第1-2課時微專題：化學平衡相關計算五類型（平衡常數、轉化率）2026屆高三化學一輪復習（化學反應原理）——微困點突破7化學平衡計算1.反應(CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的平衡常數表達式為

。

A.K=c(CaO).c(CO2)B.K=c(CO2)C.K=c-1(CO2)D.無平衡常數B2.恒溫恒容下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，初始投入1molN2和3molH2，平衡時NH3的物質的量為0.4mol，則N2的轉化率為（）A.10%B.20%C.40%D.80%B3.在2L容器中充入1.0molCO和1.0molH2O(g)，發(fā)生反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)平衡時測得CO2

物質的量為0.6mol，求該溫度下的Kc?！疚⒗г\斷1】

丙烯制備反應：C3H6(g)+H2O(g)C3H7OH(g)的Kp=0.25（400K）。向恒壓容器中充入0.4atmC3H6

和0.6atmH2O(g)，平衡時C3H7OH(g)分壓為0.2atm。求平衡時H2O(g)的分壓及體系總壓。

實際工業(yè)背景中的平衡計算

【微困診斷2】化學平衡常數相關計算模型(2017·全國卷Ⅰ，28節(jié)選)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應：H2S(g)＋CO2(g)

COS(g)＋H2O(g)。在610K時，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數為0.02。(1)H2S的平衡轉化率α1＝______%，反應平衡常數K＝_________(保留三位有效數字)。2.50.00285模型1：常規(guī)三段式解法核心知識突破：平衡常數計算——三段式法貫通K/Kp/α

【微困指南】解：n轉：xmol3xmolN2+3H2

2NH3n始：3mol9mol0n平：(3-x)mol(9-3x)mol2xmolP平衡P起始n平衡n起始=TV一定時=(12-2x)mol(3+9)mol=45X=1.22xmoln轉：1.23.62.4n平：1.84.82.4若各反應物起始物質的量之比等于化學計量數之比,則平衡時,它們的轉化率相等。變式1.一定溫度下，2L密閉容器中發(fā)生如下反應：起始時充入3molN2和9molH2，10min后達到平衡，此時氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?/5。求：①計算該溫度下反應的平衡常數

②α(N2)

和α(H2)，它們有什么關系？

N2+3H22NH3注意：K是平衡濃度的比值，不是物質的量的比值K≈0.116(mol/L)-2=1.220.9×2.43α(N2)=α(H2)=40%歸納：基本計算步驟確定“起、轉、平”三個量；依據題干中條件建立等式關系進行解答4.實際工業(yè)背景中的平衡計算

（回顧第一課時）

丙烯制備反應：C3H6(g)+H2O(g)C3H7OH(g)的Kp=0.25（400K）。向恒壓容器中充入0.4atmC3H6

和0.6atmH2O(g)，平衡時C3H7OH(g)分壓為0.2atm。求平衡時H2O(g)的分壓及體系總壓。

對比恒容與恒壓模型，分壓的求法C3H6(g)+H2O(g)C3H7OH(g)0.4mol0.6mol0n始：n轉：xxxn平：0.4-x0.6-xx解得x=1/6xmol(1-x)mol×(0.4atm+0.6atm)=0.2atm平衡時C3H7OH(g)分壓=平衡時H2O(g)分壓=0.6-x(1-x)0.6-1/6(1-1/6)==0.52atm1.乙烯氣相直接水合法過程中會發(fā)生乙醇的異構化反應:C2H5OH(g)

CH3OCH3(g)

ΔH=＋50.7kJ·mol－1，該反應的速率方程可表示為v正=k正·c(C2H5OH)和v逆=k逆·c(CH3OCH3)，k正和k逆只與溫度有關。該反應的活化能Ea(正)___(填“>”“=”或“<”)Ea(逆)，已知：T

℃時，k正=0.006s－1，k逆=0.002s－1，該溫度下向某恒容密閉容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚，此時反應_____(填“正向”或“逆向”)進行。>正向①焓變△H=正反應活化能－逆反應活化能所以Ea(正)>Ea(逆)>0②平衡時v正＝v逆=Kk正k逆==3濃度商QC＝4/V1.5/V<3所以此時反應正向進行化學平衡常數相關計算模型核心知識突破：平衡常數計算——三段式法貫通K/Kp/α

模型2：速率常數問題，K=k正/k逆【微困指南】1.速率方程對于基元反應aA＋bB=cC＋dD速率方程可寫為v＝k·ca(A)·cb(B)k:速率常數(只與溫度有關)2.正、逆反應的速率常數與平衡常數的關系對于基元反應aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)平衡常數K＝ca(A)·cb(B)cc(C)·cd(D)=k正·v逆k逆·v正反應達到平衡時v正＝v逆k正k逆K＝例溫度為T1，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)

ΔH=+206.3kJ/mol，該反應中，正反應速率為v正=k正·c(CH4)·c(H2O)，逆反應速率為v逆=k逆·c(CO)·c3(H2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。已知T1時，k正=k逆，則該溫度下，平衡常數K1=__；當溫度改變?yōu)門2時，若k正=1.5k逆，則T2___(填“>”“=”或“<”)T1。1>K=k正k逆=平衡時v正＝v逆k正·v逆k逆·v正K＝1)T1時，k正=k逆，K1=12)T2時，k正=1.5k逆，K2=1.5K2>K1,平衡正向移動升高溫度平衡向吸熱方向移動，則T2>T1。變式1.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反應如下：4NH3(g)＋6NO(g)

5N2(g)＋6H2O(l)

ΔH＜0已知該反應速率v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分別是正、逆反應速率常數)，該反應的平衡常數K=，則x=____，y=_____。k正k逆50即，k正·c4(NH3)·c6(NO)

=k逆·cx(N2)·cy(H2O)解析:平衡時v正＝v逆k正k逆==K所以x=5，y=0對應練習參見P55速率常數問題，K=k正/k逆練習1-4題模型3：壓強平衡常數計算化學平衡常數相關計算模型核心知識突破：平衡常數計算——三段式法貫通K/Kp/α

列三段式，找等量關系式計算過程中要仔細，尤其是單位01恒溫恒壓體系，計算Kp02恒溫恒容體系，計算Kp【微困指南】例:一定溫度和催化劑條件下，將1molN2和3molH2充入壓強為p0的恒壓容器中，測得平衡時N2的轉化率為50%，計算該溫度下的壓強平衡常數(Kp)。01恒溫恒壓體系，計算KpN2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)130轉化0.5

1.5

1平衡0.5

1.5

1解析:起始p(N2)=p00.53平衡時p(H2)=p01.53p(NH3)=p013

代入公式計算=變式2.向恒壓密閉容器中加入4mol的CO2與足量的碳，初始體積為VL、壓強為pMPa，發(fā)生反應C(s)+CO2(g)?2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示：計算925℃時，Kp=_________

23.04pMPaC(s)+CO2(g)?2CO(g)KP=(96%p)24%p=23.04pMPa02恒溫恒容體系，計算Kp例.850oC，向某剛性容器加入1.0molSO2和足量碳粉，起始壓強為p

kPa，發(fā)生反應C(s)+SO2(g)

S(g)+CO2(g)，反應經過11分鐘達到平衡，平衡時硫蒸氣的物質的量為0.45mol，0～11min內，平均反應速率v(SO2)=________kPa·min-1(用含p的分數表示，下同)，化學平衡常數Kp=________kPa(用平衡分壓代替平衡濃度，平衡分壓=總壓×物質的量分數)。9p/220C(s)+SO2(g)S(g)+CO2(g)1.000轉化平衡0.45起始0.450.450.450.450.55v(SO2)=P平衡P起始n平衡n起始=TV一定時=1.451.0P平衡pkPaP平衡=1.45p

kPap(SO2)=×1.45pkPa0.551.45平衡時=0.55p

kPa(p-0.55p)kPa11min=9p/220kPa·min-1注意:非恒壓體系可能要計算平衡時的總壓強02恒溫恒容體系，計算Kp例.850oC，向某剛性容器加入1.0molSO2和足量碳粉，起始壓強為p

kPa，發(fā)生反應C(s)+SO2(g)

S(g)+CO2(g)，反應經過11分鐘達到平衡，平衡時硫蒸氣的物質的量為0.45mol，0～11min內，平均反應速率v(SO2)=________kPa·min-1(用含p的分數表示，下同)，化學平衡常數Kp=________kPa(用平衡分壓代替平衡濃度，平衡分壓=總壓×物質的量分數)。9p/22081p/220C(s)+SO2(g)S(g)+CO2(g)1.000轉化平衡0.45起始0.450.450.450.450.55P平衡P起始n平衡n起始=TV一定時=1.451.0P平衡pkPaP平衡=1.45p

kPap(SO2)=×1.45pkPa0.551.45平衡時=0.55p

kPap(S)=p(CO2)=0.45p

kPaKP=(0.45p)20.55p=81p/220kPa=p(S)×p(CO2)p(SO2)注意:非恒壓體系可能要計算平衡時的總壓強1.850oC，向某剛性容器加入1.0molSO2和足量碳粉，發(fā)生反應C(s)+SO2(g)S(g)+CO2(g)，反應經過11分鐘達到平衡，平衡壓強為pkPa，平衡時硫蒸氣的體積分數為1/3，0～11min內，平均反應速率v(SO2)=_____kPa·min-1(用含p的分數表示，下同)，化學平衡常數Kp=____kPa(用平衡分壓代替平衡濃度，平衡分壓=總壓×物質的量分數)。p/33（變式訓練）C(s)+SO2(g)S(g)+CO2(g)1.000轉化平衡x起始xxxx1-xx=0.5n平：0.50.50.5P平衡P起始n平衡n起始=TV一定時=1.51.0P起始pkPaP起始=2/3pkPav(SO2)=(2/3p-1/3p)kPa11min=p/33kPa·min-1p(SO2)平衡時=1/3pkPaKP=p(S)×p(CO2)p(SO2)=p/3kPap/32.乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，下圖為乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)，反應在圖中A點的平衡常數Kp＝________0.072(MPa)-1（變式訓練）C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)1.01.00轉化平衡0.8起始0.20.20.20.20.8p(C2H4)=0.81.8平衡時×7.85MPap(H2O)=0.81.8×7.85MPap(C2H5OH)=0.21.8×7.85MPaKP=p(C2H5OH)p(C2H4))×p(H2O)≈0.072(MPa)-1

3.[2019·全國卷Ⅱ，27（2）節(jié)選]某溫度下，等物質的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內發(fā)生反應：

(g)＋I2(g)(g)＋2HI(g)

ΔH>0，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉化率為________，該反應的平衡常數Kp＝__________Pa。40%3.56×104?（變式訓練）計算方法總結①根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度。②計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數。③計算各氣體物質的分壓④根據平衡常數Kp公式代入計算。3.壓強平衡常數Kp歸納整合注意:非恒壓體系可能要計算平衡時的總壓強達平衡時，體系中n(HI)=bmol，n(I2)=cmol，n(H2)=dmol，則t

℃時反應①的平衡常數K值為______________(用字母表示)。[2019·天津，7(5)]在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t

℃時發(fā)生如下反應：PH4I(s)

PH3(g)＋

HI(g)

①4PH3(g)

P4(g)＋6H2(g)

②2HI(g)

H2(g)＋I2(g)

③連續(xù)反應“守恒法”模型4：連續(xù)型多重平衡K計算化學平衡常數相關計算模型核心知識突破二：平衡常數計算——三段式法貫通K/Kp/α

【微困指南】達平衡時，體系中n(HI)=bmol，n(I2)=cmol，n(H2)=dmol，則t

℃時反應①的平衡常數K值為______________(用字母表示)。[2019·天津，7(5)]在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t

℃時發(fā)生如下反應：PH4I(s)

PH3(g)＋

HI(g)

①4PH3(g)

P4(g)＋6H2(g)

②2HI(g)

H2(g)＋I2(g)

③連續(xù)反應“守恒法”平衡后：HII2

H2

n(mol)：bc

dPH4IPH3

P4

xyz①x+y+4z=a(P守恒）

②b+2d+4x+3y=4a(H守恒）

③b+2c+x=a(I守恒）

x=a-b-2cy=化學平衡常數相關計算模型核心知識突破二：平衡常數計算——三段式法貫通K/Kp/α

模型5：競爭型多重平衡K計算（2021深一模）0.02mol.L-1·min-1

【微困指南】1.設

為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。在某溫度下，原料組成n(CO)∶n(NO)＝1∶1，發(fā)生反應：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行上述反應，體系達到平衡時N2的分壓為20kPa，則該反應的相對壓力平衡常數

＝_____。3202CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)起始/kPa轉化/kPa平衡/kPa50

50

0

0恒容容器中壓強之比等于氣體的物質的量之比所以可用壓強代替物質的量來進行三段式的計算2040404010102040==320【微困檢測】2.（2023深一模）(p2-p1-p)/2【微困檢測】3.肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與O2結合生成MbO2，其反應原理可表示為Mb(aq)＋O2(g)

MbO2(aq)，該反應的平衡常數可表示為K＝

。在37℃條件下達到平衡時，測得肌紅蛋白的結合度(α)與p(O2)的關系如圖所示[α＝×100%]。研究表明正反應速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反應速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分別表示正反應和逆反應的速率常數)。(1)試寫出平衡常數K與速率常數k正、k逆之間的關系式為K＝____(用含有k正、k逆的式子表示)。k正·c(Mb)·p(O2)＝k逆·c(MbO2)解析:平衡時v正＝v逆K＝

k正k逆=3.肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與O2結合生成MbO2，其反應原理可表示為Mb(aq)＋O2(g)

MbO2(aq)，該反應的平衡常數可表示為K＝

。在37℃條件下達到平衡時，測得肌紅蛋白的結合度(α)與p(O2)的關系如圖所示[α＝×100%]。研究表明正反應速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反應速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分別表示正反應和逆反應的速率常數)。(2)試求出圖中c點時，上述反應的平衡常數K=___kPa－1。已知k逆=60s－1，則速率常數k正=_____s－1·kPa－1。2120c點時，p(O2)=4.50kPa，α=90%K＝

==2kPa－1k正＝K·k逆=2kPa－1×60s－1=120s－1·kPa－14.內酯在化工、醫(yī)藥、農林等領域有廣泛的應用。內酯可以通過有機羧酸異構化制得。某羧酸A在0.2mol /L鹽酸中轉化為內酯B的反應可表示為A(aq)B(aq)，忽略反應前后溶液體積變化。一定溫度下，當A的起始濃度為a

mol