2.2.6 化学平衡的计算 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章 化学反应速率与 化学平衡 2.2 化学平衡 第二章 化学反应速率与 化学平衡 2.2 化学平衡 2.2.6 化学平衡的相关计算 2025/9/10 恩施高中 3 掌握化学平衡的计算 掌握压强平衡常数及其计算 一、平衡的相关计算 2025/9/10 恩施高中 4 1、三段式计算 "三段式法"是有效解答化学平衡计算题的"万能钥匙"。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 (1)分析三个量：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各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 2025/9/10 恩施高中 5 (3)计算模式 在容器容积为V L发生以下反应：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 mol。 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 试计算①平衡常数、②A的平衡浓度、③A的转化率、 ④A的体积分数、⑤平衡压强与起始压强之比、 ⑥混合气体的平均密度、⑦混合气体的平均摩尔质量、⑧生成物的产率 2025/9/10 恩施高中 6 ①平衡常数： ②A的平衡浓度： ③A的转化率： ④A的体积分数： ⑤平衡压强与起始压强之比： 2025/9/10 恩施高中 7 ⑥混合气体的平均密度： ⑦混合气体的平均摩尔质量： ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。 2025/9/10 恩施高中 8 想一想：实际生产过程中，对于气体参加的反应，测定气体的压强比测定气体的浓度更容易，所以我们在试题中经常会见到"Kp",那么Kp是什么呢？ 二、压强平衡常数 2025/9/10 恩施高中 9 1. Kp:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数或者气体平衡常数。 例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为 Kp= 2025/9/10 恩施高中 10 2."气体分压"指的是当气体混合物中的某一种组分在相同的温度下占据气体混合物相同的体积时，该组分所形成的压强。 其中， 你发现了什么？ 2025/9/10 恩施高中 11 对于气体参加的可逆反应，为什么可以用平衡分压代替平衡浓度计算呢？ 思考8 ，对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g): 2025/9/10 恩施高中 12 项目 Kc Kp 定义 表达式 单位 适用范围 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 生成物压力幂之积与反应物压力幂之积的比值 Kc= Kp= 一般不带单位 带单位，且单位与反应计量数有关 溶液、气体 气体 2025/9/10 恩施高中 13 压强平衡常数的计算方法： 五段式有序法 2025/9/10 恩施高中 14 压强平衡常数的计算方法： 五段式有序法 在常规三段式解题的基础上新增 物质的量分数段、分压段 对于可逆反应反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)， mA(g)＋ nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g) 起始/mol 变化/mol 平衡/mol 物质的量分数 分压 1.利用三段式求平衡时各组分物质的量 2.求平衡时各物质的物质的量分数 3.求体系总压：①恒压即为平衡总压；②恒容下，利用PV=nRT求算平衡总压。 4.求分压：P(A)=V(A)% × P总 5.求Kp：将各物质分压代入Kp表达式。 2025/9/10 恩施高中 15 18.NH4HS的分解反应为：NH4HS(s) H2S(g)＋NH3(g)在某一温度下把固体加入到一固定容积的容器中，反应达平衡时总压力为600KPa。求此分解反应的气体平衡常数Kp。 2025/9/10 恩施高中 16 19.一定条件下某密闭容器中存在反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),若起始时容器的总压为3.6KPa,开始充入的CO2、H2物质的量之比为1∶2.6,平衡时CO2的转化率为80%,求平衡常数KP 2025/9/10 恩施高中 17 28.甲醇是重要的化工原料，可用于制备甲醛、醋酸等产品。利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。 主反应： CH4(g) + O2(g) CH3OH(g) 副反应： CH4(g)+ 2O2 (g) CO2(g) + 2H2O(g) (3) 在恒温的刚性密闭容器中，分别按照CH4、O2、H2O(g)的体积比为2:1:8充入，在450K下达平衡时，CH4的转化率为50%， CH3OH(g)的选择性为90 % ，求副反应的压强平衡常数Kp= 。 (已知：CH3OH(g)的选择性=) 练手小训练 2025/9/10 恩施高中 18 2.平衡常数与转化率的相互计算 20.已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)＋N(g)⇌P(g)＋Q(g)　ΔH>0。某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol/L，c(N)＝2.4 mol/L。思考并解答下列问题： (1)若达到平衡后，M的转化率为60%，列出"三段式"，计算此时N的平衡浓度是多少？平衡常数K是多少？ (2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol/L，c(N)＝a mol/L；达到平衡后，c(P)＝2 mol/L，则M的转化率为_____，N的起始浓度为__________。 $