高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡章末复习课导学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

第2章化学反应速率和化学平衡(教师用书独具)1．2.3.化学反应速率与平衡常数的计算模板(1)列出“三段”——起始、转化、平衡①写出有关反应的化学方程式②找出各物质的起始量、转化量、平衡量。③根据已知条件列方程计算mA(g)＋nB(g)pC(g)amol·L－1bmol·L－1cmol·L－1xmol·L－1mol·L－1mol·L－1(a－x)mol·L－1(b－)mol·L－1(c＋)mol·L－1(2)计算公式①对反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度对生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度②化学反应速率：v＝＝③反应物转化率：×100%④平衡时的体积分数：C%＝×100%⑤平衡常数：K＝1．F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t＝∞时，N2O5(g)完全分解)：t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1(1)研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×pN2O5(kPa·min－1)。t＝62min时，测得体系中pO2＝2.9kPa，则此时的pN2O5＝________kPa，v＝________kPa·min－1。(2)若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是________________________________________________________。(3)25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。[解析](1)t＝62min时，体系中pO2＝2.9kPa，根据三段式法得2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)起始35.8kPa00转化5.8kPa5.8kPa2.9kPa62min30.0kPa5.8kPa2.9kPa则62min时pN2O5＝30.0kPa，v＝2×10－3×30.0kPa·min－1＝6.0×10－2kPa·min－1。(2)刚性反应容器的体积不变，25℃N2O5(g)完全分解时体系的总压强为63.1kPa，升高温度，从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面，2NO2N2O4的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成NO2的方向移动，体系物质的量增大，故体系总压强增大。(3)N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O5＝35.8kPa，其完全分解时pN2O4＝35.8kPa，pO2＝17.9kPa，设25℃平衡时N2O4转化了x，则N2O42NO2平衡35.8kPa－x2x35．8kPa－x＋2x＋17.9kPa＝63.1kPa，解得x＝9.4kPa。平衡时，pN2O4＝26.4kPa，pNO2＝18.8kPa，K＝＝kPa≈13.4kPa。[答案](1)30.06.0×10－2(2)大于温度升高，体积不变，总压强增大；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高(3)13.4教师用书独具H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。(2)在620K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2______α1，该反应的ΔH______0。(填“>”“<”或“＝”)(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。A．H2SB．CO2C．COSD．N2[解析](1)第一步：写方程式，列三段式H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)n(始)/mol0.400.1000Δn/molxxxxn(平)/mol0.40－x0.10－xxx第二步：列方程，求未知量＝0.02解得：x＝0.01mol第三步：明确问题，规范答案H2S的平衡转化率α1＝×100%＝×100%＝2.5%。K＝＝＝≈2.8×10－3。[答案](1)2.52.8×10－3(2)＞>(3)B教师用书独具分压常数(Kp)简介(1)Kp的含义：在化学平衡体系中，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。单位与表达式有关。(2)计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。化工生产与平衡图像的关系【典例】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)...