板块四 专题微课4.4 考点1 平衡常数的分析应用-【创新教程】2024高考化学总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

专题微课4.4　精探究——速率常数、平衡常数的分析应用 考点1　平衡常数的分析应用 1．化学平衡常数 (1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。 (2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝。另可用压强平衡常数表示：Kp＝[p(C)为平衡时气体C的分压]。 (3)依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 2．转化率、产率及分压的计算 反应物的转化率＝×100% 产物的产率＝×100% 分压＝总压×物质的量分数 3．常用的气体定律 同温同体积：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后) 同温同压强：＝＝＝ 4．速率常数与化学平衡常数关系的应用 温度为T1，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应CH4(g)＋H2O(g) 9 学科网（北京）股份有限公司 CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.3 kJ·mol－1，该反应中，正反应速率为v正＝k正 c(CH4)·c(H2O)，逆反应速率为v逆＝k逆c(CO)·c3(H2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。 已知T1时，k正＝k逆，则该温度下，平衡常数K1＝　________　；当温度改变为T2时，若k正＝1.5k逆，则T2　________　(填“>”“＝”或“<”)T1。 解题步骤及过程： 步骤1　代入特殊值 平衡时v正＝v逆，即k正c(CH4)·c(H2O)＝k逆c(CO)·c3(H2)； 步骤2　适当变式求平衡常数 K1＝＝；k正＝k逆，K1＝1 步骤3　求其他 K2＝＝；k正＝1.5k逆，K2＝1.5；1.5>1，平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则T2>T1。 5．压强平衡常数Kp(Kp只与T有关) (1)一定温度下反应：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，Kp＝ 。 (2)浓度平衡常数Kc与压强平衡常数Kp的关系 Kc＝，Kp＝，根据理想气体状态方程pV＝nRT，可推知：Kp＝Kc·(RT)e＋f－(m＋n)。 6．含“惰性”组分的计算模型 往反应器中通入一定量A(g)、B(g)和D(g)的混合气体，发生如下反应： mA(g)＋nB(g) qC(g) 反应达到平衡时，体系的总压强为p。计算平衡常数Kp(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 Kp＝ 9 学科网（北京）股份有限公司 Kp＝ Kp＝ 　 平衡常数K的四种表达式 对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) (1)浓度平衡常数(Kc)　Kc＝。 (2)压强平衡常数Kp　Kp＝　pV＝nRT→p＝RT→p＝cRT。 Kp＝＝＝·(RT)(p＋q)－(m＋n) ＝Kc·(RT)(p＋q)－(m＋n)。 (3)物质的量分数平衡常数(Kχ)Kχ＝。 Kp＝＝· p[(p＋q)－(m＋n)]＝Kχ·p(p＋q)－(m＋n)。 则Kχ既受温度的影响，也受压强的影响。只有在恒温及恒压时，Kχ才会有定值。所以，Kχ特别适合恒温、恒压反应条件下对反应平衡体系的研究。 (4)物质的量平衡常数(Kn)　Kn＝(为解决某些类型平衡计算自定义的，计算时请用标准格式)。 Kn既受温度的影响，也受压强的影响，且只有在恒温、恒压且n(总)不变时，Kn才会有定值，对于反应前后气体物质的量相等的反应，用物质的量计算更简单。 (1)当p＋q－(m＋n)＝0(即气体分子数前后相等)时：Kp＝Kc＝Kχ＝Kn。 (2)在恒温、恒压下，对于反应前后气体的物质的量不等的反应，Kc、Kp计算有时很麻烦，而运用物质的量分数平衡常数就很简单。因为它既不涉及浓度，也不涉及分压，只要知道各物质的物质的量分数就可以计算。 9 学科网（北京）股份有限公司 ◆[考查角度1]　恒温恒压单一反应求KP 1．(2023·课标卷节选)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为xH2＝0.75、xN2＝0.25，另一种为xH2＝0.675、xN2＝0.225、xAr＝0.10。(物质i的摩尔分数：xi＝ni/n总) 图1中，当p2＝20MPa、xNH3＝0.20时，氮气的转化率α＝　__________　。该温度时，反应N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp＝　_____