2024届新高考二轮复习 化学平衡常数相关计算 学案（全国通用）.doc

高三化学专题复习——化学平衡常数相关计算

一、平衡常数表达式及计算

例题1由g-羟基丁酸生成g-丁内酯的反应如下:

HOCH2CH2CH2COOH +H2O

在298K下，g-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180mol/L，测得g-丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示

t/min

21

50

80

100

120

160

220

∞

C/(mol/L）

0.024

0.050

0.071

0.081

0.090

0.104

0.006

0.132

298K时该反应的平衡常数K=________

练习1、（2017全国III）298K时，将20mL3xmol·L?1Na3AsO3、20mL3xmol·L?1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO33?(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)AsO43?(aq)+2I?(aq)+H2O(l)。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为：______________。

例题2下图为气相直接水合法C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O):n(C2H4)=1:1]

计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________________

二、涉及转化量的计算

例题3某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（C5H8）在刚性容器内发生反应C5H8(g)+I2(g)C5H6(g)+2HI(g)，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_______，该反应的平衡常数Kp=____________Pa。

【练习3】硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)

ΔH=-98kJ·mol-1。回答下列问题:

(2)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为____,平衡常数Kp=____(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

利用平衡常数作定性判断

例题4温度为T时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。关于平衡状态，下列说法正确的是

容器

编号

C始/（mol/L）

C(O2)平/（mol/L）

NO2

NO

O2

1

0.6

0

0

0.2

2

0.3

0.5

0.2

3

0

0.5

0.35

A．容器I的平衡常数为1

B．容器I与容器II中的总压强之比为4:5

C．容器III中NO的体积分数小于50%

分压平衡常数(Kp)

1.气体的分压p(B)

相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强，简称气体B的分压。符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。

2.分压定律

(1)分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。

p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+……=p

(2)气体的分压之比等于其物质的量之比：=。

(3)某气体的分压p(B)与总压之比等于其物质的量分数：==x(B)。

3.分压平衡常数Kp(只受温度影响)

(1)一定温度下，气相反应：mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)达平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压力平衡常数，用符号Kp表示，Kp的表达式如下：

Kp=，单位：(压强单位)e+f-(m+n)。

(2)压力平衡常数Kp与总压p、气体体积分数x的关系

一定温度下，刚性密闭容器中发生气相反应：mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)。达到平衡时，令A、B、C、D的分压分别为p(A)、p(B)、p(C)、p(D)，A、B、C、D的体积分数为x(A)、x(B)、x(C)、x(D)，体系总压p=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。

Kp===·pe+f-(m+n)

当m+n=e+f时，pe+f-(m+n)=p0=1，Kp==(Kp无单位)。

4.计算模式——三段式

一定温度下，向刚性密闭容器中充入A、B两种气体，发生气相反应：

mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)。令A、B起始分压分别为p(A)、p(B)，达到平衡后A气体分压的减小值为mx。

mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)

p起始/kPa p(A) p(B) 0 0

Δp/k