专题2 章末综合提升-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（苏教版）

章末综合提升 (一)　压强平衡常数及其计算 1．分压 (1)定义：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。 (2)计算公式： 混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 (3)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，即p总＝pA＋pB＋pC＋…。 2．压强平衡常数 (1)定义：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，称为该反应的压强平衡常数，用符号Kp表示。 (2)表达式：Kp＝。 3．解题建模：压强平衡常数的计算流程 第一步 第二步计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步 第四步 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝＋125 kJ· mol－1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g) C3H6(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－118 kJ· mol－1 (1)对于反应Ⅰ，总压恒定为100 kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是 。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp＝ kPa(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数，保留一位小数)。 (2)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)＝10∶5∶85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1．2 s生成C3H6的平均速率为 kPa·s－1；； 【思维提示】 (1)达到平衡后，通入N2，由于总压恒定为100 kPa，则容器体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，C3H8(g)的转化率增大；根据图a，C3H8的物质的量分数为0．4时，其平衡转化率为50%；假设混合气体为1 mol，则起始时C3H8为0．4 mol，N2为0．6 mol，运用三段式法计算： 由于总压恒定为100 kPa，平衡时C3H8为0．2 mol，C3H6为0．2 mol，H2为0．2 mol，N2为0．6 mol，则C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的分压均为：100 kPa×＝ kPa，故T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp＝≈16．7 kPa。(2)0～1．2 s内C3H6的分压由0增大为2．4 kPa，则生成C3H6的平均速率为＝2 kPa·s－1； 答案：　(1)减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)的转化率　16．7　(2)2 针对练1　在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3通入恒压密闭容器中发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的压强平衡常数Kp＝ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 解析：　 依据：分压＝总压×物质的量分数，则p(CO2)＝p(CH3OH)＝p(H2O)＝(8×) MPa＝ MPa，p(H2)＝ MPa＝4 MPa，所以Kp＝ MPa－2＝ MPa－2。 答案：　 MPa－2 针对练2　温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol NH3，此时压强为p0，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50%，则该温度下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝ 。[已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数] 解析：　一体积固定的密闭容器中加入2 mol NH3，氨气分解的转化率为50%， 压强之比等于物质的量之比，p0：p平衡＝2∶3，则反应后压强为，Kp＝ ＝＝。 答案：　 (二)　化学平衡图像的分析与应用 1．化学平衡图像问题的解答技巧 (1)“先拐先平数值大”原则 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡状态，先出现拐点的曲线所代表的反应温度较高(如图A)或压强较大(如图B)。 【思维流程】　对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，根据上述图像解答下列问题： (1)图A表示T2＞T1，由T2→T1，φ(C)增大，降低温度，平衡正向移动，故正反应是放热反应。 (2)图B表示p1＜p2，由p2→p1，φ(A)增大，减小压强，平衡逆向移动，故a＋b＞c。 (2)“定一议二”原则 图像中有三个量时，先确