高中化学苏教版（2019）选择性必修1专题2 第二单元 微专题7 压强平衡常数及其应用（18张PPT）

(共18张PPT)
微专题7
压强平衡常数及其应用
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＋…
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)。
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CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)反应，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)。
1
2
4
跟踪训练
3
解析　
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量/mol
1
3
0
0
变化量/mol
0.5
1.5
0.5
0.5
平衡量/mol
0.5
1.5
0.5
0.5
1
2
4
3
2.一定温度下，向密闭容器中加入焦炭(C)和一定量的CO2气体，保持a
kPa条件下发生反应：C(s)＋CO2(g)
2CO(g)，平衡时测得CO2的体积分数为60%。
(1)CO2的转化率为______。
1
2
4
25%
3
解析　设开始时CO2的物质的量为1
mol，平衡时转化x
mol，
　　　　
C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
开始/mol
1
0
转化/mol
x
2x
平衡/mol
1－x
2x
1
2
4
3
(2)CO2的分压为______
kPa，CO的分压为______
kPa。
1
2
4
0.6a
0.4a
3
(3)该温度下，该反应的平衡常数Kp＝________
kPa(用a表示，保留两位小数)。
1
2
4
0.27a
3
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
mol
NO
和2.030
mol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：
?
活性炭/mol
NO/mol
A/mol
B/mol
p/MPa
200
℃
2.000
0.040
0
0.030
0
0.030
0
3.93
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)。
C＋2NO
N2＋
CO2
1
2
3
4
1
2
4
解析　1
L恒容密闭容器中加入0.100
0
mol
NO和2.030
mol
固体活性炭，生成A、B两种气体，
从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，
3
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)
1
2
3
4
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)。
1
2
4
0.01
MPa
8.9
3
解析　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/mol　
1　　　　
10　　　　
0　　　　　
0
反应/mol
0.9
1.8
0.9
0.9
平衡/mol
0.1
8.2
0.9
0.9
1
2
4
3
1
2
4
3
(2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___________
MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。
1
2
4
3
本课结束