第2章 第2节 第5课时 平衡常数的应用及计算、平衡转化率的分析 学案（含答案）-高中化学鲁科版选择性必修1

第5课时　平衡常数的应用及计算、平衡转化率的分析 [学习目标]　1.依据平衡常数分析热效应。2.依据K与Q判断反应进行的方向。3.平衡转化率的分析。4.压强平衡常数(Kp)的计算及应用。 [重点难点]　1.压强平衡常数(Kp)的应用及计算。2.平衡转化率的分析。 　　　　　　　化学平衡常数的应用及计算 导学 1．化学平衡常数的应用 2．多重平衡体系中化学平衡常数计算 (1)多重平衡体系：一个化学反应体系中存在多个化学反应，在一定条件下，这些反应都可以达到平衡状态，这种现象称作多重平衡现象，该体系称作多重平衡体系。 (2)多重平衡反应类型 ①连续型(耦合)反应：某物质是某反应的反应产物，同时又是其他反应的反应物。 ②平行型(竞争型)反应：某物质同时是多个反应的反应物。 (3)多重平衡体系中有关平衡常数的计算，各组分的平衡量指的是整个平衡体系中的量，而不是指某一单一反应中的量。 导练 1．已知反应：A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)的平衡常数与温度的关系如下表。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol A和0.8 mol B，反应至4 s时c(C)＝0.02 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A.1 200 ℃时反应C(g)＋D(g)??A(g)＋B(g)的平衡常数K＝0.4 B．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 C．4 s内，用A表示的该反应的平均反应速率v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1 D．830 ℃下反应达平衡时，B的转化率为20% 答案　D 解析　相同温度下，反应C(g)＋D(g)??A(g)＋B(g)的平衡常数与A(g)＋ B(g)??C(g)＋D(g)的平衡常数互为倒数，1 200 ℃时反应C(g)＋D(g)??A(g)＋B(g)的平衡常数K＝＝2.5，A错误；随温度升高，平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，B错误；由方程式可知：Δc(A)＝Δc(C)＝0.02 mol·L－1，则v(A)＝＝0.005 mol·L－1·s－1，C错误；设平衡时B的浓度为x mol·L－1，则： 　　　　　　　　　A(g)＋　B(g)??C(g)＋D(g) 起始/(mol·L－1)　　　0.1　　0.4　　　0　　0 变化/(mol·L－1)　　　x　　　x　　　　x　　x 平衡/(mol·L－1)　　　0.1－x　0.4－x　　x　　x 则＝1.0，解得x＝0.08，故B的转化率为×100%＝20%，D正确。 2．加热N2O5依次发生的分解反应为 ①N2O5(g)??N2O3(g)＋O2(g) ②N2O3(g)??N2O(g)＋O2(g) 在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为(　　) A．10.7 mol·L－1 B．8.5 mol·L－1 C．9.6 mol·L－1 D．10.2 mol·L－1 答案　B 解析　设分解的N2O3物质的量为x mol，反应过程中共生成(x＋3.4) mol N2O3，在①反应中N2O5分解了(x＋3.4) mol，同时生成(x＋3.4) mol O2。在反应②中生成氧气x mol，则(x＋3.4)＋x＝9，求得x＝2.8，所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为c(N2O5)＝ mol·L－1＝0.9 mol·L－1，c(N2O3)＝ mol·L－1＝1.7 mol·L－1，c(O2)＝ mol·L－1＝4.5 mol·L－1。反应①的平衡常数K＝ mol·L－1＝8.5 mol·L－1。 　　　　　　　压强平衡常数(Kp)及其应用 导学 1．分压 (1)定义：相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强。 (2)计算公式： 混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 (3)分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋… 2．压强平衡常数 一定温度下，气相反应：mA(g)＋nB(g)??eC(g)＋fD(g)达平衡时，气态反应产物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压强平衡常数，用符号Kp表示，Kp的表达式如下：Kp＝。 3．压强平衡常数计算技巧 第一步，根据三段式 ... ...