专题五　主观题突破3　平衡体系中的有关计算--2025年高考化学大二轮专题复习课件+讲义+专练

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5.多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧(1)有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。
(2)原子守恒法解题基本思路
类型1　连续型多反应体系连续平衡是指两个可逆反应有关联，第一个反应的某一生成物是第二个反应的反应物。解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物，则在第一个反应中，该物质的初始量为0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(计算第二个反应的转化率尤为重要)。
例1　[2023·河北，17(1)③]氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。恒温下，将1 ml空气(N2和O2的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为V L的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：ⅰ.N2(g)+O2(g) 2NO(g)　K1　ΔH1ⅱ.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　K2　ΔH2=-114 kJ·ml-1若上述平衡体系中c(NO2)=a ml·L-1，c(NO)=b ml·L-1，则c(O2)=　　　　　 ml·L-1，K1=　　　　　　　　 (写出含a、b、V的计算式)。
类型2　竞争反应(平行反应)例2　CO2在 Cu⁃ZnO催化下，同时发生如下反应Ⅰ、Ⅱ，是解决温室效应和能源短缺的重要手段。Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g)　ΔH10保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达到平衡时，容器内各气体物质的量及总压强如下表：
若反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡时，p0=1.4p，则表中n=　　　；反应Ⅰ的平衡常数Kp=　　　　kPa-2(用含p的式子表示)。 
思路引导　利用C、H、O原子守恒计算平衡时各物质的物质的量，再求各物质的平衡分压，带入平衡常数表达式计算。
1.[2024·安徽，17(2)(3)]乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g)　ΔH4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4　　0(填“>”“p2>p1，即p3对应的压强是1.0 MPa。由题图可知，p3、100 ℃条件下达到平衡时，CO和Ni(CO)4的物质的量分数分别为0.1、0.9，
设初始投入的CO为4 ml，反应生成的Ni(CO)4为x ml，可得三段式：　　　　　　Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)起始/ml　　　　　4　　　　　0转化/ml　　　　　4x　　　　 x平衡/ml　　　　　4-4x　　　　x反应后总物质的量为(4-3x) ml，根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数即为其物质的量分数，
3.[2023·湖北，19(1)(2)(3)(4)(5)]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g) C40H18(g)+H2(g)的反应机理和能量变化如图：回答下列问题：(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·ml-1和298.0 kJ·ml-1，H—H键能为436.0 kJ·ml-1。估算C40H20(g) C40H18(g)+H2(g)的ΔH=　　　 kJ·ml-1。
由C40H20和C40H18的结构和反应历程可以看出，C40H20中断裂了2根碳氢键，C40H18形成了1根碳碳键，所以C40H20(g) C40H18(g)+H2(g)的ΔH=(431×2-298-436) kJ·ml-1=+128 kJ·ml-1。
(2)图示历程包含　　　个基元反应，其中速率最慢的是第　　　个。
(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为　　、　　 。 
由C40H20的结构分析，可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个五元环，则C40H10总共含有6个五元环，10个六元环。
(4)1 200 K时，假定体系内只有反应C40H12(g) C40H10(g)+H2(g)发生，反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为　　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 
程中，断裂和形成的化学键相同
(1)减小　(2)0.8
(1)9　减小　>　50%(2)①温度升高，反应速率增大　②1.48　9.472
(1)反应温度相同，进气比越大，CO2的平衡转化率越小；进气比相同，反应温度越高，CO2的平衡转化率越大(或进气比越大，反应温度越低，CO2的平衡转化率越小)(2)TE=TG　KE=KG=1　(3)>　4
1.对于反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH>0，反应速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。(1)降低温度，k正-k逆　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 
2.某化学兴趣小组模拟SO2催化氧化制备SO3，在2 L刚性容器中进行下列三组实验，数据如下：
(1)T1 ℃时平衡常数K=　　　　(保留两位有效数字)。 
(2)若T1=T3，则α　　(填“>”“”“=”或“