2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡微專題1三種平衡常數(shù)及計(jì)算課件新人教版選擇性必修1

第二章

微專題1三種平衡常數(shù)及計(jì)算專題闡釋1.化學(xué)平衡常數(shù)(K)(1)在化學(xué)平衡體系中,用各物質(zhì)的濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù),c(B)、c(C)、c(D)分別代表四種物質(zhì)的平衡濃度。(2)根據(jù)題中數(shù)據(jù),列出“三段式”并結(jié)合某些元素守恒計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)(K)及轉(zhuǎn)化率。例1(2022·浙江6月選考,29節(jié)選)主要成分為H2S的工業(yè)廢氣的回收利用有重要意義。將三分之一的H2S燃燒,產(chǎn)生的SO2與其余H2S混合后反應(yīng):中各組分的濃度分別為c(H2S)=2.0×10-5mol·L-1、c(SO2)=5.0×10-5

mol·L-1、c(H2O)=4.0×10-3mol·L-1,則該溫度下的平衡常數(shù)K=

。

8×1082.壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)(1)在化學(xué)平衡體系中,用各氣體的分壓替代濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù),用Kp表示。(2)計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)的思維模型例2(2023·重慶卷,17節(jié)選)一定條件下,銀催化劑表面上存在反應(yīng):Ag2O(s)T/K401443463pc/kPa1051100103.物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)(Kx)(1)在化學(xué)平衡體系中,用各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)替代濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫做物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù),用Kx表示。例3(2022·河北卷,17節(jié)選)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。(2)其他條件不變,H2O(g)起始量增加到5mol,達(dá)平衡時(shí),α=0.90,b=0.65,平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

解析

(1)恒溫恒壓條件下,1

mol

CH4(g)和1

mol

H2O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為α,CO2(g)的物質(zhì)的量為b

mol,則轉(zhuǎn)化的CH4(g)為α

mol,剩余的CH4(g)為(1-α)

mol。根據(jù)C元素守恒可知,CO(g)的物質(zhì)的量為(α-b)

mol;根據(jù)H和O元素守恒可知,H2O(g)的物質(zhì)的量為(1-α-b)

mol,H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)

mol,則反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為(2α+2)

mol,平衡混合物中,(2)其他條件不變,H2O(g)起始量增加到5

mol,達(dá)平衡時(shí),α=0.90,b=0.65,則平衡時(shí),CH4(g)為0.1

mol;根據(jù)C元素守恒可知,CO(g)的物質(zhì)的量為0.25

mol;根據(jù)H和O元素守恒可知,H2O(g)的物質(zhì)的量為(5-0.90-0.65)

mol=3.45

mol,H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)

mol=3.35

mol,平衡混合物的總物質(zhì)的量為(2α+6)

mol=7.8

mol,故平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

≈0.43。專題精練1.(2023·全國(guó)乙卷,28節(jié)選)將FeSO4置入抽空的剛性容器中,升高溫度發(fā)生分解反應(yīng):2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ),平衡時(shí)

的關(guān)系如圖所示。660K時(shí),該反應(yīng)的平衡總壓p總=

kPa,平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)=

(kPa)2。

3.02.252.(2023·湖北卷,19節(jié)選)1200K時(shí),假定體系內(nèi)只有反應(yīng)C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)發(fā)生,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)恒定為p0(即C40H12的初始?jí)簭?qiáng)),平衡轉(zhuǎn)化率為α,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為

(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))。

解析

設(shè)起始時(shí)C40H12的物質(zhì)的量為1

mol,平衡轉(zhuǎn)化率為α,則有:

C40H12(g)C