《化學(xué)平衡題解》PPT課件.ppt

第4章 化學(xué)平衡題解,14.密閉容器中，CO和H2O在某溫度下反應(yīng) CO(g)H2O(g) = CO2(g)+H2(g) 平衡時，設(shè)c(CO)=0.1mol/L,c(H2O)=0.2mol/L,c(CO2)=0.2mol/L,問此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) K=? 反應(yīng)開始前反應(yīng)物的濃度各是多少？平衡時 CO 的轉(zhuǎn)化率是多少？,解：,平衡時各組分的分壓根據(jù)公式計算 可知,平衡時H2的濃度應(yīng)該等于CO2的濃度,那么,對應(yīng)的相對分壓為：,從方程式可知，1mol CO 可以生成 1mol CO2所以反應(yīng)開始前反應(yīng)物的濃度為：,平衡時 CO 的轉(zhuǎn)化率是：,轉(zhuǎn),15.要使上例平衡時系統(tǒng)中CO 的轉(zhuǎn)化率為80%，問反應(yīng)前CO和H2O的物質(zhì)的量之比應(yīng)為多少？,解： CO(g)H2O(g) = CO2(g)+H2(g) 設(shè)初始 a b 則平衡時, a-80%a b-80%a 80%a 80%a,16.已知反應(yīng)CO(g)+Cl2 (g) COCl2(g)在密閉容器中進(jìn)行，373K時K=1.5108，反應(yīng)開始時，c(CO)=0.035molL-1 ，c(Cl2)=0.027molL-1，(COCl2)=0.0molL-1 。計算373K反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的分壓及CO的轉(zhuǎn)化率。,由于正反應(yīng)程度非常大，反應(yīng)物剩余不多，其中Cl2最少。又由于在密閉容器中進(jìn)行，可以用平衡濃度代替物質(zhì)的量ni進(jìn)行計算，設(shè)Cl2的平衡濃度為x，那么，,0.035-(0.027-x),平衡濃度為：x,0.027-x,0.027,0.035-0.027,= 0.008,平衡分壓為：p(Cl2)= x103RT,p(CO)= 0.008103RT,p(COCl)= 0.027103RT,相對分壓為：p(Cl2)= x103RT/105=xRT/100,p(CO)= 0.008103RT/105=0.008RT/100,p(COCl)= 0.027103RT/105=0.035RT/100,代入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式：,平衡分壓為：p(Cl2)= 7.310-101038.31373 =2.310-3 Pa= 2.310-6kPa,p(CO)= 0.0081038.31373=2.5104 Pa =25kPa,p(COCl)= 0.0271038.31373=8.4104 Pa =84kPa,CO的轉(zhuǎn)化率,19.已知在937時，下列兩平衡反應(yīng)的 Fe(s)CO2 (g) = FeO (s) +CO (g) K 1.47 FeO(s)H2 (g) = Fe (s) +H2O (g) K0.420 問：在該溫度下，反應(yīng)CO2 (g) +H2(g) = CO (g)H2O(g) 的 K=?,解：,反應(yīng) CO2 (g) +H2(g) =CO (g)H2O(g) 是,根據(jù)多重平衡規(guī)則可知,20. N2O4按下式分解NO2在某溫度下反應(yīng) N2O4(g) = 2NO2(g) 已知，52達(dá)到平衡時，有一半N2O4分解，并知道平衡系統(tǒng)的總壓力為100kPa。問Kp和K各為多少？,解：,設(shè)平衡時，N2O4的物質(zhì)的量為n，根據(jù)題意可知，NO2的量為2n,平衡時系統(tǒng)中物質(zhì)的總量為,24.已知反應(yīng)CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g) 在937K 時K12.810-2，在1730K時K2 1.010+3，計算：該反應(yīng)是吸熱還是放熱反應(yīng)？ 該反應(yīng)的 是多少？,解：,溫度對平衡常數(shù)影響的公式為：,由公式可知，溫度升高K2增大 ，系統(tǒng)為吸熱反應(yīng),該反應(yīng)的 可以用公式進(jìn)行計算,吸熱反應(yīng)！,例題1：某容器中充有N2O4(g) 和NO2(g)混合物，n(N2O4):n (NO2)=10.0:1.0。在308K， 0.100MPa條件下，發(fā)生反應(yīng)：,(1)計算平衡時各物質(zhì)的分壓； (2)使該反應(yīng)系統(tǒng)體積減小到原來的1/2，反應(yīng)在308K，0.200MPa條件下進(jìn)行，平衡向何方移動？,N2O4(g) NO2(g)； K (308)=0.315,解：(1)反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行。,平衡時pB/kPa,平衡時nB/mol 1.00-x 0.10+2x,開始時nB/mol 1.00 0.100,N2O4(g) 2NO2(g),以1molN2O4為計算基準(zhǔn)。設(shè)有x mol的N2O4 被分解，則n總=(1.00-x )+(0.100+2x)=1.10+x,例題2. 反應(yīng)H2 (g)I2 (g) = 2HI (g) 在773K時，K1120，在623K時，K217.0。計算： 該反應(yīng)的 ； 437K時的K3 (437) ； 在623K時，H2(g)、I2(g) 和HI (g) 的起始分壓分別為405.2kPa、405.2kPa、202.6kPa，平衡將向何方移動？,解：,溫度對平衡常數(shù)影響的公式為：,437K