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专题四　化学反应速率与限度
化学平衡常数的多维度计算
1.多个化学平衡常数(K)间的关系
(1)同一可逆反应中,K(正)·K(逆)=1,其中K(正)表示正反应平衡常数,K(逆)表示逆反应平衡常数。
(2)若两个可逆反应的方程式相加,得到总反应方程式,如反应①+反应②=反应③,则总反应的平衡常数等于各分步反应的平衡常数之积,则有K3=K1·K2。
(3)若两个可逆反应的方程式相减,得到总反应方程式,如反应①-反应②=反应③,则总反应的平衡常数等于各分步反应的平衡常数之商,则有K3=????????????????。
?
2.多平衡体系中某反应平衡常数计算
竞争(连续)反应体系中,利用“三段式”模型计算时,一般可假设反应ⅰ达到平衡后再进行反应ⅱ,计算过程比较复杂,可以利用简便方法——原子守恒法进行计算。
3.速率常数与化学平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·
cc(C)·cd(D),平衡常数K=????????(????)·????????(????)????????(????)·????????(????)=????正·????逆????逆·????正,反应达到平衡时v正=v逆,故K=????正????逆。
?
1.(2025·广东江门一模)硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯是重要化工原料,可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g)　ΔH<0
①SO2中S原子的杂化类型为　　　　。?
②若正反应的活化能为a kJ·mol-1,逆反应的活化能b kJ·mol-1,则ΔH=
　　　　 。(用含a、b的代数式表示)?
sp2
(a-b) kJ·mol-1
(2)恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g),测定其T1温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p,初始压强p0=240 kPa,p为体系平衡压强),结果如图1。
图1
①根据M点坐标计算T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=　　　　。(结果保留两位有效数字)?
②图1中能准确表示T1温度下Δp随进料比变化的曲线是　　　(填序号)。?
③若T2>T1,请在图2中画出Δp在T2温度下随进料比变化的示意图:
图2
0.031
D　
【解析】(1)①SO2中心原子为S,价层电子对为2+?????????×????????=3,杂化方式为sp2;
②反应热ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=(a-b) kJ·mol-1　;
(2)①M点时,SO2(g)和Cl2(g)的投料比为1.0,Δp=72 kPa,起始压强为240 kPa,p(SO2)=p(Cl2)=120 kPa,列出三段式:
Δp=[240- (120-x+120-x+x) ] kPa=72 kPa,x=72 kPa,p(SO2)=p(Cl2)=48 kPa,p(SO2Cl2)=72 kPa,Kp=????????????????????????????????????????????×????????????????=????????????????×????????≈0.031;
?
②由题图1可知,进料比为2时,Δp=60 kPa,根据“等效平衡”原理,该反应中SO2和Cl2的化学计量数之比为1∶1,则SO2和Cl2的进料比互为倒数(如2与0.5)
时,Δp相等,所以曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是D;
③反应SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g)　ΔH<0为放热反应,温度升高平衡逆向移动,Δp减小,在SO2和Cl2的进料比相同时,温度越高,Δp越小,故T2温度下的Δp小于T1温度下的Δp,曲线如图:
2.(2025·广东深圳阶段练习)减少CO2排放并实现CO2的有效转化是科研的热点。以下为常见的几种CO2利用方法,回答下列问题:
I.利用CH4—CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
ⅰ.CH4(g) C(ads)+2H2(g)
ⅱ.C(ads)+CO2(g) 2CO(g)[C(ads)为吸附活性炭]
反应过程的能量变化如图所示:
(1)反应i的热化学方程式为
_____________________________________________________________。
Ⅱ.以氧化铟(In2Ox)作催化剂,可实现CO2催化加氢制甲醇。
已知:①催化剂In2Ox中0②CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应ⅲ:主反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH3=-49.0 kJ·mol-1
反应ⅳ:副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH4
CH4(g) C(ads)+2H2(g) ΔH=+74.8 kJ·mol-1　
(2)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,H2O(g)是造成催化剂失活的重要原因,为了减少催化剂的失活,可以采用的方法是
___________________________________________________________。
(3)反应ⅲ在　　　　(填“低温”“高温”或“任意温度”)下可自发进行。?
及时将生成的H2O(g)分离出来　
低温
(4)反应ⅲ、ⅳ的平衡常数的lgK随????????的变化曲线如图所示。由图可知,代表反应ⅲ的曲线是　　　　(填“Q”或“R”),原因是　　　 　。?
?
Q　
反应ⅲ的ΔH3<0,随温度升高,平衡常数K减小,故lgK随????????的增大而增大
?
(5)在恒温恒容密闭容器中,按物质的量比1∶2加入CO2和H2,发生反应ⅲ和反应ⅳ,初始压强为120 MPa,相同时间内CO2的转化率、甲醇的产率在不同温度下的变化如图所示(不考虑温度对催化剂的影响):
①在250 ℃以上,升高温度,甲醇的产率降低的原因是____________________
______________________________________________________________。
②280 ℃时,反应已处于平衡状态,此时容器内压强为96 MPa,则反应ⅳ的平衡常数Kp=　　　(结果用分数表示)。?
250℃以上,反应ⅲ达到平衡,ⅲ是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇产率降低
29
?
【解析】(1)据图,反应ⅰ的热化学方程式为CH4(g) C(ads)+2H2(g)　ΔH=+?????????????????????????.???? kJ·mol-1=+74.8 kJ·mol-1。　
(2)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,H2O(g)是造成催化剂失活的重要原因,为了减少催化剂的失活,可以及时将生成的H2O(g)分离出来。
(3)反应ⅲ: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH3=-49.0 kJ·mol-1,该反应为气体体积缩小的放热反应,则ΔH<0、ΔS<0,自发进行时ΔG=ΔH-T·ΔS <0,说明该反应在低温下能够自发进行。
?
(4)反应ⅲ: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH3=-49.0 kJ·mol-1,
反应ⅳ:副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH4
因为反应ⅲ的ΔH3=-49.0 kJ·mol-1<0,随温度升高,平衡常数K减小,故lgK随????????的增大而增大,对应图中的Q曲线。
(5)①在250 ℃以上,升高温度,甲醇的产率降低的原因:250 ℃以上,反应ⅲ达到平衡,因反应ⅲ是放热反应,升高温度,反应ⅲ的平衡逆向移动,甲醇的产率降低;
②280 ℃时,起始n????????????∶n????????=1∶2,起始压强120 MPa,P0????????????=40 MPa,P0????????=80 MPa,
?
则120-2a=96、a+b=40×50%,解得:a=12、b=8,反应ⅳ气体分子总数不变,则反应ⅳ的平衡常数Kp=????(????????????)·????(????????)????(????????)·????(????????????)=????(????????????)·????(????????)????(????????)·????(????????????)=????×????????????????×????????=????????。
?
3.(2024·黄山一模)CO是重要的化工原料,合理使用CO能发挥其在工业生
产、物质合成、速率分析等领域的重要作用。
650 K时,某研究小组测得反应i:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)的浓度、速率数据见下表:
实验
编号
c(CO)/
(mol·L-1)
c(NO2)/
(mol·L-1)
v(NO)/
(mol·L-1·s-1)
①
0.025
0.040
2.2×10-4
②
0.050
0.040
4.4×10-4
③
0.025
0.120
6.6×10-4
已知k为速率常数,一般情况下只与温度有关,实验测得v(NO)=k·cm(CO)·cn(NO2),通过以上实验数据可知m=　　　　,n=
　　　　;650 K时,若c(CO)=0.100 mol·L-1,c(NO2)=0.160 mol·L-1,v(NO)=
　　　　 mol·L-1·s-1。?
1　
1　
3.52×10-3
【解析】由①②数据可得,（????.????????????????.????????????）m=????.????×?????????????????.????×?????????????,解得m=1;由①③数据可得,(????.????????????????.????????????)=????.????×?????????????????.????×?????????????,解得n=1;由①中数据可得反应速率常数k=????.????×?????????????????.????????????×????.???????????? L·mol-1·s-1=0.22 L·mol-1·s-1,650 K时,若c(CO)=0.100 mol·L-1、c(NO2)=0.160 mol·L-1、v(NO)=0.22 L·mol-1·s-1×0.100 mol·L-1×0.160 mol·L-1=3.52×10-3 mol·L-1·s-1。
?
4.(2024·吉林模拟)氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:C2H5OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g)　ΔH1=+255.7 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C2H5OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)　ΔH3=+173.3 kJ·mol-1
压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)在密闭容器中发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如下图所示。[已知:CO的选择性=????生成(????????)????生成(????????)+????生成(????????????)]
?
(1)573 K时,10 min反应达到平衡,乙醇的物质的量的减少量为____________　　 　　mol。?
(2)表示CO选择性的曲线是　　　　(填标号)。?
(3)573 K时,反应Ⅱ的Kp=　　　 　(保留到小数点后两位)。?
0.6
c
14.04
【解析】反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应
Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小,故表示CO2选择性的曲线为a,由于CO的选择性+CO2的选择性=1,因此表示CO选择性的曲线是c,表示乙醇的转化率的曲线是b。
(1)573 K时,10 min反应达到平衡,乙醇的物质的量的减少量为1 mol×60%=0.6 mol。
(2)由分析可知,表示CO选择性的曲线是c。
(3)573 K时,CO2的选择性为85%,CO的选择性为15%,乙醇的转化率为60%,平衡时n(CO2)+n(CO)=1 mol×60%×2=1.2 mol,n(CO)=1.2 mol×15%=0.18 mol,n(CO2)=1.2 mol×85%=1.02 mol,设反应Ⅰ中C2H5OH(g)转化了x mol,反应Ⅱ中CO转化了y mol,反应Ⅲ中C2H5OH(g)转化了z mol,
x+z=0.6,2x-y=0.18,y+2z=1.02,平衡时n(H2O)=(3-x-y-3z) mol=[3-(x+z)-(y+2z)] mol=(3-0.6-1.02) mol=1.38 mol,n(H2)=(4x+y+6z) mol=[4(x+z)+(y+2z)] mol=(2.4+1.02) mol=3.42 mol,气体的总物质的量为(0.4+1.38+1.02+0.18+3.42) mol=6.4 mol,故反应Ⅱ的Kp=????(????????????)×????(????????)????(????????)×????(????????????)=(????????????×????.????????????.????)×(????????????×????.????????????.????)(????????????×????.????????????.????)×(????????????×????.????????????.????)≈14.04。
?
5.反应CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.0 kJ·mol-1。在进气比????(????????????)????(????????)不同时,测得相应的CO2平衡转化率如图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。
?
(1)反应中CO2的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是　
　 。?
(2)图中E和G两点对应的反应温度TE、TG的关系是　　　　,其原因是　?
　 。?
反应温度相同,进气比越大,CO2的平衡转化率越小;进气比相同,反应温度越高,CO2的平衡转化率越大(或进气比越大,反应温度越低,CO2的平衡转化率越小)
TE=TG
KE=KG=1　
(3)A、B两点对应的反应速率vA　　　　(填“<”“=”或“>”)vB。已知反应速率v正=k正x(CO2)·x(H2),v逆=k逆x(CO)·x(H2O),k为反应速率常数,x为物质的量分数,在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中,当CO2的转化率刚好达到60%时,????正????逆=　　　　　　　　。?
?
>　
4
【解析】(2)在E点时????(????????????)????(????????)=1,CO2的平衡转化率为50%,根据三段式得
　　　 　　　　　CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)
始/(mol·L-1)　　　 1　 　　1　　　　0　　　　0
转/(mol·L-1)　 　 0.5　 　0.5　　　0.5　　　0.5
平/(mol·L-1)　 　 0.5　 　0.5　 　　0.5　　　0.5
KE=????(????????)·????(????????????)????(????????????)·????(????????)=????.????×????.????????.????×????.????=1;
?
在G点时????(????????????)????(????????)=1.5,CO2的平衡转化率为40%,根据三段式得
　　　 　　　　　CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)
始/(mol·L-1)　　　1.5　　　1　　　0　　　　0
转/(mol·L-1)　　　0.6　 　0.6　　　0.6　　　0.6
平/(mol·L-1)　　　0.9　 　0.4　　　0.6　　　0.6
KG=????(????????)·????(????????????)????(????????????)·????(????????)=????.????×????.????????.????×????.????=1。
?
平衡常数只与温度有关,温度相等平衡常数相等,故TE=TG。(3)反应CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.0 kJ·mol-1,该反应为吸热反应,当????(????????????)????(????????)相同时,温度高CO2转化率大,A点的转化率大于B点,说明A点的温度高,故反应速率:vA>vB;在C点时????(????????????)????(????????)=1,CO2的平衡转化率为75%,根据三段式得 CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)
始/(mol·L-1)　　　1　　　　1　　　0　 　　0
转/(mol·L-1)　 　0.75 　　0.75　 　0.75　　0.75
平/(mol·L-1)　 　0.25　 　0.25　 　0.75　　0.75
?
K=????(????????)·????(????????????)????(????????????)·????(????????)=????.????????×????.????????????.????????×????.????????=9,
则K=????(????????)·????(????????????)????(????????????)·????(????????)=????正????逆=9。
当CO2的转化率刚好达到60%时,
　　　 　　　　　
?
CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)
始/(mol·L-1)　　　1　 　　1　　　0　　　　0
转/(mol·L-1)　 　0.6　 　0.6　　　0.6　　　0.6
平/(mol·L-1)　 　0.4　 　0.4　　　0.6　　　0.6
????正????逆=????正????(????????????)·????(????????)????逆????(????????)·????(????????????)=9×????.????×????.????????.????×????.????=4。
?
6.(2024·山西晋城期中节选)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH3
一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时反应Ⅲ的平衡常数为　　　 　(用含a、b、V的代数式表示)。?
????(????+????1??????????)(3?3?????????
?
【解析】假设反应Ⅱ中,CO反应了x mol,则Ⅱ生成的CH3OH为x mol,Ⅰ生成的CH3OH为(a-x) mol,Ⅲ生成CO为(b+x) mol;
所以平衡时水的物质的量为(a-x) mol+(b+x) mol=(a+b) mol,平衡时CO2的物质的量为1 mol-(a-x) mol-(b+x) mol=(1-a-b) mol,H2的物质的量为3 mol-3(a-x) mol-2x-(b+x) mol=(3-3a-b) mol,CO的物质的量为b mol,水的物质的量为(a+b) mol,此时H2O(g)的浓度为????+???????? mol·L-1,则反应Ⅲ的平衡常数为:
????????×????+??????????????????????????×??????????????????????=????(????+????)(??????????????)(??????????????????)。
?
1.(2025·河南卷·17题节选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:CaCO3(g) CaO(g)+CO2(g)
ΔH1=+178kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)
ΔH2=+247kJ·mol-1
反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
ΔH3=+41kJ·mol-1
回答下列问题:
(6)一定温度、100 kPa下,向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,假设此条件下其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时,体系中CaCO3转化率为80%,CH4转化率为60%,CO物质的量为1.3 mol,反应Ⅲ的平衡常数Kp=
　　　　(保留小数点后一位),此时原位CO2利用率为　　　　。?
已知:原位CO2利用率=
[????????????????????????(初始)?????????????????????????(平衡)?????????????????(平衡)]????????????????????????(初始)×100%
?
1.2
70%
【解析】(6)一定温度、100 kPa下,向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,恒压反应至平衡时,体系中CaCO3转化率为80%,反应Ⅰ:CaCO3(g)
CaO(g)+CO2(g)平衡时生成n????????????=0.8 mol,CH4转化率为60%,CO物质的量为1.3 mol,则
?
气体总物质的量n总=(1.3+0.1+0.1+1.1+0.4) mol=3 mol,
反应Ⅲ的平衡常数Kp=????(????????)·????????????????????????????????·????????????=????.????????×?????????????????????????×????.????????×?????????????????????????????.????????×?????????????????????????×????.????????×?????????????????????????≈1.2,CaCO3平衡时n????????????????????=?????????×????????% mol=0.2 mol,原位CO2利用率为[????????????????????????(初始)?????????????????????????(平衡)?????????????????(平衡)]????????????????????????(初始)×100%=????.?????????.?????????.????????×100%=70%,故答案为:1.2;70%。
?
2.(2025·四川卷·18题节选)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)═HOCH2CHO(l)
②HOCH2CHO(l)+H2(g)═HOCH2CH2OH(l)
已知:ΔfHm为物质生成焓,反应焓变ΔH=产物生成焓之和-反应物生成焓之
和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
HCHO(g)
CO(g)
H2(g)
HOCH2CH2OH(l)
ΔfHm/
kJ·mol-1
-116
-111
0
-455
回答下列问题:
(3)反应中伴随副反应④:HCHO(g)+H2(g)═CH3OH(l)。平衡常数与温度之间满足关系lnK=-????????????????+常数,反应②和④的lnK与????????的关系如图所示,则
ΔH2　　　　(填“>”“<”或“=”)ΔH4;欲抑制甲醇的生成,应适当　　　　(填“升高”或“降低”)反应温度,理由是__________________________________
_____________________________________________。?
?
<　
降低
随着????????的增大,即温度降低,反应②的lnK增大的程度大于反应④的lnK增大程度　
?
(4)若反应在恒容密闭容器中进行,溶剂中甲醛初始浓度为1.0 mol·L-1。
①反应5h后,羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为38%、8%、10%,则甲醛的平均消耗速率v=　　　　mol·L-1·h-1。?
②溶剂中H2和CO浓度分别保持为1.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1,羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率分别为18%、34%、14%,生成乙二醇的平衡常数K=　　　 　(mol·L-1)-3(科学记数,保留小数点后2位)。?
0.112
1.67×1011
【解析】(3)lnK与????????的关系图中,斜率为-????????????。图中反应②的斜率大于反应④,表明∣ΔH2∣>∣ΔH4∣。由于两反应的K随温度降低均增大,均为放热(ΔH<0),故ΔH2<ΔH4;抑制甲醇生成,即让反应②的正向进行程度大于反应④,由图可知,随着????????的增大,lnK2增大的程度大于lnK4增大程度,故需要低温才能抑制甲醇的生成;故答案为:<;降低;随着????????的增大,即温度降低,反应②的lnK增大的程度大于反应④的lnK增大程度;
?
(4)①生成HOCH2CHO消耗甲醛38%,乙二醇消耗甲醛8%,甲醇消耗甲醛10%,总计38%+8%+10%=56%。消耗量=1.0 mol/L×56%=0.56 mol/L,则甲醛的平均消耗速率v=????.????????????????????/?????????????=0.112 mol·L-1·h-1;
②总反应③:HCHO(g)+CO(g)+2H2(g)═HOCH2CH2OH(l)平衡常数表达式为K=????????????????????????????????????????????????????????????????[????????]????[注:HOCH2CH2OH为液体,但在溶液中其浓度变化,故包含在K中;单位要符合(????????????·?????????)?????];平衡浓度: (乙二醇平衡产率34%)∶0.34×1.0=0.34 mol·L-1;羟基乙醛18%:[HOCH2CHO]eq=0.18 mol·L-1;甲醇14% :[CH3OH]eq=0.14 mol·L-1,总甲醛消耗浓度:0.18+0.34+0.14=0.66 mol·L-1, 平衡 :[HCHO]eq=1.0-0.66=0.34 mol·L-1;给定平衡浓度:[H2]eq=1.0×10-4 mol·L-1,[CO]eq=6.0×10-4 mol·L-1,代入计算:
?
3.(2024·甘肃卷)在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHCl3(g)。773 K,2 L密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4 mol H2和0.1 mol SiCl4气体反应,SiCl4转化率随时间的变化如下图所示:
(1)0~50 min,经方式　　　　处理后的反应速率最大;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)=__________mol·L-1·min-1。?
(2)当反应达平衡时,H2的浓度为__________mol·L-1,平衡常数K的计算式为
　 。?
甲
5.6×10-5
0.1951
0.009740.04273×0.19512
?
【解析】(1)由SiCl4转化率图像可知,0~50 min,经方式甲处理后的反应速率最大;经方式丙处理后,50 min时SiCl4的转化率为4.2%,参加反应的SiCl4的物质的量为0.1 mol×4.2%=0.0042 mol,根据粗硅制备SiCl4的化学方程式,可得反应生成的SiHCl3的物质的量为0.0042 mol×????????=0.0056 mol,平均反应速率v(SiHCl3)=????.?????????????????????????????????????×????????????????????=5.6×10-5 mol·L-1· min-1。
?
(2)反应达到平衡时,SiCl4的转化率为14.6%,列“三段式”:
　　　　　
当反应达平衡时,H2的浓度为0.1951 mol·L-1,平衡常数K的计算式为????.????????????????????????.????????????????????×????.????????????????????。
?
4.(2024·安徽卷)一定温度和压强下,
反应ⅰ　C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)　????????????
反应ⅱ　C2H6(g)+H2(g) 2CH4(g)　 ????????????(????????????远大于????????????)
(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算????????????=　　　 　。?

?
????????????或0.067
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【解析】设初始投入C2H6的物质的量为1 mol,且仅发生反应ⅰ,结合C2H6的平衡转化率为25.0%列出三段式:
平衡时体系中总物质的量为0.75 mol+0.25 mol+0.25 mol=1.25 mol,则C2H6、C2H4、H2的物质的量分数分别为????.????????????.????????、????.????????????.????????、????.????????????.????????,代入平衡常数表达式得:????????????=????.????????????.????????×????.????????????.????????????.????????????.????????=????????????≈0.067。

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