第2课时 平衡转化率 压强平衡常数 [核心素养发展目标] 1.掌握平衡常数与平衡转化率的相关计算。2.了解压强平衡常数。 一、平衡常数与平衡转化率的相关计算 1．计算模型———三段式”法 有关平衡常数和平衡转化率计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 2．平衡转化率 如可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，反应物A的平衡转化率： α(A)＝×100%＝×100%。 例1 一定温度下，将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)注入体积为1.0 L的密闭反应器，发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，达到平衡后，测得SO3的平衡浓度为0.044 mol·L－1。 (1)计算SO2和O2的平衡转化率。 _____ _____ (2)计算该温度下的平衡常数K。 _____ _____ 例2 某温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K＝0.25，若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体，达到平衡时，HI的分解率为_____。 例3 在830 K时，在密闭容器中发生可逆反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH<0。试回答下列问题： (1)若起始时c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1,4 s后达到平衡，此时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K＝_____。 (2)在相同温度下，若起始时c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝2 mol·L－1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L－1，则此时该反应是否达到平衡状态_____(填“是”或“否”)，此时v正_____(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。 二、压强平衡常数及简单计算 1．压强平衡常数(Kp)的概念 在化学平衡体系中，由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，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 2．表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝。其中p平(A)、p平(B)、p平(C)、p平(D)表示对应物质的分压。 注意 ①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×。 ②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＋…。 例1 在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3通入恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的压强平衡常数Kp＝_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 例2 [2021·全国乙卷，28(2)]一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。 氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2, 376.8 ℃时平衡常数Kp＝1.0×104 Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376.8 ℃，碘蒸气初始压强为20.0 kPa。376.8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则p平(ICl)＝_____kPa，反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝_____(列出计算式即可)。 例3 已知2NO2(g)??N2O4(g)，用分压p(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数Kp＝ 。298 K时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100 kPa。已知Kp＝2.7×10－3kPa－1，则NO2的转化率为( ) A．70% B．55% C．46% D．35% 第2课时 平衡转化率 压强平衡常数 一、 例1 (1)第一步，列“三段式” 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 初始浓度/(mol·L－1) 0.050 0.030 0 转化浓度/(mol·L－1) 0.044 0.022 0.044 平衡浓度/(mol·L－1) 0.006 0.008 0.044 第二步，根据转化量，计算转化率 α(SO2)＝×100%＝88% α(O2)＝×100%≈73% (2)第三步，根据平衡浓度，计算平衡常数 K＝＝≈6.7×103 mol－1·L 例2 80% 例3 (1)1 (2)否 大于 二、 ... ...
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