2024屆一輪復(fù)習(xí)人教版 熱點(diǎn)強(qiáng)化18 多平衡體系平衡常數(shù)的計(jì)算 課件（19張PPT）

熱點(diǎn)強(qiáng)化18多平衡體系平衡常數(shù)的計(jì)算類型一連續(xù)反應(yīng)連續(xù)平衡是指有關(guān)的兩個(gè)可逆反應(yīng)有著關(guān)聯(lián)，第一個(gè)反應(yīng)的某一生成物，是第二個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物。解題時(shí)要注意如果該物質(zhì)是第一個(gè)反應(yīng)的生成物，第二個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物；則在第一個(gè)反應(yīng)中，該物質(zhì)的初始量為0，它的平衡量則為第二個(gè)反應(yīng)中該物質(zhì)的初始量(在計(jì)算第二個(gè)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率尤為重要)。例1

[2021·遼寧，17(6)]苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝，一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：回答下列問(wèn)題：恒壓反應(yīng)器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)，總壓為p0，平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α，環(huán)己烷的分壓為p，則反應(yīng)Ⅰ的Kp＝___________________(列出計(jì)算式即可，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(g)＋

3H2(g)

(g)起始量/mol

1

4

0轉(zhuǎn)化量/mol

α

3α

α平衡量/mol

1－α

4－3α

α恒壓反應(yīng)器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，設(shè)投入的苯的物質(zhì)的量為1mol，發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)總壓為p0，平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α，環(huán)己烷的分壓為p，則起始量/mol

α

0轉(zhuǎn)化量/mol

x

x平衡量/mol

α－x

x例2二甲醚是一種清潔能源，用水煤氣制取二甲醚的原理如下：500K時(shí)，在2L密閉容器中充入4molCO和8molH2,4min達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，則：(1)0～4min，反應(yīng)Ⅰ的v(H2)＝___________________。0.8mol·L－1·min－1思路引導(dǎo)利用C、H、O原子守恒計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量，再求各物質(zhì)的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算。設(shè)平衡時(shí)CO為xmol，H2為ymol，CH3OH為zmol，則CH3OCH3為2zmol，H2O為2zmol，根據(jù)：C守恒：x＋z＋2×2z＝4H守恒：2y＋4z＋6×2z＋2×2z＝2×8O守恒：x＋z＋2z＋2z＝4(2)反應(yīng)Ⅱ中CH3OH的轉(zhuǎn)化率α＝________，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝________。80%1.25類型二競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)(平行反應(yīng))平行反應(yīng)是指反應(yīng)物能同時(shí)平行地進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同反應(yīng)，得出不同的產(chǎn)物。其中反應(yīng)較快或產(chǎn)物在混合物中所占比率較高的稱為主反應(yīng)，其余稱為副反應(yīng)。解題時(shí)要注意如果一個(gè)物質(zhì)是兩個(gè)平行反應(yīng)的反應(yīng)物，則題目中所給初始量則是該物質(zhì)在這兩個(gè)反應(yīng)中的初始量之和。例3

2021年8月，我國(guó)第一套利用中國(guó)石油自主研發(fā)的乙烷裂解制乙烯技術(shù)建成的大型乙烯生產(chǎn)裝置成功投料開(kāi)車。其反應(yīng)原理為①C2H6(g)

C2H4(g)＋H2(g)，副反應(yīng)為②2C2H6(g)

C2H4(g)＋2CH4(g)。250℃時(shí)，在容積為1L的密閉容器中，充入2molC2H6(g)，發(fā)生反應(yīng)①和②。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，C2H6(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，H2的選擇性(生成的H2占生成的CH4和H2總量的百分比)為80%，則該溫度下反應(yīng)②的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。0.036C2H6(g)的起始濃度為2mol·L－1，設(shè)生成H2(g)xmol·L－1，生成CH4(g)ymol·L－1，反應(yīng)①達(dá)平衡后再發(fā)生反應(yīng)②，列三段式：C2H6(g)

C2H4(g)＋H2(g)起始濃度/(mol·L－1)

2

0

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

x

x

x平衡濃度/(mol·L－1)

2－x

x

x2C2H6(g)

C2H4(g)＋2CH4(g)起始濃度/(mol·L－1)

2－x

x

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

y

0.5y

y平衡濃度/(mol·L－1)

2－x－y

x＋0.5y

y對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.加熱N2O5時(shí)，發(fā)生以下兩個(gè)分解反應(yīng)：①N2O5

N2O3＋O2，②N2O3

N2O＋O2，在2L密閉容器中充入8molN2O5，加熱到T

℃達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)O2為9mol，N2O3為3.4mol，則在該溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為A.8.5B.9.6C.10.2D.10.7√2.[2020·山東，18(2)]探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)

ΔH3一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH(g)為amol，CO為bmol，此時(shí)H2O(g)的濃度為_(kāi)________mol·L－1(用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為_(kāi)_________________。3.[2019·天津，7(5)]在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t

℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I(s)

PH3(g)＋HI(g)

①4PH3(g)

P4(g)＋6H2(g)

②2HI(g)

H2(g)＋I(xiàn)2(g)

③達(dá)平衡時(shí)，體系中n(HI)＝bmol，n(I2)＝cmol，n(H2)＝dmol，則t

℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K值為_(kāi)_________