专题13 化学平衡常数的计算及应用（解析版 原卷版）

专题13 化学平衡常数的计算及应用 目录 1 【考向一】同一反应不同化学计量数的平衡常数的转化 1 【考向二】等温等容条件下的Kc的计算 5 【考向三】等温等压条件下的Kc的计算 9 【考向四】等温等容条件下的Kp的计算 12 【考向五】等温等压条件下的Kp的计算 16 【考向六】工业生产中多平衡体系化学平衡常数的计算 20 【考向七】化学平衡常数的应用 22 【考向八】化学平衡常数与速率常数、转化率之间计算 27 31 【考向一】同一反应不同化学计量数的平衡常数的转化 【典例1】（2025·云南昆明·一模）甲醇重整制氢涉及三个反应： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表： 反应 Ⅰ 0.5535 185.8 9939.5 Ⅱ 872.7 下列说法正确的是（ ） A．相同温度下， B．反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行 C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，反应Ⅱ平衡逆移 D．时，向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中，均充入与，恒压条件下的平衡产率更高 答案：D 解析：A．根据盖斯定律，，所以，，A错误； B．反应Ⅰ温度升高，K增大，，，高温下能自发，反应Ⅱ温度升高，K增大，，，在高温下可自发进行，B错误； C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，个组分浓度不变，反应Ⅱ平衡不移动，C错误； D．综合以上反应，恒压条件下，随着反应进行，气体分子数增多，容器的体积增大，相当于减小压强，有利于气体分子数增多的反应，所以恒压条件下的平衡产率更高，D正确； 故选D。 1．化学平衡常数表达式 对于反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(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)。 2．表达意义 （1）K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 （2）K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 3．化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系 ①对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正＝。 ②若化学方程式中的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。 ③两反应加和，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。 如：1.①N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　K1 ②N2(g)＋H2(g)??NH3(g)　K2 ③2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)　K3 （1）K1和K2，K1＝K。 （2）K1和K3，K1＝。 4.在一定温度下,已知以下三个反应的平衡常数 反应①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)　K1 反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)　K2 反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　K3 （1）反应①的平衡常数表达式为K1=。 （2）反应③的K3与K1、K2的关系是K3=。 【变式1-1】（2024·河北沧州·二模）已知反应i． ，平衡常数； ii． ，平衡常数； iii． ，平衡常数，各反应的平衡常数的对数值随温度变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应i的，反应iii的 B．反应的 C．tK时，若反应ii中，则一定有 D．在恒容密闭容器中充入和进行反应iii，三点压强 答案：B 解析：A．i的气体分子数减少，，iii的平衡常数随温度升高而增大，，A错误； B．根据盖斯定律，反应为，，B正确； C．设，反应ii，无法确定Q与关系，C错误； D．反应iii气体总物质的量不变，压强只与温度有关，，D错误； 故选B。 【变式1-2】在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2moINO和0.1molCl2，发生如下两个反应： ①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0 平衡常数K1 ②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2<0 平衡常数K2 10分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5 ... ...