高考化学一轮复习-化学平衡常数及其相关计算（复习讲义）（全国通用）（原卷版）

这是一份高考化学一轮复习-化学平衡常数及其相关计算（复习讲义）（全国通用）（原卷版），共24页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 化学平衡常数
\l "_Tc8741" 知识点1化学平衡常数的意义
\l "_Tc5345" 知识点2速率常数与平衡常数的关系
\l "_Tc5345" 知识点3化学平衡常数的应用
\l "_Tc21155" 考向1 化学平衡常数的理解
\l "_Tc28902" 考向2 化学平衡常数的应用
\l "_Tc28902" 考向3 化学反应速率常数
\l "_Tc818" 考点二 化学平衡的计算
\l "_Tc27137" 知识点1化学平衡计算方法——三段式
\l "_Tc28076" 知识点2 化学平衡计算方法和技巧
\l "_Tc18130" 考向1 化学平衡综合计算
【思维建模】化学平衡移动的定性分析与定量计算
\l "_Tc10653" 考向2 分压平衡常数的计算
【思维建模】压强平衡常数(Kp)的计算流程
\l "_Tc10653" 考向3 物质转化率的计算
【思维建模】平衡转化率技法
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 化学平衡常数
\l "_Tc25045" 知识点1 化学平衡常数的意义
1．三种平衡常数
a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)
(1)浓度平衡常数：Kc＝______________
①平衡量必须为平衡时的浓度
②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度
③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数
(2)压强平衡常数：Kp＝______________
①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可
②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝(P1+P2+P3+…)×
③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算
(3)物质的量分数平衡常数：Kx＝______________
①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可
②物质的量分数：xi＝
2．平衡常数与书写方式的关系
(1)正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝______
(2)化学计量数变成n倍，平衡常数变为____________倍
(3)反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝______________，K3＝______
(4)反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝______________，K3＝______
(5)反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a______－______ ，K3＝
5．意义
(1)对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的______；
(2)平衡常数的数值越______，反应物的转化率______，说明反应可以进行得越完全。
6．影响因素
(1)内因：反应物的______________ (某一具体反应)。
(2)外因：反应体系的______，升高温度。
7．浓度熵：Qc＝
(1)浓度为任意时刻的浓度
(2)意义：Q越大，反应______向进行的程度越大
(3)应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向
①Q＞Kc，反应______向进行，v正______v逆
②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正______v逆
③Q＜Kc，反应______向进行，v正______v逆
8．压强平衡常数Kp
(1)Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的______替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。
(2)计算技巧：
第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；
第二步，计算各气体组分的______________或____________；
第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝__________________________；
第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝eq \f(p2NH3,pN2·p3H2)。
\l "_Tc25045" 知识点2 速率常数与平衡常数的关系
1．基元反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)
2．速率方程
(1)抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率
①v正＝k正·ca(A)·cb(B)、v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)
②v正＝k正·pa(A)·pb(B)、v逆＝k逆·pc(C)·pd(D)
③v正＝k正·xa(A)·xb(B)、v逆＝k逆·xc(C)·xd(D)
(2)具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率
①vA正＝k正·ca(A)·cb(B)、vC逆＝k逆·cc(C)·cd(D)
②vA正＝k正·pa(A)·pb(B)、vC逆＝k逆·pc(C)·pd(D)
③vA正＝k正·xa(A)·xb(B)、vC逆＝k逆·xc(C)·xd(D)
3．速率常数和平衡常数的关系
(1)抽象化：平衡条件_________，①＝_____；②＝______；③＝______
(2)具体化：平衡条件________，①＝________；②＝_________；③＝________
(3)升温对k正、k逆的影响
①放热反应：K值_________；k正值_________，k逆值_________，_________变化更大
②吸热反应：K值_________；k正值_________，k逆值_________，_________变化更大
4．计算某刻
(1)抽象化：＝＝K·
(2)具体化：＝＝_____×K×
\l "_Tc16775" 知识点3 化学平衡常数的应用
1．判断、比较可逆反应进行的程度
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
得分速记
K值大小与反应程度的关系
2．判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。
3．判断可逆反应的热效应
4．计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的_________、_________、______________等。
注意：计算时注意问题
①平衡量必须为平衡时的浓度
②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度
③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数
得分速记
(1)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，也不能用物质的量。
(2)固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。
如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，达到平衡后的K＝eq \f(c(CO)·c(H2),c(H2O))。
(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)一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K0，下列有关说法正确的是( )
A．平衡常数表达式为K＝eq \f(c（CO）·c（H2）,c（C）·c（H2O）)
B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化
C．升高体系温度，平衡常数K减小
D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化
【变式训练2·变考法】T1时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40 ml·L－1、0.96 ml·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p， eq \f(p0,p) ＝ eq \f(17,15) 。下列说法错误的是( )
A．T1时，A的平衡转化率为80%
B．T1时，K＝20，Kp＝ eq \f(24,p)
C．T1达到平衡时，再充入0.08 ml C和0.20 ml B，则平衡将正向移动
D．T2时(T2＞T1)，平衡常数为10，可知该反应为放热反应
【变式训练3·变题型】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ (用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH (填“>”或“＜”)0。
\l "_Tc16322" 考向2 化学平衡常数的应用
例2固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝+180.8kJ·ml−1。工业合成氨则是人工固氮，分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是( )
A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却容易进行
B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大
C．工业固氮时，温度越低时其K越大，所以温度越低反应速率越快
D．大气固氮、工业固氮的反应都是放热反应
【变式训练1·变载体】利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应的离子方程式为[Cu(NH3)2]++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]+。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示，下列说法正确的是( )
A．上述正反应为吸热反应
B．15℃时，[Cu(NH3)3CO]+[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数值为2×10-5
C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小，化学平衡常数减小
D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变
【变式训练2·变载体】反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。
下列说法正确的是( )
A．使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量
B．通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
C．通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D．氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
【变式训练3·变题型】(2025·安徽省六安第一中学高三检测）在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)：n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2）与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ）
A．该反应的ΔH＞0 B．氢碳比： X＜0.2
C．在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D．点温度下，反应的平衡常数为512
\l "_Tc16322" 考向3 化学反应速率常数
例3(2025·广西高三一模）硅烷法制备多晶硅的核心反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH＞0。已知，，、分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关，x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3(g)，不同温度下反应，测得反应体系中SiHCl3(g)的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是( ）
A．当v正(SiHCl3)=2v逆(SiH2Cl2)时可判断该反应已达平衡
B．平衡后温度由T1变为T2，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C．平衡后恒温下再加入SiHCl3(g)，再达平衡时不变
D．T1温度下，平衡时
【变式训练1·变载体】(2025·安徽省合肥市第一中学高三第二次教学质量检测）已知2N2O(g)=2N2(g)＋O2(g)的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表而反应的变化数据如下：
下列说法正确的是( ）
A．n =1，c1＞c2=c3
B．t =10min时，v(N2O)=1.0×10-3ml·L－1·min－1
C．相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O起始浓度为，当浓度减少至一半时共耗时75min
【工业生产与学科知识结合】【变式训练2】硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH