人教版高考化学一轮总复习精品课件 第七章 化学反应速率和化学平衡 第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向.pptVIP

(2)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为,平衡常数Kp=(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。?答案(1)0.975该反应气体分子数减少,增大压强,α提高,5.0MPa2.5MPa,所以由题图知p1=5.0MPa反应物(SO2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强解析(1)要分析反应在5.0MPa、500℃时的α,首先必须判断此时图像中压强对应p1、p2、p3中哪一个。在其他条件相同时,正反应是气体分子数减少的反应,压强越大SO2平衡转化率α越大,可确定此时对应压强为p1,SO2平衡转化率α=0.975。(2)应用“三段式”进行计算可得:起始量/mol 2m m 0变化量/mol 2mα mα 2mα平衡量/mol 2m(1-α)m(1-α) 2mα反应达平衡时,气体总物质的量分数减少了mα,则平衡时SO3压强为突破方法压强平衡常数(Kp)的计算流程针对训练3.(2022全国甲卷,28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。回答下列问题:(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+172kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2=-51kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012Pa①反应2C(s)+O2(g)==2CO(g)的ΔH为kJ·mol-1,Kp=Pa。?②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是?。?③对于碳氯化反应:增大压强,平衡(填“向左”“向右”或“不”)移动;温度升高,平衡转化率(填“变大”“变小”或“不变”)。?(2)在1.0×105Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应C(s)+CO2(g)==2CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)=Pa。?②图中显示,在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是?。?(3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于TiO2-C“固—固”接触的措施是?。?答案(1)①-2231.2×1014②碳氯化反应的ΔH0,ΔS0,ΔG0,可自发进行,而直接氯化的反应中气体分子数不变,且是吸热反应,不能自发进行③向左变小(2)①7.2×105②升高温度,反应速率增大,缩短了反应达到平衡的时间,提高了效益(3)将固体TiO2和C粉碎后混合均匀,同时鼓入Cl2使固体粉末“沸腾”解析本题考查盖斯定律的应用、平衡常数的计算、外界条件对平衡和转化率的影响等。(1)①由盖斯定律可知,反应(ⅱ)-反应(ⅰ)可得2C(s)+O2(g)==2CO(g)②根据ΔG=ΔH-TΔS,碳氯化反应的ΔH0,ΔS0,ΔG0,所以碳氯化反应可自发进行。而直接氯化反应中,ΔH0,ΔS=0,ΔG0,不属于自发进行的反应,故碳氯化的反应趋势大于直接氯化。③碳氯化反应中,正向反应为气体分子数增大的放热反应,依据勒夏特列原理,增大压强,平衡向左移动;升高温度,平衡向左移动,平衡转化率减小。(2)①根据图像可知,1400℃时CO2、CO的组成比例分别为0.05、0.6,则②实际生产中反应温度高于200℃,原因是升高温度,反应速率增大,缩短了反应达到平衡的时间,可以达到最佳效益。(3)将固体TiO2和C粉碎后混合均匀,同时鼓入Cl2使固体粉末“沸腾”,可增大反应物间的接触面积。本课结束在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为(填字母)。?a.有利于平衡正向移动b.防止催化剂中毒c.提高正反应速率答案(1)能(2)高低(3)a(4)-1a解析(1)对于合成氨反应,常温下,ΔG=ΔH-TΔS=-92.4kJ·mol-1-298K×(-0.2