2019高考化学 难点剖析 专题40 化学平衡常数计算讲解

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1、专题40化学平衡常数计算一、高考题再现1.（2017课标Ⅰ）（14分）近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________（填标号）。A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C．0.10mol·L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（Ⅰ

2、）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610k时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________。②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_____，该反应的H_____0。（填“>”“<”

3、或“=”）③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）A．H2SB．CO2C．COSD．N2【答案】（1）D（2）H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ/mol系统（II）（3）①2.52.8×10-3②>>③B（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)△H1=＋327kJ/mol②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H2=－151kJ/mol③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)△

4、H3=＋110kJ/mol④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)△H4=＋61kJ/mol①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol；②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol。根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。（3）①H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)开始0.40mol0.10mol

5、00反应xxxx平衡(0.40-x)mol(0.10-x)molxx解得x=0.01mol，所以H2S的转化率是由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数；②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。a2>a1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，

6、所以H2S转化率降低，A错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。答案选B。二、考点突破化学平衡常数（浓度平衡常数）1.化学平衡常数的数学表达式2.化学平衡常数表示的意义平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。3.化学平衡常数只与温度有关。4.书写平衡常数关系式的规则⑴同

7、一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。平衡常数及单位必须与反应方程式的表示一一对应。　⑵如果反应中有固体或纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。⑶稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中。如：下列可逆反应的浓度平衡常数的数学表达式CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=[CO2]CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)Kc=[CO][H2O]/([CO2][H2]Cr2O72-+

8、H2O2CrO42-+2H+Kc=[C