第三节化学平衡常数化学反应进行的方向考点(一)化学平衡常数转化率【点多面广精细研】1.化学平衡常数(1)概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,称为化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。(2)表达式①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。②K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。(3)实例化学方程式平衡常数关系式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=K2=(或)K3=N2(g)+H2(g)NH3(g)K2=2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3=(4)影响因素:温度。(5)K值与可逆反应进行程度的关系K<10-510-5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全2.平衡转化率对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为α(A)=×100%[c0(A)代表A的初始浓度c平(A)代表A的平衡浓度]。[小题练微点]1.判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)平衡常数表达式中,物质的浓度可以是任一时刻的浓度()(2)可逆反应2A(s)+B(g)2C(g)+3D(g)的平衡常数为K=()(3)化学平衡发生移动,平衡常数一定改变()(4)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),升高温度,K值减小,则ΔH<0()(5)平衡常数大的可逆反应的反应物的转化率一定大()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2.已知反应A(g)+3B(g)3C(g)在一定温度下达到平衡,该反应的平衡常数表达式为____________。若各物质的平衡浓度分别为c(A)=2.0mol·L-1、c(B)=2.0mol·L-1、c(C)=1.0mol·L-1,则K=________。答案:K=0.0625[学霸微提醒](1)K只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。(2)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度,而不是任意时刻浓度,一般不能用物质的量代替浓度。(3)催化剂能加快化学反应速率,但对化学平衡无影响,也不会改变平衡常数的大小。(4)化学反应方向改变或化学计量数改变,平衡常数均发生改变。1.(2018·全国卷Ⅰ节选)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.125℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。解析:时间无限长时N2O5完全分解,故由2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)知,此时生成的p=2p=2×35.8kPa=71.6kPa,p=0.5×35.8kPa=17.9kPa。由题意知,平衡时体系的总压强为63.1kPa,则平衡体系中NO2、N2O4的压强和为63.1kPa-17.9kPa=45.2kPa,设N2O4的压强为xkPa,则N2O4(g)2NO2(g)初始压强/kPa071.6转化压强/kPax2x平衡压强/kPax71.6-2x则x+(71.6-2x)=45.2,解得x=26.4,71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,Kp==≈13.4kPa。答案:13.42.(2018·全国卷Ⅱ节选)CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)。某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为________mol2·L-2。解析:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)起始/(mol·L-1)10.500转化/(mol·L-1)0.250.250.50.5平衡/(mol·L-1)0.750.250.50.5K===mol2·L-2。答案:3.(2018·全国卷Ⅲ节选)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343K=________(保留2位小数)。(2)在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是________________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________________、________________。(3)比较a、b处反应速率大小:va____________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=-,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的=________(保留1位小数)。解析:温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,点a所在曲线达到平衡的时间短,则点a所在曲...