(讲义)第2章 第4节 讲评拓展课4 有关化学平衡的计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(鲁科版2019)

讲评拓展课4　有关化学平衡的计算 通过化学平衡常数、转化率、产率、平衡浓度等的计算的练习，形成化学平衡有关计算的思维模型。 1．有关化学平衡的计算，可采用“三段式法”求解 所谓“三段式”就是“初始”“转化”“平衡”三个阶段。在解题时，给每一种反应物或反应产物填上或计算出这三个阶段的物质的量或物质的量浓度。未知的量可设为未知数，最后根据题目要求列出方程求解。 2．主要计算类型 (1)化学平衡常数的有关计算。 (2)转化率的有关计算。 (3)反应中某组分的量的计算。 3．温度和压强对转化率(α)的影响 温度或压强改变后，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大，反之，则转化率减小。 4．改变反应物用量对转化率(α)的影响 (1)反应物不止一种时，如mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)。 ①只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减小，其他反应物转化率增大。如增大c(A)，则平衡正向移动，α(A)减小，α(B)增大。 ②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，其影响结果相当于增大压强， 当m＋n＝p＋q时，α(A)、α(B)不变； 当m＋n＞p＋q时，α(A)、α(B)增大； 当m＋n＜p＋q时，α(A)、α(B)减小。 (2)反应物只有一种时，如aA(g)⥫⥬bB(g)＋cC(g)，增大c(A)，其影响结果相当于增大压强， 当a＝b＋c时，α(A)不变； 当a＞b＋c时，α(A)增大； 当a＜b＋c时，α(A)减小。 5．产物的产率 产物的产率＝×100%(产物的量包括物质的量、质量、气体体积、浓度)。 【例题】　将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)。在一定条件下达到平衡，测得c平(SO2)＝0.040 mol·L-1。 (1)该条件下的平衡常数为____________。 (2)SO2的平衡转化率是______________。 (3)相同条件下，再向容器中加入0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)，到达新的平衡时，SO2的平衡转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”)。 [思路点拨]　 信息提取 形成思路 ① 已知反应物的物质的量及容器的体积可以计算反应物的初始浓度 根据反应物的物质的量及容器的体积计算反应物的初始浓度；根据二氧化硫的平衡浓度可以计算出其转化浓度。然后根据三段式解法便可进行所有计算 ② 已知二氧化硫的平衡浓度可以计算出其转化浓度 [解析]　(1)　　　2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) c始/(mol·L-1) 0.050 0.030 0 Δc/(mol·L-1) 0.010 0.005 0.010 c平/(mol·L-1) 0.040 0.025 0.010 所以，平衡常数K＝＝2.5 (mol·L-1)-1。(2)SO2的平衡转化率：×100%＝20%。(3)相同条件下，再向容器中加入0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，故SO2的平衡转化率将增大。 [答案]　(1)2.5( mol·L-1)-1　(2)20%　(3)增大 1．(2023·牡丹江一中高二段考)在恒容密闭容器中进行反应：CO2(g)＋4H2(g)⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g)。起始时按不同投料(起始时CO2的物质的量相同)，测得CO2的平衡转化率与温度关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．其他条件不变，升高温度，H2O的体积分数减小 B．其他条件不变，三种起的投料关系：①>②>③ C．T＝400 K，＝3，曲线③起始CO2的浓度为2 mol·L-1，此温度下K＝1(mol·L-1)-2 D．其他条件不变，＝4，平衡时，H2O(g)的体积分数最大 [答案]　C 2．(2023·赣县三中月考)焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应： Ⅰ.C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)　ΔH1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH2 请回答下列问题。 (1)已知反应Ⅱ的正反应速率v正＝k正·p(CO)·p(H2O)，逆反应速率v逆＝k逆·p(CO2)·p(H2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，lg k(k表示k正或k逆)与温度的关系如图所示，其中直线a、b分别表示k正、k逆随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K的值________(填“变大”或“变小”或“不变”)。 (2)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起