（全国通用）高考化学二轮热点题型归纳与变式演练 专题25 关于化学平衡的计算（解析+原卷）学案

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【题型一】 化学平衡常数…………………………………………………………………………………1
【题型二】 反应物的转化率或产率………………………………………………………………………3
【题型三】 平衡时混合物中某一组分的质量分数（或体积分数）……………………………………8
二、最新模考题组练……………………………………………………………………………………………13
【题型一】 化学平衡常数
【典例分析】
1．加热N2O5，依次发生分解反应：①，②。在容积为2 L的密闭容器中充入8 ml N2O5，加热到t℃，达到平衡状态后O2为9 ml，N2O3为3.4 ml，则t℃时反应①的平衡常数为
A．4.25B．8.5C．17D．22.5
【答案】B
【解析】
假设发生反应①的N2O5的物质的量为x ml，反应产生N2O3为x ml，反应产生O2为x ml，反应产生的N2O3中有y ml发生反应②。则根据题目已知数据可知：x-y=3.4 ml，x+y=9 ml，解得x=6.2 ml，则平衡时c(N2O5)=；c(N2O3)=；c(O2)=，则反应 的化学平衡常数K=，故合理选项是B。
【提分秘籍】
(1)一个模式——“三段式”。
如反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为aml·L-1、bml·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
变化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
【变式演练】
1．某温度下，反应的平衡常数为，则相同温度下，反应的平衡常数为
A．B．C．D．
2．二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·ml-1。在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
（1）该条件下反应平衡常数表达式K=___________。在T1 ℃时，反应的平衡常数为___________。
（2）相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4 ml·L-1、c(H2O)=0.6 ml·L-1、c(CH3OCH3)=1.2 ml·L-1，此时正、逆反应速率的大小：v正___________v逆(填“＞”、“＜”或“=”)。
【题型二】 反应物的转化率或产率
【典例分析】
1．在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)+(g)(g)+(g)。在500℃时，平衡常数K=9，若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02ml/L，则在此条件下CO的转化率为
A．25%B．50%C．75%D．80%
【答案】C
【解析】
由题意可以得到三段式：
已知，则x=0.015ml/L，CO的转化率，故答案为：C。
2．在容积不变的密闭容器中，和发生反应：。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图，下列说法正确的是
A．该反应的
B．在时的平衡转化率为
C．加入适当的催化剂，目的是加快反应速率，提高的产率
D．时的化学平衡常数大于时的
【答案】D
【解析】
A．根据图像上曲线“先拐先平”可得知大于，从至，升高温度，的体积分数减少，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，，故A错误；
B．时的体积分数为0.8，根据“三段式法”，，解得，则平衡时的转化率为，故B错误；
C．加入适当的催化剂，可以加快反应速率，但不能使平衡移动，故不能提高的产率，故C错误；
D．根据A选项得到该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，因此时的化学平衡常数大于时的，故D正确。
【提分秘籍】
(1)一个模式——“三段式”。
如反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为aml·L-1、bml·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
变化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
(2)明确三个量的关系。
①三个量:即起始量、变化量、平衡量。
②关系。
a.对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
b.对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
c.各反应物转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
①反应物的转化率=n(转化)n(起始)×100%=c(转化)c(起始)×100%。
②生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
产率=实际产量理论产量×100%。
【变式演练】
1．某温度下，在密闭容器中发生如下反应：，若开始时充入2ml C气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10％；若开始时只充入2ml A和1ml B的混合气体，达到平衡时A的转化率为
A．20％B．40％C．60％D．80％
2．在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800℃，存在平衡，且平衡常数K=4。若在2L的密闭容器中充入1mlCO和1mlH2O的混合物并加热到800℃，则平衡时CO的转化率为
A．40%B．50%C．66.7%D．83.3%
3．Burns和Daintn研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：
①Cl2(g)2Cl·(g)快
②CO(g)+Cl·(g)COCl·(g)快
③COCl·(g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl·(g)慢
其中反应②存在v正=k正c(CO)c(Cl·)；v逆=k逆c(COCl·)，下列说法正确的是
A．反应②的平衡常数K=
B．反应①、②的活化能均大于反应③
C．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应①的速率
D．选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COCl2的平衡产率
【题型三】 平衡时混合物中某一组分的质量分数（或体积分数）
【典例分析】
1．在容积可变的密闭容器中，2mlN2和8mlH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于
A．5%B．10%C．15%D．20%
【答案】C
【解析】
根据题意可知，发生反应的氢气的物质的量为8ml×25%=2ml，因此可得下列“三段式”：
在同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，因此平衡时氮气的体积分数等于其物质的量分数，即为≈15%。
答案选C。
【提分秘籍】
(1)一个模式——“三段式”。
如反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为aml·L-1、bml·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
变化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
(2)明确三个量的关系。
①三个量:即起始量、变化量、平衡量。
②关系。
a.对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
b.对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
c.各反应物转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
①某组分的体积分数=某一组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%。
②平衡时混合物中某一组分的质量分数=某一组分平衡时的质量平衡时各物质的总质量×100%。
【变式演练】
1．亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及有机合成中间体等。可通过以下反应制得。按投料比把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生。上述反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示，实验测得，，(、分别为正、逆速率常数，只与温度有关)。下列说法错误的是
A．该反应的
B．压强为p时，M点时容器内NO的体积分数为40%
C．达平衡后，升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数
D．若反应一直保持，M点的压强平衡常数
2．T0时，向容积为5L的恒容密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生反应：。测得反应过程中的部分数据如表所示，下列说法错误的是

A．其他条件不变，温度变为T1时，平衡时测得C的浓度为0.8ml/L，则T1>T0
B．8min时，该反应的v(正)=v(逆)
C．5min时，该反应达到平衡状态，且A、B的转化率相等
D．平衡时，C的体积分数约为42.9%
1．温度时，向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和A，发生反应，第15min时，温度调整到，测得下列各时刻A的物质的量如下表所示。反应中没有使用催化剂，下列说法不正确的是

A．0~5min，生成B的平均速率为
B．由表中数据可知，且该反应的
C．其他条件不变，30min时加入B、C各，达到新平衡后，A的体积分数不变
D．、温度下，该反应对应的平衡常数为、，其大小顺序为
2．温度为T时，将(s)置于抽成真空的容器中，当达到平衡时，测得体系总压强为6kpa，则此条件下该反应的平衡常数Kp为
A．6B．9C．12D．36
3．在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH