内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
第六章
第31讲 化学平衡常数及转化率的计算
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内容索引
考点一 化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法
考点二 压强平衡常数
重点强专栏
真题演练 明确考向
课时精练
1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。
2.了解压强平衡常数的含义,并能进行简单计算。
课程标准
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3
化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法
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要点梳理
1.分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。
2.明确三个关系
(1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
(2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。
3.计算模型——“三段式”法
(1)步骤:书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。
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(2)模式:如反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A、B起始物质
的量(mol)分别为a、b,达到平衡后,A的消耗量为mx,容器容积为1 L。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a-mx b-nx px qx
②求转化率
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(3)依据上述(2)中的三段式填空:
①c平(A)=________(mol·L-1)。
②α(A)平=________×100%。
③φ(A)=________________________×100%。
④ =______________________。
⑤ (混)=________________(g·L-1)。
⑥M=_________________________(g·mol-1)。
a-mx
a·M(A)+b·M(B)
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一、化学平衡常数与转化率的计算
1.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)
NH3(g)+HI(g),②2HI(g) H2(g)+I2(g)。达到平衡时:c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为________。
核心突破
20
解析: 由平衡时H2的浓度,可求得反应②分解消耗HI的浓度,c分解(HI)=0.5 mol·L-1×2=1 mol·L-1,故①式生成c(HI)=c平衡(HI)+c分解(HI)=4 mol·L-1+1 mol·L-1=5 mol·L-1,则c平衡(NH3)=5 mol·L-1,根据平衡常数表达式K=c平衡(NH3)·c平衡(HI)=5×4=20。
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2.在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度条件下进行反应:
A(g) B(g)+C(g) ΔH=+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 0 1 2 4 8 16 20 25 30
总压强
p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_____________________(答出两项措施)。
(2)由总压强p和起始压强p0计算,平衡时A的转化率为__________,反应的平衡常数K为________。
升高温度;降低压强
94.1%
1.5
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(3)①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。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=________。
反应时间t/h 0 4 8 16
c(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.006 5
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是_______________________________________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________mol·L-1。
0.051
达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半
0.013
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解析: (2)压强之比等于气体的物质的量之比,依据三段式进行求解:
A(g) B(g) + C(g)
始态: p0 0 0
反应: p0·α(A) p0·α(A) p0·α