第2章 章末复习课-2021-2022学年高中化学选修4【名师导航】同步Word教参(人教版)

(教师用书备选) 化学反应速率与平衡常数的计算模板 (1)列出“三段”——起始、转化、平衡 ①写出有关反应的化学方程式； ②找出各物质的起始量、转化量、平衡量； ③根据已知条件列方程计算。 (2)计算公式 ①对反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度， 对生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度。 ②化学反应速率：v＝＝。 ③反应物转化率：×100%。 ④平衡时的体积分数：C%＝×100%。 ⑤平衡常数：K＝。 1．F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应： 2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g) 2N2O4(g) 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]： t/min 0 40 80 160 260 1 300 1 700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 (1)研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×pN2O5(kPa·min－1)。t＝62 min时，测得体系中pO2＝2.9 kPa，则此时的pN2O5＝________ kPa，v＝________ kPa·min－1。 (2)若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_____________________________________________________。 (3)25 ℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。 [解析]　(1)t＝62 min时，体系中pO2＝2.9 kPa，根据三段式法得 　　　　2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) 起始　　35.8 kPa　　　0 　　　0 转化　　5.8 kPa　　5.8 kPa　　2.9 kPa 62 min　30.0 kPa　　5.8 kPa　　2.9 kPa 则62 min时pN2O5＝30.0 kPa，v＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2 kPa·min－1。(2)刚性反应容器的体积不变，25 ℃ N2O5(g)完全分解时体系的总压强为63.1 kPa，升高温度，从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面，2NO2N2O4的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成NO2的方向移动，体系物质的量增大，故体系总压强增大。(3)N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O5＝35.8 kPa，其完全分解时pN2O4＝35.8 kPa，pO2＝17.9 kPa，设25 ℃平衡时N2O4转化了x，则 　　 　N2O4　　2NO2 平衡　35.8 kPa－x　　2x 35．8 kPa－x＋2x＋17.9 kPa＝63.1 kPa，解得x＝9.4 kPa。平衡时，pN2O4＝26.4 kPa，pNO2＝18.8 kPa，K＝＝ kPa≈13.4 kPa。 [答案]　(1)30.0　6.0×10－2 (2)大于　温度升高，体积不变，总压强增大；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 (3)13.4 教师用书备选 H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 (2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2______α1，该反应的ΔH______0。(填“>”“<”或“＝”) (3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。 A．H2S　　　　　 B．CO2 C．COS D．N2 [解析]　(1)第一步：写方程式，列三段式 　　　　　H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g) n(始)/mol 0.40 0.10 　0 　0 Δn/mol x x 　x 　x n(平)/mol 0.40－x 0.10－x 　x 　x 第二步：列方程，求未知量 ＝0.02 解得：x＝0.01 mol 第三步：明确问题，规范答案 H2S的平衡转化率α1＝×100%＝×100%＝2.5%。 K＝＝＝≈2.8×10－3。 [答案]　(1)2.5