2019届高考化学复习之K值的计算

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1、第 1 页 共 4 页 2019 届高考届高考一一轮复习之轮复习之 K 值的计算值的计算 整理：黄瑞整理：黄瑞审查：黄娜审查：黄娜 姓名：姓名：班级：班级： 【思路】平衡的相关计算，实际上是对三段式的基本运用。【思路】平衡的相关计算，实际上是对三段式的基本运用。 起：题目一般会明确给出。若题目给的是相关比例关系，直接设未知数即可。 变：转化率（题目有给出，或者看图） ；某段时间的化学反应速率。 平：题目明确给出；某些物质量的关系；某物质的体积分数；K 值。 【提醒】1.注意题目所给数据是物质的量还是浓度（注意体积） 。 2.K 值表达式的正确书写。 常见用途：用于求可逆反应达到平衡时的转化率：

2、鲁科版选修四 P44-45例 1、例 2； 通过浓度商 Qc 与 K 值的比较，判断反应的进行方向； 某些特殊情况下（恒温恒压） ，可变容器的体积。 一、一、Kc：浓度平衡常数（高中最常见的形式）：浓度平衡常数（高中最常见的形式） 1.（2008 年宁夏25）已知可逆反应：M(g) + N(g) P(g) + Q(g) H0请回答下列问题： （1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1 mol/L，c(N)=2.4 mol/L；达到平衡后，M 的转化率 为 60，此时 N 的转化率为； （2）在(1)达到平衡后，向体系中将 M、N、P、Q 各加 1mol/L，此时化学平衡移动方向（

3、“向左” 、 “向右” 、 “不” ） （3）若反应温度升高，M 的转化率（填“增大” “减小”或“不变” ） ； （4）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4 mol/L，c(N)=a mol/L；达到平衡后， c(P)=2 mol/L，a=； （5）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=b mol/L，达到平衡后，M 的转化率为。 2.（2017 年全国一卷28）H2S 与 CO2在高温下发生反应：H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的

4、空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。 H2S 的平衡转化率1=%，反应平衡常数 K=。 在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率21，该反应的H0。 （填“” “”或“=” ） 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 3.（2018 年全国二卷27（1） ）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2） ，还对温室气体的减排 具有重要意义。 回答下列问题： 第 2 页 共 4 页 （1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g

5、) + 2H2(g)。 已知：C(s) + 2H2(g) = CH4(g)H = - 75 kJ/mol C(s) + O2(g) = CO2(g)H = -394 kJ/mol C(s) + 1/2(g) = CO(g)H = -111 kJ/mol 该催化重整反应的H=kJ/mol，有利于提高 CH4平衡转化率的条件是（填标号） 。 A高温低压B低温高压C高温高压D低温低压 某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为mol2/L2。 【易错点】【易错点】勒夏特列原理勒夏特列原理易

6、错区易错区：反应物：反应物或或生成物中只有一生成物中只有一边有边有气体气体的反应。的反应。 1 （2014 年海南12 双选）将 BaO2放入密闭真空容器中，反应 2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡，保持 温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是（） A.平衡常数减小B.BaO 量不变C.氧气压强不变D.BaO2量增加 2在一个体积为 2 L 的真空密闭容器中加入 0.5 mol CaCO3，发生反应 CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)。请按 要求回答下列问题。 （1）保持温度，体积不变，充入 CO2气体，则 CaCO3的质量，CaO 的质量，CO2

7、的 浓度（填“增大” 、 “减小”或“不变” ） ； （2） 平衡时测得 CO2的浓度为 0.2mol/L， 维持温度和容器体积不变， 向上述平衡体系中再充入 0.5 mol N2， 则最后平衡时容器中的 CaCO3的质量为g。 3.（ 普通化学原理P12622）已知 CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)，在 1500K 时的的平衡常数为 0.5。在 此温度下 CO2又部分分解为 CO，即 2CO2 2CO + O2。若将 1.0mol CaCO3转入 1L 真空容器中，加热到 1500K，达到平衡时气体混合物中 O2的物质的量分数为 0.15。则此时容器中 CaO 的物质的量为。

8、 4.（直追高考-2008 年宁夏12）将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： NH4I(s) NH3(g) + HI(g)2HI(g) H2(g) + I2(g) 达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则此温度下反应的平衡常数为（） A.9B.16C.20D.25 5.（突破）在一个恒温、真空密闭容器中加入 1 mol H2NCOONH4（氨基甲酸铵）固体，发生反应 H2NCOONH4(s) CO2(g)2NH3(g)，达到平衡后测得 CO2浓度为 0.4mol/L，将容器体积压缩一半，达到新 平衡时，CO2浓度0.4mol/L（填“大于”

9、 、 “小于”或“等于” ） 二、二、Kp（压强平衡常数）和（压强平衡常数）和 Kx（摩尔分数平衡常数）（摩尔分数平衡常数） 1在恒温条件下，1mol NO2与足量的 C 发生反应：2NO2(g) + 2C(s) N2(g) + 2CO2(g)。测得平衡时 NO2和 CO2的物质的量浓度与平衡总压 P总的关系如下图 所示： （1）A、B 两点的浓度平衡常数关系：K(A)K(B)； 第 3 页 共 4 页 （2）A、B、C 三点中 NO2的转化率最高的是（填“A”或“B”或“C” ）点； （3）计算 C 点时该反应的压强平衡常数 Kp=； （用压强分压代替浓度计算， 分压=总压物质的量分数） （

10、4）计算 C 点时该反应的摩尔分数平衡常数 Kx=。 2 （2014 年新课标一卷 T28(3)）下图为气相（C2H4+ H2O CH3CH2OH）直接水合法中乙烯的平衡转化 率与温度、压强的关系（其中 n(H2O)n(C2H4)=1:1） 。注 ： 两问 ， 列出计算式即可 ， 无需计算出最终答案 。 （1）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡 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） （2）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的 摩尔分数平衡常数 Kx。 3 一定温度下， 将 1 mol N2和 3 mol H2置于一密闭容器 中反应，测得平衡时容器

11、的总压强为 p，NH3的物质的量分数为 20%，列式计算出此时的平衡常数 Kx=，Kp=。(用平衡分压代替平衡浓度进行 计算，分压=总压体积分数，可不化简) 4在 2 L 的密闭容器中投入 3 mol C 和 3 mol CO2，在催化剂的作用下发 生反应生成 CO， 平衡时 CO 的气体体积分数(CO)随温度和压强的变化曲 线如图所示，反应在图中 A 点的总压强为 1 MPa，则 A 点的平衡常数 Kx=，Kp=。 5按投料比为 21 把 NO 和 Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)， 平衡时 NO 的转化率与温度 T、 压强 p(总 压)的关

12、系如图 A 所示：若反应一直保持在 p 压强条件下进行，则 M 点的分压平衡常数 Kp=(用含 p 的表达式表示，用平衡分压 代替平衡浓度计算，分压=总压体积分数)。 6 （2018 年全国一卷28 节选）采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业 中得到广泛应用。回答下列问题： （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： 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） ： 第 4 页 共 4 页 t / min040

13、8016026013001700 p / kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1 已知：2N2O5(g) = 2N2O4(g) + O2(g)H1= -4.4kJ/mol 2NO2(g) = N2O4(g)H2= -55.3kJ/mol 则反应 N2O5(g) = 2NO2(g) + 1/2 O2(g)的HkJ/mol。 研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 v=210-3P(N2O5)（kPa/min） 。t = 62min 时，测得体系中 P(O2)=2.9kPa，则此时的 P(N2O5)=kPa，v=kPa/min。 若提高反应温度至35，则 N2O5(

14、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。 25时 N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数 Kp=kPa（ p K为以分压表示的平衡常数，计算结 果保留 1 位小数） 。 【扩展扩展】平衡常数知识的延伸平衡常数知识的延伸-速率方程速率方程 1 （2015 年新课标一卷T28(4)）Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g) H2(g) + I2(g) H= +11 kJ/mol 在 716K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表： t/min020406080120 x(HI)10.9

15、10.850.8150.7950.784 x(HI)00.600.730.7730.7800.784 根据上述实验结果，该反应的平衡常数 K 的计算式为：。 上述反应中，正反应速率为 v正= k正x2(HI)， 逆反应速率为 v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中 k正、 k逆为速率常数， 则 k逆为(以 K 和 k正表示)。若 k正= 0.0027min-1，在 t=40min 时，v正=molL-1min-1 2 （2016 年海南16）顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷 可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)=k(正)c(顺)和 v(逆)=k(逆)c(反)，k(

16、正)和 k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正， 逆反应速率常数。已知：t1温度下，k(正)=0.006s1，k(逆)=0.002s1， 该温度下反应的平衡常数值 K1=；该反应的活化能 Ea(正)小于 Ea(逆)，则H0（填“小于” 、 “等于”或“大于” ） 。 3 （2016 年广东适应性考试T28(3)）N2O4(g) 2NO2(g)，在一定条件下 N2O4与 NO2的消耗速率与自身 压强间存在关系：v(N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p(NO2)2。其中，k1、k2是与反应及温度有关的常数。 则一定温度下，k1、k2与平衡常数 Kp间的关系是 k1=。 【自行突破】2018 年全国三卷28