突破02 压强平衡常数-备战2021年高考化学《化学反应原理》逐空突破系列

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压强平衡常数

1、Kp 含义：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

2、表达式：对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)

3、计算技巧：

(1)直接根据分压强计算压强平衡常数

例1、用测压法在刚性密闭容器中研究 T℃时4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的 NO 充入

该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：

反应时间/min

压强/MPa

15.00

14.02

13.20

12.50

(1)20 min 时，NO 的转化率α==________%

(2)T℃时，4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)反应的平衡常数 Kp==________(Kp为以分压表示的平衡常数)

练习 1、利用甲烷的裂解可以制得多种化工原料，甲烷裂解时发生的反应有：2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)，

2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g) 。实验测得平衡时气体分压(Pa)与温度(℃)之间的关系如图所示。1725 ℃时，向 1L

恒容密闭容器中充入 0.3 molCH4达到平衡，则反应 2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)的平衡常数

KP=___________(用平衡分压代替平衡浓度)，CH4生成 C2H2的平衡转化率为_________________

练习 2、某温度下，N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应：

2N2O5(g)==4NO2(g)＋O2(g) (慢反应)△H＜0

2NO2(g) N2O4(g) (快反应)△H＜0，体系的总压强 p(总)和p(O2)随时间的变化如下图所示：

(1)上图中表示 O2压强变化的曲线是______(填“甲”或“乙”)

(2)已知 N2O5分解的反应速率 v===0.12p(N2O5) (kPa•h－1)，t===10h 时，p(N2O5)===_____kPa，v==_____kPa•h－1

(结果保留两位小数，下同)

(3)该温度下 2NO2N2O4反应的平衡常数 Kp===__________kPa－1(Kp 为以分压表示的平衡常数)

(2)根据“某气体的分压===气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)”计算压强平衡常数

第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度

第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数

第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压

某气体的分压===气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)

第四步，根据压强平衡常数计算公式代入计算

例2、在温度 T下，容积固定的密闭容器中充入 3 mol NO 和2 mol H2发生 2H2(g)＋2NO(g)==N2(g)＋2H2O(g)，

起始压强为 p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强 p==0.9 p0，则 NO 的平衡转化率α(NO)==________(结

果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数 Kp==________(用含 p的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常

数，且某气体的分压==总压×该气体的物质的量分数)

练习 1、一定温度下，向某密闭容器中充入 1 mol NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，测得反应体系中气体

体积分数与压强之间的关系如图所示：

(1)a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为________________。平衡时若保持压强、温度不变，再向体系中加

入一定量的 Ne，则平衡______(填“正向”“逆向”或“不”)移动

(2)a 点时 NO2的转化率为________________，用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数 Kp，则该温度下

Kp==________

练习 2、汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为 CxHy、NO、CO、SO2 及固体颗粒

物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的 NO，在 1 L 恒容密闭容器中加入 0.100 0 mol NO 和2.030 mol 固体

活性炭，生成 A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

活性炭/mol

NO/mol

A/mol

B/mol

p/MPa

200 ℃

2.000

0.040 0

0.030 0

3.93

335 ℃

2.005

0.050 0

0.025 0

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：_________________________，判断 p________(填“＞”“＜”

或“===”)3.93 MPa。计算反应体系在 200 ℃时的平衡常数 Kp===____________(用平衡分压代替平衡浓度计

算，分压===总压×体积分数)

【真题感悟】

1、[2019·全国卷 II·节选]环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下

列问题： (g)+ I2(g) =(g)+2HI(g) ΔH3=+89.3 kJ·mol −1

某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为 105Pa，平衡时总压增加

了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数 Kp=_________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平

衡转化率，可采取的措施有__________

A．通入惰性气体 B．提高温度 C．增加环戊烯浓度 D．增加碘浓度

2、[2018·全国卷 I·节选] F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25℃时N2O5(g)分解反应：

其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强 p随时间 t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)

完全分解）：

t/min

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5.

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

25℃时N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数 Kp=_______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留 1

位小数)

3、[2015·四川·节选]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) 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)×体积分数。下列说

法正确的是( )

A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动

B．650 ℃时，反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%

C．T℃时，若充入等体积的 CO2和CO，平衡向逆反应方向移动

D．925 ℃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

4、[2014·全国卷 I·节选]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。乙烯气相直接

水合反应：C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g) 的△H＝—45.5KJ·mol－1

下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中 n(H2O)︰n(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 K＝(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总

压×物质的量分数)

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