平衡转化率与平衡常数

1、高三化学二轮复习专题平衡转化率与平衡常数【复习目标】1、能正确计算化学反应的转化率(a,能利用化学平衡常数(K)进行相关计算；2、通过对平衡转化率和平衡常数的有关计算，进一步掌握和理解化学平衡理论。【高考热点】【例1】(2014全国I卷28?改编)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产。已知：C2H4(g)+H?0(g)C2H50H(g),下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系，请回答下列问题:6200250300350tfr.(1)在tiC时,向2L的空钢瓶中充入lmolC2H4(g)与lmolH20(g)进行反应，达到平衡时，C2H4(g)的转化率为20%,

2、则该温度下的浓度平衡常数的值为o(2)若在乙烯水合制乙醇反应体系中，按照n(C2H1):n(H2()=l:1投料，反应达到平衡时，图中A点的平衡常数的计算式KP-。(用平衡分压代替平衡浓度计算：分压二总压X物质的量分数)【变式训练1在12c时,向1L的空钢瓶中充入lmolC2H1(g)与lmol比0(由进行反应,达到平衡时，c2Hl(g)的平衡转化率为o(已知12c时K=2)【变式训练2在13c时，向2L的空钢瓶中充入lmolC2H4(g)与lmolH20(g)进行反应,达到平衡时，c2Hl(g)的转化率为50%,若反应开始的压强为P。,则达到平衡后的Kp =【归纳总rm Pc袭东、例2(20

3、18全国I卷28?改编)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25c时N2O5(g)分解反应:2NQ血)f4N02(g)+02仗)IL2NQ血)其中N02二聚为N204的反应可以迅速达到平衡，且为放热反应。体系的总压强P随时间t的变化如下表所示(t=8时，N2O5(g)完全分解)：t/min010801602601300170000p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1(1) 研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v=2X10-3护业(kPamin1)ot=62min时，测得体系中户6=2.9kPa,则此时的%心二kPa,v二kPamin-1o

4、(2) 25C时N2O1(g)=2N02(g)反应的平衡常数的计算式KP=为以分压表示的平衡kPa(KP常数)。【变式训练1】若保持上述反应体系中其他条件不变，只改变温度为tC测得体系的总压强P随时间t的变化如下表所示：t/min040801602601300170000p/kPa40.045.256.565.970.276.882.393.5在40min时，测得NO2(g)的平衡转化率为20%,则此时反应2NO2(g)=N2O1(g)的平衡常数的计算式Kp二kPa。(用分数表示)【变式训练2】在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5,加热到tC,依次发生的分解反应为：©N2O5

5、(g)=N203(g)+O2(g),2039)=20©+O2(g)o达到平衡状态后测得02为9mol,N2O为2.8mol,贝UtC时反应的平衡常数为【归纳总结】【例3】(2015全国I卷28?改编)Bodensteins研究了下列反应：2Hl(g)匚二出©+h(g)在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020106080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCg的转化率随时间变化的结果如

6、图所示。250100200J00400/niin(1)343K时反应的平衡转化率a=%o平衡常数K343k二(保留2位小数)。(2)比较a、b处反应速率大小：vaVb (填大于“小于"或等于"。反应速率的量分数，则反应的平衡常数K二位业(以k正、k逆表示)，计算a处的他二(保留1小数)。【归纳总结】V二V正一V逆二k正X/hJk逆XsiH2c12XsiCLl,kiE、k逆分别为正、逆向反应速率常数，X为物质【当堂达标】(2017江苏卷15?改编)温度为Ti时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入0.6molNO2,发生反应:2N02(g)=2NO(g)+O2(g)(正反应吸热反

7、达到平衡时，02的平衡浓度为0.2mol/L。实验测得：V正二v(NO2)泄耗二kjEC,(N02),v逆二v(NO)消耗=2V(O2)消耗二k逆c'(NO)。2),k正、k逆为速率常数，受温度影响。当温度改变为T2时，若k正二k逆，贝yTi或二”。【课后巩固】1、在体积均为1L的密闭容器A(500,恒温)、B(起始500,加入0.lmol绝热)两个容器中分别N2。、0.4molCO和相同催化剂。实验测得A、B容器中变化关系如图所示。刈0的转化率随时间的(2)要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，但不改变的情况下可采取的措施是(3) 500(该反应的化学平衡常数K二(用分数表示)。(4)

8、 实验测定该反应的反应速率v正二k正(N2()c(CO),v逆二k逆C(N2)c(CO2)ok正、k逆为速率常数，c为物质的量浓度。计算M处的Pie二(保留两位小数)。2、用焦炭还原N02的反应为：2NO2(g)+2C(s)=N2(g)+2C02(g),在恒温条件下，Imo的0?和足量C发生该反应，测得平衡时N02和C02的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：(1)浓度平衡常数关系:A、C两点的(填“或“或“二”)Kc（a）_（填 “ a 或 " B 或 " C点。(2) A、B、C三点中N02的转化率最高的是(K p是用平衡分压代替平衡浓度计算,Kp （B）=分压=总计算B点时该反应的压强平衡常数压物质的量分数)。(1) 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_(2) 上述反应中，正