2020版新高考化学一轮复习专项突破教学案压强平衡常数Kp的计算方法

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1、2020版新高考化一轮复习专项突破教学案专项突破(十八)压强平衡常数Kp的计算方法1．Kp的含义：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。2．计算技巧：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，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，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。[典例导航](2018·全国卷Ⅰ，改编)F.Daniels等曾利

2、用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)2N2O4(g)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的变化如表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)ΔH＝－4.4kJ·mol－1-5-2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－55.3kJ·mol－1(1)若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(

3、35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是___________________________________________________________。(2)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)。[思路点拨](1)①2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－55.3kJ·mol－1―→升高温度、平衡左移―→气体增多―→刚性(恒容)反应器压强增大，②温度越高压强越大，根据①②分析可知p∞(35℃)>63.1kPa。(2)恒温恒容反应器，物质的量之比等于压

4、强之比，可用分压表示组分的物质的量。N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O5＝35.8kPa，其完全分解时pN2O4＝35.8kPa，pO2＝17.9kPa，设25℃平衡时N2O4转化了x，则N2O4(g)2NO2(g)平衡35.8kPa－x2x35．8kPa－x＋2x＋17.9kPa＝63.1kPa，解得x＝9.4kPa。然后求pN2O4和pNO2最后代入Kp＝。答案：(1)大于温度升高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高(2)13.4(1)25℃时2NO2(g)N2O4(g)的Kp为________。(2)对于N

5、2O4(g)2NO2(g)反应达到平衡时Kp(35℃)________Kp(25℃)(填“>”、“<”或“＝”)。-5-答案：(1)≈0.075(kPa)－1(2)>[对点训练]1．一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＝＋173kJ·mol－1，若压强为pkPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：(1)650℃时CO2的平衡转化率为________。(2)t1℃时平衡常数Kp＝__________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，

6、则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)C(s)＋CO2(g)2CO(g)起始amol0Δnxmol2xmol平衡(a－x)mol2xmol×100%＝40%x＝，故α(CO2)＝×100%＝25%。(2)t1℃时CO与CO2的体积分数相等，均为0.5，Kp＝＝0.5p(kPa)。再充入等物质的量的CO和CO2时，二者的体积分数不变，平衡不移

7、动。-5-答案：(1)25%(2)0.5p不再充入等物质的量的CO和CO2，平衡体系中二者的体积分数仍相同，平衡不移动2．活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol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/molNO/molA/molB/molp/MPa200℃2.0000.04000.03000.03003.93335℃2.0050.0