高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度授课ppt课件

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对恒温、恒压条件下的可逆反应，用压强平衡常数分析解决问题往往比较简单。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，气态生成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的表达式如右：Kp＝3.运用计算技巧压强平衡常数计算技巧：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，根据分压计算公式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＝
1.(2021·金华检测)已知2NO2(g) N2O4(g)用分压p(其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%
假设NO2起始时投入的物质的量为1 ml，平衡转化率为x，用三段式法计算：2NO2(g) N2O4(g)起始/ml 1 0改变/ml x 0.5x平衡/ml 1－x 0.5x同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，则p(NO2)∶p(N2O4)＝(1－x)∶0.5x＝100 kPa∶p(N2O4)，
2.缓冲和供氧系统是维持人体正常生理活动的两个重要平衡系统，肌细胞中储存氧气和分配氧气时存在如下平衡：Mb(aq)＋O2(g) MbO2(aq)肌红蛋白　　 氧合肌红蛋白
温度为37 ℃时，氧气的结合度[α(MbO2)][指氧合肌红蛋白的浓度占肌红蛋白初始浓度的百分数]与氧气的平衡分压[p(O2)]的关系如图所示：
回答下列问题：(1)利用R点所示数据，计算37 ℃时该反应的平衡常数K＝_________(氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替求算)。
(2)已知37 ℃时，该反应的正反应速率v正＝k1c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v逆＝k2c(MbO2)，k1、k2分别是正、逆反应速率常数，若k2＝60 s－1，则k1＝_______________。
120 s－1·kPa－1
37 ℃反应达到平衡时，v正＝v逆，则k1c(Mb)·p(O2)＝k2c(MbO2)，k1＝ ＝60 s－1×2.0 kPa－1＝120 s－1·kPa－1。
3.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入 0.100 0 ml NO 和2.030 ml固体活性炭，生成A、B两种气体，在200 ℃下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：___________________，计算反应体系在200 ℃时的平衡常数Kp＝_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 ml NO和2.030 ml 固体活性炭，生成A、B两种气体，从表中数据可以看出：Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的化学方程式为C＋2NO N2＋CO2。该反应的平衡常数Kp＝ ，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得Kp＝ 。
4.乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应：CH3COOCH3(g)＋2H2(g) CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：
(1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为__________，CH3CH2OH(g)的体积分数为______%(保留一位小数)。
由图可看出，转化率为90%时，总压为1.01 MPa，已知n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10，列三段式求解：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g) CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)初始/ml　　　1　　　　　 10　　　　　0　　　　　　0反应/ml 0.9 1.8 0.9 0.9平衡/ml 0.1 8.2 0.9 0.9
总压为1.01 MPa，因此CH3COOCH3(g)的平衡分压为1.01 MPa× ＝0.01 MPa；CH3CH2OH(g)的体积分数即为物质的量分数，其体积分数为 ×100%≈8.9%。