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2018届高三第二轮复习---反应原理6

化学平衡常数专题2

班级______________姓名________________学号__________________

Ⅰ 学习目标及重难点： 序号 目标内容 1 学会利用压强求算化学平衡常数Kp 2 理解化学平衡常数的意义和影响因素 3 学会化学平衡常数的相关计算 【学习重难点：】化学平衡常数的综合应用 Ⅱ 学习过程及内容： 【任务1一课堂小测】 【任务2一考点分析】 一、恒温恒容的情况： 【例题1】（2013年全国甲卷）在1.0 L密闭容器中放入0.10mol A(g)，在一定温度进行如下反应应：A（g） B（g）+C（g） △H= +85.1 kJ·mol-1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间t/h 总压强p/100kPa 回答下列问题： （1）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 ， 平衡时A的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K。

（2）由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n

总= mol，n（A）= mol。

【练习1】乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应：

催化剂

好 中 差 0 4.91 1 5.58 2 6.32 4 7.31 8 8.54 16 9.50 20 9.52 25 9.53 30 9.53 —CH2CH3（g）

气体总压强的数据如下表。

时间/min 总压强/100kPa 0 1.0 —CH＝CH2（g）+ H2（g）

(1) 一定温度下，将a mol乙苯加入体积为V L的密闭容器中，发生上述反应，反应时间与容器内

10 1.2 20 1.3 30 1.4 40 1.4 ① 平衡时，容器中气体物质的量总和为________mol，乙苯的转化率为________。 ② 列式计算此温度下该反应的平衡常数K。

(2) 根据化学反应原理，分析减小压强对该反应的影响

1

。 【练习2】（1）N2O5在一定条件下发生分解：2N2O5（g）＝4NO2（g）＋O2（g）。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：

t/min 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 c(N2O5)/mol·L-1 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 设反应开始时体系压强为P0，第2．00 min时体系压强为p，则p：p0＝ ； 1.00~3.00min内，O2的平均反应速率为 。

2NO2（g）（2）N2O4与NO2之间存在反应：N2O4（g）。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器

中，测得其平衡转化率［a(N2O4)］随温度变化如图所示。

图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

二、恒温恒压的情况：

【例题2】氮的固定意义重大，氮肥的使用大面积提高了粮食产量。

100kPa时，反应2NO(g)+O2(g)图1，反应2NO2(g)NO的平衡转化率 /% 10080 2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如

NO2的平衡转化率 /% N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。

C 10080604020 A B (25,80 ) 604020300 400 500 600 700 800 100 200 0 25 50 75 100 125 150 175 200 温度 /℃

温度 /℃

图1 图2

（1）100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为________，N2O4的

分压p(N2O4) ＝________ kPa，列式计算平衡常数Kp＝________。（Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）

（2）100kPa、25℃时，V mL NO与0.5V mLO2混合后最终气体的体积为______mL。 【任务3一能力提升】

2

1、（2015年浙江卷）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知： 化学键 键能/kJ?molˉ1 C—H 412 ﹣

C—C 348 C=C 612 H—H 436 计算上述反应的△H=________________ kJ?mol1．

（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K=____（用α等符号表示）． （3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为 1：9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应．在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：

① 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。

②控制反应温度为600℃的理由是 。

2、（2016国乙27）元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4?(绿色)、Cr2O72?(橙红色)、CrO42?(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：

(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。

(2)CrO42?和Cr2O72?在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L?1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72?)随c(H+)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。 ②由图可知，溶液酸性增大，CrO42?的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。

③升高温度，溶液中CrO42?的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)0。

(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl?，利用Ag+与CrO42?生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。

当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时，溶液中c(Ag+)为_______ mol·L?1，此时溶液中c(CrO42?)等于__________ mol·L?1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10?12和2.0×10?10)。

(4)+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72?还原成Cr3+，反应的离子方程式为______________。

3、甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，该过程的主要反应是

3

2-C(Cr2O7 )/(mol·L-1)以

0.50.40.3A0.20.11.02.03.04.05.06.0c(H+)/(10-7mol·L-1)