发布时间 : 2024/7/1 20:18:25 星期一 文章高三一轮复习化学平衡常数、转化率、平衡图像复习讲义更新完毕开始阅读10a29ae3f56527d3240c844769eae009581ba2b4

图A 图B 图A表示T2>T1，正反应是放热反应。 图B表示p1c。 等效平衡 1．含义 （1）化学平衡状态与建立平衡的条件有关，与建立平衡的途径无关。 （2）对于同一可逆反应，在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，无论是从正反应(反应物)、逆反应(生成物)或从中间状态(既有反应物、也有生成物)开始，只要建立平衡后，平衡混合物中各组分的比例相同，或各组分在混合物中的百分含量相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。 （3）注意只是组分的百分含量相同，包括体积百分含量、物质的量百分含量或质量百分含量，而各组分的浓度不一定相等。 2．审题方法 （1）注意反应特点：反应前后气体的物质的量是否发生变化。 （2）分清平衡建立的条件：是恒温恒压还是恒温恒容。 3．理解等效平衡的意义 （1）对于反应前后气体物质的量有变化的反应，如2SO2(g)+O2(g)下建立平衡如下图： 2SO3(g)等温等压、等温等容 容易得出A与C等效，A与D不等效。因为C→D是对反应前后气体体积有变化的反应加压，平衡发生了移动。 结论：对于反应前后气体物质的量有变化的反应，恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡；而恒温恒容时，则需起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，完全相同才能建立等效平衡，因为反应物物质的量的变化会引起平衡的移动。 （2）对于反应前后气体物质的量没有变化的反应，如：H2(g)+I2(g)2HI(g)等温等压、等温等容下第 9 页

建立平衡如下图： 容易得出A与C等效，A与D等效。因为C→D平衡不发生移动。对反应前后气体体积不变的反应加压，平衡不移动。 结论：对于反应前后气体物质的量不变的反应，无论是恒温恒压还是恒温恒容，只要加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡。 三、当堂检测 1、常温下,将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)△H,达到平衡时测得c(CO2)=amol·L-1。温度不变,达到平衡后压缩容器体积至原来的一半,达到新平衡时测得c(NH3)=xmol·L-1。下列说法正确的是（ ） A. 混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态 B. 达到新平衡时，△H为原来的2倍 C. 上述反应达到新平衡状态时x=2a D. 上述反应体系中，压缩容器体积过程中n(H2NCOONH4)不变 2、NOx是大气污染物之一，主要来源于工业烟气及汽车尾气等。除去NOx的方法统称为脱硝，一般有干法脱硝[选择性催化剂法(SCR)]、湿法脱硝等。 请完成下列问题： (1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)。2019 K 时，向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2、O2 发生上述反应，各组分体积分数(ω)的变化如图1所示。N2 的平衡转化率为 。 (2)在密闭、固定容积的容器中，一定最NO发生分解的过程中，NO 的转化率随时间变化关系如图2 所示。 ①反应2NO(g)N2(g)+O2(g) △H 0 (填“>”或“<” )。 第 10 页

②一定温度下，能够说明反应2NO(g)N2(g)+O2(g)已达到化学平衡的 (填序号)。 a.容器内的压强不发生变化 b.混合气体的密度不发生变化 c.NO、N2、O2 的浓度保持不变 d.2v(NO)正=v(N2)逆 3、二甲醚(CH3OCH3)的十六烷值高，燃烧尾气中污染物少，可代替柴油。在反应器中将CO2混合加氢可合成二甲醚，包括以下两个反应： Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OH(g)+H2O(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ①已知T ℃时，在2 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和2 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得反应在不同时刻各组分的量如下： 物质 起始物质的量/mol 5 min时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CO2 1 0.4 H2 2 CH3OH 0 0.2 H2O 0 在0~5 min内，H2O(g)的平均反应速率v(H2O) =_______________；H2的平衡转化率α(H2)=___________。 ②某科研小组计算了反应Ⅰ在温度503 K～543 K间，反应压强分别是3 MPa、4 MPa、5 MPa、6 MPa、7 MPa的情况下甲醇的平衡产率（甲醇实际产量与理论产量之比），结果如图1所示。 则该反应的ΔHI_____（填“>”“<”或“=”，下同）0。a~e曲线分别对应不同的压强条件，则e对应的压强是_________，理由是_____________________。 （3）在2 L恒容密闭容器中充入3 mol CO、3 mol H2，发生反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g) + 第 11 页

CO2(g)，CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图2所示。 ①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是_______（填序号）。 a．CO2的浓度不再发生变化 b．3v正(CO)=v逆(CO2) d．CH3OCH3与CO2的物质的量比为1∶1 c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 ②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作Kp），则A点平衡常数Kp=________________。 四、课堂总结 五、家庭作业 1、光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应：C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0，制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1 mol CO2 与足量的碳发生上述反应，在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示： ①T ℃时，在容器中若充入稀有气体，v正______v逆（填“>”“<”或“=”），平衡______移动（填“正向”“逆向”或“不”，下同）；若充入等体积的CO2 和CO，平衡________移动。 ②CO体积分数为40%时，CO2 的转化率为_______。 ③已知：气体分压(p分)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数Kp的表达式为__________；800 ℃时，Kp=______（用含p总的代数式表示）。 （3）利用CH4的还原性，通过反应：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH，可消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时，分别将1.0 mol CH4和1.0 mol NO2充入2 L的密闭容器中发生反应，测得NO2的转化率α(NO2)在不同温度、压强下随时间变化的关系如图2所示。则上述反应的ΔH_____0（填“>”“<”或“=”，下同）；压强：p1_____p2。 2、铁的单质及化合物有着重要的用途，根据所学知识回答下列问题： 第 12 页

（1）已知：①3Fe(s)+2O2(g)②2H2(g)+O2(g)Fe3O4(s) ΔH1=?1118.4 kJ/mol 2H2O(g) ΔH2=?483.8 kJ/mol 写出铁与气态水反应的热化学方程式：________________________。 （2）t ℃时，在2 L恒温恒容密闭容器中，按下表所示加入物质，反应经过10 min后，Fe的物质的量变为1.25 mol。 Fe 2.0 mol H2O(g) 4.0 mol Fe3O4 1.0 mol H2 1.0 mol 容器中H2O(g)的转化率为________；此段时间内H2的平均反应速率是_______________。 （3）在25℃下，Ksp[Fe(OH)3]=4×10?38，向浓度为0.1 mol·L?1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水，调节溶液pH为5时，溶液中c(Fe3+)为_______mol·L?1。 （4）高炉炼铁的主要反应为CO(g)+衡常数如下： 温度/℃ 平衡常数 1000 4.0 1150 3.7 1300 3.5 1Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)，已知该反应在不同温度下的平3①该反应的ΔH_____0（填“＞”或“＜”）。 ②该反应的平衡常数表达式是_________________；已知1150℃时，某时刻测得高炉中c(CO2)=0.365 mol·L?1，c(CO)=0.1 mol·L?1， 此时正反应速率_______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。③当容器内气体密度恒定时，该反应_________（填“一定”“可能”或“没有”）达到平衡状态；在 1 000℃时，CO的转化率______ 反应达到平衡，适当增加Fe2O3的量，（填“增大”“减小”或“不变”）。 第 13 页