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2024届高三化学二轮复习 压强平衡常数及其他平衡常数课件
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这是一份2024届高三化学二轮复习 压强平衡常数及其他平衡常数课件，共20页。PPT课件主要包含了2020天津卷，题型1恒压环境，题型2恒容环境，练2022·甲卷，考查三标准平衡常数，反应Ⅰ，+CH3OH，△H1，△H2，△H3等内容，欢迎下载使用。
1. 定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，用符号K表示。2. 表达式：mA+nB pC+qD化学平衡常数表达式为：
一 浓度平衡常数 K 的计算
【注意事项】⑴ 对于某一可逆反应，平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的起始浓度、压强变化无关。升温，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小⑵ 在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写⑶ 平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同⑷ 将化学计量数扩大或缩小，K值可能会相应改变⑸ 同一可逆反应的K(正)与K(逆)互为倒数⑹ 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)
4. 计算方法：①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度；②根据平衡常数计算公式代入计算
用CO2和H2可以在一定条件下生成CH3OH（不考虑副反应）
某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分布为a ml/L和3a ml/L，反应平衡时， CH3OH 的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为
【解析】假设在该条件下，CO2和H2的起始浓度分别为a ml/L和3a ml/L，CH3OH 的产率为b，则生成的CH3OH 的物质的量浓度ab ml/L根据三段式可知：
练习1．对于CH4(g)＋CO2(g)
某温度下，在体积为1 L的恒压密闭容器中加入1 ml CH4、1 ml CO2和催化剂进行上述反应，平衡时，CH4的转化率为50%，则该温度下的化学平衡常数为________。CO2的转化率为________。
2CO(g)＋2H2(g)。
1. 定义：在化学平衡体系中，各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示。2. 注意：①仅适用于有气体的化学平衡，以分压表示各成分的浓度；②压强平衡常数只受温度影响。3. 表达式：①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的压强平衡常数表达式为：
②C(s)+CO2(g) 2CO(g)的压强平衡常数表达式为：
二 压强平衡常数 KP的计算
4. 计算方法：①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度；②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；③根据分压计算公式，求出各气体物质的分压；某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数（或体积分数）
④根据压强平衡常数计算公式代入计算
例2：（2022·乙卷）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：已知的热分解反应为 在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp=________。
【答案】50% 4.76kPa
【解析】假设在该条件下，H2S和Ar的起始投料的物质的量分别为1ml和4ml，根据三段式可知：平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率，
平衡时H2S的物质的量为1-x=1-0.5=0.5 ml, S2的物质的量为0.5x=0.25 ml, H2的物质的量为x=0.5 ml。气体的总物质的量为0.5+0.25+0.5+4=5.25ml。（注意：这里的4为惰性组分，不参与反应，但参与分压）所以平衡常数Kp＝
＝ ≈4.76kPa。
（2019全国卷）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯，在恒容容器内发生反应
， 起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，该反应的平衡常数Kp=_________Pa。
“刚性容器”、“体积固定的密闭容器”等字眼，说明反应li 在恒容条件下发生，若反应前后的气体分子总数发生改变， 往往意味着平衡时，容器内的压强会发生改变。
解析：假设反应前碘单质与环戊烯均为nml，平衡时环戊烯反应了xml，根据题意可知；
平衡时总压增加了20%,恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，
金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石（TiO2）转化为（TiCl4），再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1) TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化： (ⅱ)碳氯化： ①反应 的∆H为_______kj·ml-1，_______Pa。
【答案】-223 1.2×1014Pa
【解析】根据盖斯定律，将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)，则∆H=-51kJ/ml-172kJ/ml=-223kJ/ml；Kp===1.2×1014Pa。
(已知：分压=总压×该组分物质的量分数）
，其中 PE 、PH 、 PD 、 PG 为各组分的平衡分压)。
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，在化学平衡体系中，求算出各气体物质的平衡分压
（2021湖南）氨气中氢含量高，是一种优良 小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热解法制备氢气，在一定温度和催化剂的条件下，将 0.1mlNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示：
在该温度下，反应的标准平衡常数
根据题意图可知，平衡时，体系中各物质的分压为P(NH3)=120kPa,P(N2)=40kPa,P(H2)=120kPa
考查四 物质的量分数平衡常数Kx（2021山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
回答下列问题：反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx ，向某反应容器中加1.0mlTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为 ml，反应Ⅰ的平衡常数Kx1= 。
1. 定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，用符号K表示。2. 表达式：mA+nB pC+qD化学平衡常数表达式为：
一 浓度平衡常数 K 的计算
【注意事项】⑴ 对于某一可逆反应，平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的起始浓度、压强变化无关。升温，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小⑵ 在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写⑶ 平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同⑷ 将化学计量数扩大或缩小，K值可能会相应改变⑸ 同一可逆反应的K(正)与K(逆)互为倒数⑹ 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)
4. 计算方法：①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度；②根据平衡常数计算公式代入计算
用CO2和H2可以在一定条件下生成CH3OH（不考虑副反应）
某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分布为a ml/L和3a ml/L，反应平衡时， CH3OH 的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为
【解析】假设在该条件下，CO2和H2的起始浓度分别为a ml/L和3a ml/L，CH3OH 的产率为b，则生成的CH3OH 的物质的量浓度ab ml/L根据三段式可知：
练习1．对于CH4(g)＋CO2(g)
某温度下，在体积为1 L的恒压密闭容器中加入1 ml CH4、1 ml CO2和催化剂进行上述反应，平衡时，CH4的转化率为50%，则该温度下的化学平衡常数为________。CO2的转化率为________。
2CO(g)＋2H2(g)。
1. 定义：在化学平衡体系中，各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示。2. 注意：①仅适用于有气体的化学平衡，以分压表示各成分的浓度；②压强平衡常数只受温度影响。3. 表达式：①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的压强平衡常数表达式为：
②C(s)+CO2(g) 2CO(g)的压强平衡常数表达式为：
二 压强平衡常数 KP的计算
4. 计算方法：①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度；②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；③根据分压计算公式，求出各气体物质的分压；某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数（或体积分数）
④根据压强平衡常数计算公式代入计算
例2：（2022·乙卷）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：已知的热分解反应为 在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp=________。
【答案】50% 4.76kPa
【解析】假设在该条件下，H2S和Ar的起始投料的物质的量分别为1ml和4ml，根据三段式可知：平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率，
平衡时H2S的物质的量为1-x=1-0.5=0.5 ml, S2的物质的量为0.5x=0.25 ml, H2的物质的量为x=0.5 ml。气体的总物质的量为0.5+0.25+0.5+4=5.25ml。（注意：这里的4为惰性组分，不参与反应，但参与分压）所以平衡常数Kp＝
＝ ≈4.76kPa。
（2019全国卷）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯，在恒容容器内发生反应
， 起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，该反应的平衡常数Kp=_________Pa。
“刚性容器”、“体积固定的密闭容器”等字眼，说明反应li 在恒容条件下发生，若反应前后的气体分子总数发生改变， 往往意味着平衡时，容器内的压强会发生改变。
解析：假设反应前碘单质与环戊烯均为nml，平衡时环戊烯反应了xml，根据题意可知；
平衡时总压增加了20%,恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，
金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石（TiO2）转化为（TiCl4），再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1) TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化： (ⅱ)碳氯化： ①反应 的∆H为_______kj·ml-1，_______Pa。
【答案】-223 1.2×1014Pa
【解析】根据盖斯定律，将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)，则∆H=-51kJ/ml-172kJ/ml=-223kJ/ml；Kp===1.2×1014Pa。
(已知：分压=总压×该组分物质的量分数）
，其中 PE 、PH 、 PD 、 PG 为各组分的平衡分压)。
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，在化学平衡体系中，求算出各气体物质的平衡分压
（2021湖南）氨气中氢含量高，是一种优良 小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热解法制备氢气，在一定温度和催化剂的条件下，将 0.1mlNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示：
在该温度下，反应的标准平衡常数
根据题意图可知，平衡时，体系中各物质的分压为P(NH3)=120kPa,P(N2)=40kPa,P(H2)=120kPa
考查四 物质的量分数平衡常数Kx（2021山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
回答下列问题：反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx ，向某反应容器中加1.0mlTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为 ml，反应Ⅰ的平衡常数Kx1= 。
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