2021高考备考二轮复习研讨课：气体平衡常数Kp

2021高考备考二轮复习研讨课：气体平衡常数Kp2021年湖北省高考备考交流会二轮复习研讨课气体平衡常数Kp目录环节一：史话情境环节二：概念认知环节三：模型建构环节四：模型应用环节五：常数对比资料:1867年,挪威化学家C.M.古德贝格和P.瓦格通过大量实验发现化学反应中生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值是一常数,我们知道这就是浓度平衡常数。思考:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),浓度平衡常数表达式为？ Kc= 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比想一想:实际生产过程中,对于气体参加的反应,测定气体的压强比测定气体的浓度更容易,所以我们在试题...

2021年湖北省高考备考交流会二轮复习研讨课气体平衡常数Kp目录环节一：史话情境环节二：概念认知环节三：模型建构环节四：模型应用环节五：常数对比资料:1867年,挪威化学家C.M.古德贝格和P.瓦格通过大量实验发现化学反应中生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值是一常数,我们知道这就是浓度平衡常数。思考:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),浓度平衡常数表达式为？ Kc= 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比想一想:实际生产过程中,对于气体参加的反应,测定气体的压强比测定气体的浓度更容易,所以我们在试题中经常会见到“Kp”,那么Kp是什么呢？史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比Kp:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数或者气体平衡常数。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为 “气体分压”指的是当气体混合物中的某一种组分在相同的温度下占据气体混合物相同的体积时,该组分所形成的压强。Kp= 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比P(O2)P(N2)P(Ar)P(CO2)P(其他)P(总)其中, 空气你发现了什么？史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比思考:对于气体参加的可逆反应,为什么可以用平衡分压代替平衡浓度计算呢？结论:恒温气体反应体系中,气体的分压与浓度成正比,可以用平衡分压代替平衡浓度计算。对于某种气体A, 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比例1、NH4HS的分解反应为:NH4HS(s)H2S(g)＋NH3(g)在某一温度下把固体加入到一固定容积的容器中,反应达平衡时总压力为600KPa。求此分解反应的气体平衡常数Kp。第一步:求分压第二步:求Kp =90000(KPa)2 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比思考:当我们只知道平衡时总压和各组分物质的量时,我们又如何求气体平衡常数呢？例2、在3L的某容器中,测得N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡时,N2为4mol,H2为2mol,NH3为4mol,已知平衡时总压为10atm。试计算此反应的气体平衡常数Kp？第一步:求物质的量分数第二步:求各组分的分压第三步:带入表达式求Kp,X(H2)=20%,X(NH3)=40% , Kp= 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比已知平衡时的总压和各组分物质的量求Kp思考:如果将平衡的各组分物质的量改为起始的量与转化率,我们又如何求气体平衡常数呢？1.求物质的量分数2.求各气体分压3.带入表达式求Kp史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比例3、一定条件下某密闭容器中存在反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),若起始时容器的总压为3.6KPa,开始充入的CO2、H2物质的量之比为1∶2.6,平衡时CO2的转化率为80%,求平衡常数KP 第一步:求平衡时各组分物质的量2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)起始(mol):12.600转化(mol):0.82.40.41.2平衡(mol):0.20.20.41.2 史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比第二步:求平衡时总压P总(平衡)=2.0KPa 第三步:求平衡时各气体分压P(CO2)=0.2KPaP(H2)=0.2KPa,P(CH3OCH3)=0.4KPaP(H2O)=1.2KPa 第四步:带入表达式求常数史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比计算气体平衡常数的一般思路:三段式恒容恒压: 求平衡时各组分物质的量求平衡时总压求平衡时各气体分压带入表达式求平衡常数例4、武汉市2021届高中毕业生三月质量检测18题(节选):甲醇是重要的化工原料,可用于制备甲醛、醋酸等产品。利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:CH4(g)+O2(g)CH3OH(g)副反应:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)(3)在恒温的刚性密闭容器中,分别按照CH4、O2、H2O(g)的体积比为2:1:8充入,在450K下达平衡时,CH4的转化率为50%,CH3OH(g)的选择性为90%,则副反应的压强平衡常数Kp=(已知:CH3OH(g)的选择性=) 54.9史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比第一步:求平衡时各组分物质的量CH4(g)+O2(g)CH3OH(g) CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) 起始(mol):2102108转化(mol):x0.5xxy2yy2y平衡(mol):2-x-y1-0.5x-2yx2-x-y1-0.5x-2yy8+2y 平衡时各组分物质的量:n(CH4)=1moln(O2)=0.35moln(CO2)=0.1moln(H2O)=8.2moln(CH3OH)=0.9mol史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比第二步:求平衡时总压假设平衡时总压为第三步:求平衡时各气体分压第四步:带入表达式求常数史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比项目KcKp定义表达式单位适用范围生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值生成物压力幂之积与反应物压力幂之积的比值Kc= Kp= 一般不带单位带单位,且单位与反应计量数有关溶液、气体气体史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比课堂小结:1.Kp含义:在化学平衡体系中,各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数。单位与表达式有关。求平衡时各组分物质的量求平衡时总压求平衡时各气体分压带入表达式求平衡常数2.结合两种建模分步计算:史话情境概念认知模型建构模型应用常数对比

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