新高考化学一轮复习考点精讲精练第40讲 化学平衡常数（Kc、Kp）及其相关计算 讲义+练习（2份，原卷版+解析版）

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【知识点1】化学平衡常数（Kc）的含义及应用
1．化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，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，用符号K表示。
K＝eq \f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)，
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。如：
①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝eq \f(c（CO）·c（H2）,c（H2O）)
②Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) K＝eq \f(c3（H＋）,c（Fe3＋）)
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO K＝eq \f(cH＋·cBr－·cHBrO,cBr2)
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
2．化学平衡常数的意义及影响因素
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，不能预示反应达到平衡所需要的时间。
(2)K值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。
3．平衡常数与方程式的关系
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝eq \f(1,K逆)。
(2)方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。
(3)两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。
4．应用
(1)判断反应进行的程度：K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。
(2)对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝eq \f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)。
根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向：
(3)判断可逆反应的反应热
如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下，由下表数据分析可知，温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。
【例1】已知工业上制粗硅的其中一步反应：SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)。下列说法正确的是
A．该反应
B．该反应的平衡常数表达式
C．用E表示键能，该反应
D．该过程需要在常温且无水条件下进行
【例2】在CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl-[CuCl4]2-(黄色)＋4H2O ΔH>0，下列说法正确的是
A．该反应的反应类型为氧化还原反应
B．该反应的平衡常数表达式为
C．仅增大[Cu(H2O)4]2＋的浓度，反应达到平衡后，该反应的平衡常数增大
D．适当升高温度，该反应的平衡常数增大
【例3】一定温度下，在恒容密闭容器中充入1 ml草酸镁，发生反应：。下列叙述正确的是
A．当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B．平衡时充入0.1 mlCO和达到新平衡时浓度大于原平衡
C．平衡时充入氩气，正反应速率大于逆反应速率
D．如果分离平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
【例4】对于反应N2O4(g)2NO2(g)，H = +57kJ/ml，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．正反应速率：A>CB．气体的颜色：A深、C浅
C．混合气体的平均相对分子质量：A＞BD．平衡常数：KA＞KB
【例5】是合成的原料，有一种制备的方法是用铁粉和水蒸气高温反应，化学方程式为：，在700、900℃的情况下，化学平衡常数值如下图所示：
(1)书写该反应的化学平衡常数表达式：K= 。通过数值推断：该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)时，的密闭容器中，测得该容器中有、，则此时反应 (填“>”“”、“”“vb(逆)>va(逆)
B．T1温度下的温度下的
C．b点NO的转化率为70%
D．正、逆反应活化能的大小关系为(逆)
【例2】向容积均为的恒容密闭容器M(恒温)、N(起始，绝热)中分别加入和及相同催化剂发生反应：。实验测得两个容器中的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法错误的是
A．容器②表示容器N
B．该反应为放热反应
C．0~100s内，容器①中的平均反应速率
D．当容器①中反应进行到时
【例3】是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程如下：
第一步（快反应）
第二步（慢反应）
第三步（快反应）
实验表明，含碘时的分解速率方程（k为速率常数）。下列表述正确的是
A．IO为反应的中间产物B．第一步对总反应速率起决定作用
C．浓度与分解速率无关D．第二步活化能比第三步小
【例4】对于基元反应，如aA＋bBcC＋dD，反应速率v正=k正·ca(A)·cb(B)，v逆=k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆是速率常数，仅受温度影响。
已知
反应I 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1=-902 kJ·ml-1
反应Ⅱ 8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH2=-2740 kJ·ml-1
反应Ⅲ N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH3=＋182.6 kJ·ml-1
对于基元反应Ⅳ 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH4，在653 K时，速率常数k正=2.6×103 L2·ml-2·s-1，k逆=4.1×103 L·ml-1·s-1。
(1)ΔH4= kJ·ml-1。
(2)计算653 K时的平衡常数K= ，若升高温度， (填“k正”或“k逆”)增大的倍数较大。
(3)653 K时，若NO的浓度为0.006 ml·L-1，O2的浓度为0.290 ml·L-1，则正反应速率为 ml·L-1·s-1。
【例5】在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应，生成氮氧化物，某些硝酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：
①
②
实验测得，，为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数的数学关系是 。若将容器的温度改变为时，其，则 (填“>”“