高中化学课件 大单元四　第十章　第45讲　化学平衡常数的有关计算.pptxVIP

化学大一轮复习第十章第45讲化学平衡常数的有关计算

复习目标1.会用“三段式”法进行平衡常数和平衡转化率的相关计算。2.了解化学平衡常数与速率常数之间的关系，并会简单计算。

考点一化学平衡常数与平衡转化率的计算考点二化学平衡常数与速率常数的相关计算课时精练内容索引

考点一化学平衡常数与平衡转化率的计算

1.“三段式”法计算平衡常数整合必备知识[2024·新课标卷，29(3)节选]在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。反应Ni(s)+4CO(g)===Ni(CO)4(g)的ΔH0(填“大于”或“小于”)。p3、100℃时CO的平衡转化率α=，该温度下平衡常数Kp=(MPa)-3。?例1小于97.3%9000

由图可知，随着温度升高，平衡时Ni(CO)4的体积分数减小，说明温度升高平衡逆向移动，因此该反应的ΔH0。温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大，则压强：p4p3p2p1，即p3对应的压强是1.0MPa。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4mol，反应生成的Ni(CO)4为xmol，可得三段式：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)起始/mol40转化/mol4xx平衡/mol4-4xx

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“三段式”法的计算模式

2.“原子守恒法”计算平衡常数原子守恒法解题的基本思路

[2024·福建，14(2)(3)(4)]SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下：Ⅰ.SiCl4(g)+H2(g)===SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1=+52kJ·mol-1Ⅱ.Si(s)+3HCl(g)===SiHCl3(g)+H2(g)ΔH2=-236kJ·mol-1Ⅲ.Si(s)+SiCl4(g)+2H2(g)===2SiH2Cl2(g)ΔH3=+16kJ·mol-1(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时：①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为______(填标号)。?a.SiCl4 b.SiHCl3c.SiH2Cl2 d.HCl例2bc

压缩平衡体系体积，相当于增大压强，重新达到平衡后，对于反应Ⅰ→Ⅳ，压强除对反应Ⅰ无影响，对Ⅱ→Ⅳ的反应都是平衡向正反应方向移动，因此SiH2Cl2和SiHCl3的量增大。

②反应温度升高不利于提高平衡时产物SiHCl3选择性的原因是__________________________________________________________。升温反应Ⅳ向逆反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小因ΔH40，因ΔH40、ΔH30，升温反应Ⅳ向逆反应方向进行，反应Ⅲ向正反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小。

(3)在压强为p0的恒压体系中通入2.0molH2和1.0molSiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。①图中n代表的组分为_________(填化学式)。HCl在压强为p0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4，①根据反应Ⅰ→Ⅳ可知，温度升高反应Ⅰ和Ⅲ向正反应方向进行，产物含量增加，结合图可知n代表HCl，m代表SiHCl3。

②750K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp=________(列出计算式)。???

③750K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为mol(列出计算式)。??

750K，1molSiCl4的平衡转化率为f，则转化的SiCl4为fmol，剩余的SiCl4为(1-f)mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为SiCl4→x、SiH2Cl2→z和SiHCl3→y，设平衡时混合气体的总物质的量为Mmol，则可以根据剩余?

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(4)673K下、其他条件相同时，用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应，一段时间内SiCl4的转化率如下表所示(产物SiHCl3选择性均高于98.5%)。催化剂CuCuOCuClSiCl4的转化率/%7.314.322.3①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的ΔH∶CuO催化剂CuCl催化剂(填“”“”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：Cu催化剂CuCl催化剂(填“”“”或“=”)。?=

由于反