高三二轮复习：化学平衡常数相关计算-2024年高考化学二轮专题复习讲义

高三化学专题复习——化学平衡常数相关计算 一、平衡常数表达式及计算 例题1（2019 海南）由g-羟基丁酸生成g-丁内酯的反应如下: HOCH2CH2CH2COOH + H2O 在298K下，g-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol/L，测得g-丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示 t/min 21 50 80 100 120 160 220 ∞ C/(mol/L） 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.006 0.132 298 K时该反应的平衡常数K=________ 练习1、（2017 全国III）298 K时，将20 mL 3x mol·L−1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L−1 I2 和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33−(aq) + I2(aq) + 2OH−(aq)AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为：______________。 例题2（2014 全国I）下图为气相直接水合法C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系 [其中n(H2O):n(C2H4)=1:1] 计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________________ 二、涉及转化量的计算 例题3（2019 全国II）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（C5H8）在刚性容器内发生反应C5H8(g) + I2(g) C5H6(g) + 2HI(g)，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_______，该反应的平衡常数Kp=____________Pa。 【练习3】(2020·全国Ⅰ卷)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。回答下列问题: (2)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为____,平衡常数Kp=____(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。  3、 利用平衡常数作定性判断 例题4（2017 江苏节选）温度为T时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) 。关于平衡状态，下列说法正确的是 容器 编号 C始/（mol/L） C(O2)平/（mol/L） NO2 NO O2 1 0.6 0 0 0.2 2 0.3 0.5 0.2 3 0 0.5 0.35 A．容器I的平衡常数为 1 B．容器I与容器II中的总压强之比为 4:5 C．容器III中NO的体积分数小于50% 分压平衡常数(Kp) 1.气体的分压p(B) 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的分压强，简称气体B的分压。符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。 2.分压定律 (1)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。 p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+……=p (2)气体的分压之比等于其物质的量之比：=。 (3)某气体的分压p(B)与总压之比等于其物质的量分数：==x(B)。 3.分压平衡常数Kp(只受温度影响) (1)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，称为该反应的压力平衡常数，用符号Kp表示，Kp的表达式如下： Kp=，单位：(压强单位)e+f-(m+n)。 (2)压力平衡常数Kp与总压p、气体体积分数x的关系 一定温度下，刚性密闭容器中发生气相反应：mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)。达到平衡时，令A、B、C、D的分压分别为p(A)、p(B)、p(C)、p(D)，A、B、C、D的体积分数为x(A)、x(B)、x(C)、x(D)，体系总压p=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。 Kp===·pe+f-(m+n) 当m+n=e+f时，pe+f-(m+n)=p0=1， Kp==(Kp无单位)。 4.计算模式—— 三段式 一定温度下，向刚性密闭容器中充入A、B两种气体，发生气相反应： mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)。令A、B起始分压分别为p(A)、p(B)，达到平衡后A气体分压的减小值为