压强平衡常数2020319

1、化学二轮复习压强平衡常数【知识总结】气体的分压p(B)相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气体B所具有的压强，称 为气体B的分压强，简称气体B的分压。符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。混合气体中的气体B的分压p(B)的定义为：p(B)=px(B)上式中x(B)为气体B的体积分数或物质的量分数，p为混合气体在相同温度下的总压强。压强平衡常数Kp (只受温度影响)一定温度下，气相反应：mA(g) + nB(g)eC(g) + fD(g)达平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压力平衡常数，用符号Kp表示，Kp的表

2、达式如下：K = PCP (D)单位：(压强单位)e+f-(m+n)P pm (A)pn (B)注意：中学教学中的平衡常数大多数是实验平衡常数(经验平衡常数)具有单位，而标准平衡常数则没有单位。还有就是Kp与KT关系为Kp = Kc ( RT)An【课堂练习】例1、(2013年高考全国卷2第28题节选)28.在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)= B(g) + C(g )AH =+85.1kJmol-i反应时间(，)与容器内气体总压强/100kPa)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强4.915.586.327.318.549.5

3、09.529.539.53回答下列问题：欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、降低压强。 由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率a(A)的表达式为，平衡时A的转化率 为，列式并计算反应的平衡常数K。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)=moloo D Q o o O D.C5O-8 6 400,例2、(2014年高考全国卷1第28题节选)下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中(H2O):(C2H4)=1:1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓

4、度计算，分压=总压x物质 的量分数)。练习1.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)一一2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分)=气 体总压(p总)X体积分数。下列说法正确的是()550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动650 口时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%T 时，若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动925 口时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总练习2.碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为：MoS2 (s) +4H2 (g) +2Na2CO3

5、 (s) 一一 Mo (s) +2CO(g) +4H2O (g) +2Na2S (s) UH。实验测得平衡时的有关变化曲线如图 所示。图1中A点对应的平衡常数Kp= (已知A点压 强为0.lMPa，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。练习3.将一定量的NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)，测得其平衡转化率a(NO2)随温度变化如图所示。图中a点 对应温度下，NO2的起始压强为160 kPa，该温度下反应的平衡常数 Kp = kPa。练习4. NO和CO可在催化剂作用下发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N

6、2(g),在密闭容器中充入8 molNO和10 mol CO发生反应，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图，压强为10 MPa、温度为3040302520101020304050压强WPrT1下，若反应进行到20min达到平衡状态，该温度下用分压表示的平衡常 数 K p = MPa-1参考答案例1解析：(1)根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征，要使A的转化率增大，平衡要正向移动， 可以采用升高温度、降低压强的方法。(2)在同体积的容器中，压强之比等于气体的物质的量之比， TOC o 1-5 h z 故A的转化率的表达式为七缶100%=( 1)x100%； p0*/25

7、h时反应已达平衡状态，则将表中数据代入表达式 9.53)可知平衡时A的转化率a(A)=0911 *100%=94.1%；依据“三段式”列式进行求解：A(g) =B(g) + C(g)始 /(mol-L1)0.1000转 /(mol-L1)0.094 10.094 1 0.094 10.094 1平 /(mol-L1)0.100.094 10.094 10.094 12K= 0.005 9 = 1.5。n 总=0*A(g) =B(g) + C(g) TOC o 1-5 h z 始 /(mol-L1)0.1000转/(mol-L1)0.10n (A) 0.10n (A) 0.10n (A)平/(m

8、ol-L1)n (A)0.10n (A) 0.10n (A)其中，n =0.20n (A) =0.1x*总*0n (A) =0.20.1x*=0.1x (2*)*0*0例2、解析：A点乙烯的平衡转化率是20%。根据反应：ch2=ch2+h2o催化剂 C2H5OH起始1mol1mol0转化0.2mol0.2mol0.2mol平衡0.8mol0.8mol0.2mol则平衡时乙烯的分压：p (C2H4)=7.85 MPax0.8mol/1.8mol=3.49 MPa 水蒸气的分压：p (H2O) = 7.85 MPax0.8mol/1.8mol=3.49 MPa 乙醇的分压：p (C2H5OH)=7

9、.85 MPax0.2mol/1.8mol=0.87 MPa 代入数据，平衡常数 Kp= p (C2H5OH)/p (C2H4)xp (H2O) = 0.07 Mpa-1 练习1 B 练习 2Kp=4x10-4练习3答案：108考查意图：已知起始总压强的情况下，利用“分压三段式”计算出平衡时各气体的分压。解题策略：题目信息已经提供了起始总压强和NO2的转化率，可直接以气体的分压代替浓度，进行“分压三 段式”计算，得到平衡时no2、NO、O2的分压数据，从而加快解题速度。解析：由题目及图像可知，NO2的起始压强为160 kPa，转化率为60%2NO2(g)2NO(g) + O2(g)kPa起 16000转 969648平 649648平衡时，(NO2) = 64 kPa，(NO) = 96 kPa，p(O2) = 48 kPa，代入Kp表达式:J舟(NO)X庆OJ _ 9&X48ftp 10练习4.答案：0.089考查意图：已知平衡总压强，却不知各气体的体积分数的情况下，利用“常规三段式”