0.2np1.8np(C2H5OH)990.8np0.8np?p(C2H4)?p(H2O)=1.8n1.8n=16p=16?7.85MPa=0.07 MPa-1
Kp=
(2)由反应可知，该反应的正反应是体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，反应物转化率增大，即压强越大，平衡转化率越大，所以有p1 (3)若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施是改变物质的浓度，如从平衡体系中将产物乙醇分离出去，或增大水蒸气的浓度，改变二者的物质的量之比等。 【变式】1 (2015·河北衡水中学)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)的数据见下表： 时间t/h 0 1 5.58 2 6.32 4 7.31 8 8.54 16 9.50 20 9.52 25 9.53 30 9.53 B(g)+C(g)ΔH=+85.1 kJ·mol 。反应时间(t )与容器内气体总压强(p) -1 总压强p/100 kPa 4.91 (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。 (2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 ，平衡时A的转化率为 ，计算反应的平衡常数K= 。 (3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物 A的物质的量n(A)，n总= mol，n(A)= mol。 ②下表为反应物A的物质的量浓度与反应时间的数据，计算a= 。 反应时间t/h c(A)/mol·L 分析该反应中c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反应在12 h时c(A)为 mol·L。 【答案】 (1)升高温度、降低压强 -1 -1 0 0.10 4 a 8 0.026 16 0.006 5 ?p?p-p0?-1?pp(2)α(A)= 0×100%=?0?×100% 94.1% 1.5 11 ?p?p?2-?p0?p(3)①0.100 0.10×? ②0.051 每隔4 h，A的浓度减小一半 0.013 【解析】 (1)该反应是吸热反应，反应前后气体体积增大，根据平衡移动原理分析可知，欲提高A的平衡转化率，可以升温或减压使平衡正向移动。 (2)反应前后气体物质的量的增大量为反应的A的量，所以由总压强p和起始压强p0计算反 ?p?(p-p0)?-1?p0×100%=?p0?×100%；平衡时A的转化率 应物A的转化率α(A)= 9.53-4.91=4.91×100%=94.1%； 依据化学平衡“三段式”得到 A(g) 起始量/mol·L： 变化量/mol·L： 平衡量/mol·L： -1-1-1 B(g) + C(g) 0 0.10 0 0.10×94.1% 0.10×94.1% 0.10×94.1% 0.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1% c(B)?c(C)(0.0941)2c(A)=0.10?(1-94.1%)=1.5 K= 0.10pp0 mol； (3)①依据压强之比等于物质的量之比，n总：n起始=p∶p0 ，n总= A(g) 起始量/mol·L： 变化量/mol·L： -1-1-1 B(g)+C(g ) 0 x x 0.10 0 x x x 平衡量/mol·L： 0.10-x (0.10+x)∶0.10=p∶p0 (p-p0)p0 x=0.10 ?p?(p-p0) ?2-?p0=0.10×?p0? mol n(A)=0.10-0.10 12 ?p??7.31??2-??2-?p4.910????=0.051 mol，所以c(A)=0.051 mol·L-1；分析②n(A)=0.10×=0.10× 数据特征可知，每隔4 h，A的浓度减小一半；由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度 0.026mol?L-1-1 2c(A)==0.013 mol·L。 惰性气体对化学平衡的影响 (1)恒压时充入惰性气体，体积必增大，引起反应体系浓度的减小，相当于减压对平衡的影响。 (2)恒容时充入惰性气体，各组分的浓度不变，速率不变，平衡不移动。 (3)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，平衡体系中加入惰性气体，恒容、恒压下平衡都不会移动。 考点2 化学平衡图像分析 【基础梳理】 对于反应mA(g)+nB(g)1. 转化率—时间图 xC(g)+qD(g)： p一定时，ΔH 0 T一定时，m+n x+q 13 T一定时，m+n x+qT一定时，m+n x+q 2. 含量—时间—温度(压强)图 这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意，一定条件下物质含量不再改变时，即为化学反应达到平衡的时刻。 p一定时，ΔH 0 p一定时，ΔH 0 T一定时，m+n x+qT一定时，m+n x+q 3. 转化率—温度—压强图 m+n x+q，ΔH 0 m+n x+q，ΔH 0 14 4. 含量—温度—压强关系图 这类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。 m+n x+q，ΔH 0 m+n x+q，ΔH 0 m+n x+q，ΔH 0 m+n x+q，ΔH 0 5. 其他图像 (1) (2) (3) 图像(1)：t1点时，C的含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以，条件Ⅰ有两种可能： ①使用催化剂；②增大压强，且满足m+n=x+q。 图像(2)：T1为平衡点；T1点以前，v(正)>v(逆)，没有达到化学平衡状态，T1点以后，随着温度的升高，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。 图像(3)：p1为平衡点；p1点以前，v(正)>v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，逆反应为气体分子数减少的反应，即m+n 15