热点3 化学平衡常数、平衡转化率的计算
＋2－
1．CuCl2溶液中的铜主要以Cu(H2O)24、CuCl4形式存在，将CuCl2溶于浓＋－
盐酸中，存在下列平衡：Cu(H2O)24(aq)＋4Cl(aq)
－
CuCl24(aq)＋4H2O(l) ΔH
＜0。
(1)该反应的平衡常数表达式为_______________________。
＋
(2)常温下，测定平衡体系中：Cu(H2O)2L－1、Cl－浓度为b mol·L4浓度为a mol·－1
－－1、CuCl2，Cl－的转化率为____________(用含a、b、c的字4浓度为c mol·L
母表示)。
－
c（CuCl24）
答案 (1)4＋ c（Cl－）·c[Cu（H2O）24]
(2)
4c b＋4c
－
CuCl24(aq)＋4H2O(l)平衡体系
＋
－解析 (2)已知Cu(H2O)24(aq)＋4Cl(aq)
＋－
－1、Cl－浓度为b mol·－中：Cu(H2O)2L－1、CuCl24浓度为a mol·L4浓度为c mol·L
1
，则Cl－变化的浓度为4c mol·L－1，Cl－起始的浓度为(b＋4c) mol·L－1，Cl－的
4c
转化率为。
b＋4c
2．T温度时，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO发生反应 2NO(g)＋2CO(g)
－1
N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5 kJ·mol－1
5 min时达到平衡，测得0～5 min内该反应速率v(N2)＝0.016 mol·L－1·min。
(1)T温度时，该反应的平衡常数K＝________。
(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为________。 答案 (1)800 (2)4∶5
解析 (1)T温度时，0～5 min内该反应速率v(N2)＝0.016 mol·L－1·min－1，则平衡时c(N2)＝0.016 mol·L－1·min－1×5 min＝0.08 mol·L－1，根据方程式2NO(g)＋2CO(g)
－1
N2(g)＋2CO2(g)，平衡时c(CO2)＝0.16 mol·L－1，c(CO)＝0.04 mol·L
－1
，c(NO)＝0.04 mol·L
0.162×0.08，该反应的平衡常数K＝＝800。
0.042×0.042(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比＝（0.16＋0.08＋0.04＋0.04）×104
＝5。
2＋2
3．850 ℃时在体积为5 L的反应器中发生反应： CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1，CO和H2O(g)浓
度变化如图所示，请列式计算此条件下的平衡常数___________________________
____________________________________________。
c（CO2）·c（H2）0.12×0.12
答案 K＝＝＝1
c（CO）·c（H2O）0.18×0.08解析 CO(g)＋H2O(g)起始浓度/mol·L－1变化浓度/mol·L－1平衡浓度/mol·L－1
0.08 0.18 0.12 0.12
c（CO2）·c（H2）
0.12 0.12 0.12 0.12 0.20 0.30 0 0
CO2(g)＋H2(g)
0.12×0.12
平衡常数K＝＝＝1。
c（CO）·c（H2O）0.18×0.08
4.甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO和H2可制取甲醇，发生的反应为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＝－99 kJ·mol－1。在某温度时，将
1.0 mol CO与2.0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min时达
到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示：
(1)从反应开始到5 min时，生成甲醇的平均速率为____________________。 (2)5 min时达到平衡，H2的平衡转化率α＝________%，化学平衡常数K＝________。(保留两位小数)
答案 (1)0.025 mol·L－1·min－1 (2)25 0.59
解析 根据题目数据计算如下： 设平衡时甲醇的物质的量浓度为x， CO(g)＋ 2H2(g)
CH3OH(g)
起始 0.5 1 0 反应 x 2x x 平衡 0.5－x 1－2x x
(以上单位为mol·L－1)甲醇的物质的量分数为10%，所以10%，x＝0.125 mol·L－1。
(1)甲醇的平均速率为0.125÷5＝0.025 mol·L－1·min－1。 (2)由上述计算，反应的氢气为
x
0.5－x＋1－2x＋x
＝