化学平衡常数相关计算

2014届化学三轮专题复习一编号：1-1内容：化学平衡的相关计算课时：2课时学习目标：巧用“三段式”解决化学平衡的相关计算问题(反应速率、转化率、K等)【课堂例题】碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：—C+—K2Cr2O7+====—COJ+—K2SO4+—C2(SO4)3+—H2O请完成并配平上述化学方程式。其中氧化剂是，氧化产物是甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH]=—116kJmo卜11已知：CO(g)+—O(g)=CO(g)^H2=—283kJ・mo卜122221H(g)+O(g)=HO(g)AH3=—242kJ・mo卜122223则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为;在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230°C、250°C、270°C三请回答：种温度下合成甲醇的规律。上图是上述三种温度下不同的h2和CO的起请回答：始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)的平衡常数K.(请写出计算过程)③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol・L」)变化如下表所示：Omin5min10minCO0.10.05H20.20.2ch3oh00.040.05若5min〜10min只改变了某一条件，所改变的条件【课堂巩固】某化学兴趣小组对反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)△H进行以下研究：1、耳时，向体积为1L的密闭容器中充入2molHI(g),lOmin后反应达到平衡。已知，此时I2(g)的物质的量分数为25%。则H2的物质的量分数为，K=(请写出计算过程)2、T2时，向体积为1L的密闭容器中充入2molHI(g)，5min后反应达到平衡。已知，此时HI的转化率为60%。K=(请写出计算过程)；则H2的平均反应速率为；儿T2(填＞、=或＜,下同)；△H03、T3时，向体积为1L的密闭容器中充入2molHI(g)，20min后反应达到平衡。已知，达到平衡H2的平均反应速率为0.02mol/(Lmin)。K=(请写出计算过程)；HI的转化率=T1T3(填＞、=或＜)4、一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入H2(g)、I2(g)各lmol，达到平衡时测得反应H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-26.5KJ/mol所放出的热量为5.3KJ。求此时的平衡常数K(请写出计算过程)【课后提升】1.(16分)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；AH=-867kJ・mol-i。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130°C和180°C时，分别将0.50molCH4和amolNO2充入1L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：头验编号温度时间/min0102040501130Cn(CH)/mol40.500.350.250.100.102180Cn(CH)/mol40.500.300.180.15(1)开展实验1和实验2的目的是.180C时，反应到40min,体系(填“是”或“否”)达到平衡状态，理由；CH4的平衡转化率为。已知130C时该反应的化学平衡常数为6.4,试计算a的值。(写出计算过程)一定条件下，反应时间t与转化率“(NO2)的关系如图所示，请在图像中画出180°C时，压强为P2(设压强P2>P])的变化曲线，并做必要的标注。根据已知求算：AH2=。CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；AH22、(17分)(1)常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下:组别一元酸NaOH混合溶液的pH甲C(HX)=0.1mol/LcCNaOH)=0.1mol/LpH=9乙C(HY)=c1mol/LcCNaOH)=0.1mol/LpH=7甲组实验中混合溶液中离子浓度由大到小顺序为，由水电离出的c(OH-)=mol/L。乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c1.(填“<”,“=”或“>”)0.1mol/L。(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

NC转化沟N2NC转化沟N2的转化率%为达到NO转化为2的最佳转化率，应该选用的温度和MNO)/n(CO)比例分别为、用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO发生反应的化学方程式为。⑶工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)=CHQH(g)AH下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250C300C350CK2.0410.2700.012由表中数据判断AH0(填“>”、“=”或“V”)。某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应lOmin后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为°C。③请在下列坐标中的画出②中求得温度下CO、h③请在下列坐标中的画出②中求得温度下CO、h2和ch3oh的浓度随时间变化的曲线，并是：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△!=-90・8kJ・mol「，TC下此反应的平衡常数为1