1、专题提升课压强平衡常数 1Kp 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 Kpp2（NH3）p（N2）p3（H2）。【典例】(2018全国卷改编)F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25 时 N2O5
2、(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 的变化如表所示t时，N2O5(g)完全分解：t/min 0 40 80 160 260 1 300 1 700 p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H55.3 kJmol1(1)若 提 高 反 应 温 度 至 35 ，则 N2O5(g)完 全 分 解 后 体 系 压 强 p (35)_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是
3、_。(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)。【思维建模】解答有关压强平衡常数计算的思路如下：【解析】(1)2NO2(g)N2O4(g)H55.3 kJmol1升高温度、平衡左移气体增多刚性(恒容)反应器压强增大。温度越高压强越大，根据分析可知 p(35)63.1 kPa。(2)恒温恒容反应器，物质的量之比等于压强之比，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 pN2O535.8 kPa，其完全分解时 pN2O435.8 kPa，pO217.9 kPa，设 25 平衡时 N2
4、O4转化了 x，则 N2O4(g)2NO2(g)平衡 35.8 kPax 2x 358 kPax2x17.9 kPa63.1 kPa，解得 x9.4 kPa。然后求 pN2O4和 pNO2最后代入 Kpp2NO2pN2O4。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【母题追问】(1)25 时 2NO2(g)N2O4(g)的 Kp 为多少？提示：113.4 kPa 0.075(kPa)1。(2)对于 N2O4(g)2NO2(g)反应，达到平衡时比较 Kp(35)、Kp(25)的大小。提示：反应为吸热反应
5、，升高温度平衡常数变大，所以 Kp(35)Kp(25)。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)H173 kJmol1，若压强为 p kPa，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，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a mol 0n x mol 2x mol平衡(ax
6、)mol 2x mol2xax2x 100%40%，xa4，故(CO2)a4a 100%25%。(2)t1 时 CO 与 CO2 的体积分数相等，均为 0.5，Kp0.5p20.5p 0.5p。再充入等物质的量的 CO 和 CO2 时，二者的体积分数不变，平衡不移动。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近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是 SO2、NOx、挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。(1)SO2 经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中 S
7、O2 发生催化氧化的反应为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H”“T1，C 点和 B 点均为平衡状态，且C 点的 v 正大于 B 点的 v 正，B 点的 v 正和 B 点的 v 逆相等，B 点的 v 逆大于 A 点的v 逆，则 C 点的正反应速率 vC(正)大于 A 点的逆反应速率 vA(逆)。图中 B 点，依据“三段式”计算，设氧气消耗的物质的量为 y mol，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始量/mol 2a a 0变化量/mol 2y y 2y平衡量/mol 2a2y ay 2y依 据 恒 温 恒 容 时，气 体 的 压 强 之 比 等 于 气 体 的 物 质 的 量 之
8、比，则2a2yay2y2aa0.070.1，y0.9a，平衡常数 Kp0.071.8a0.2a0.1a1.8a20.070.2a0.2a0.1a1.8a20.070.1a0.2a0.1a1.8a24 300。(3)混合气体发生的反应为 NO NO2 2NaOH=2NaNO2 H2O，2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，N2O42NaOH=NaNO3NaNO2H2O，恰好反应时需要 NaOH 量最少，由 Na守恒可知：n(NaOH)n(NaNO3)n(NaNO2)，根据 N 原子守恒可知：n(NaNO3)n(NaNO2)n(NO)n(NO2)2n(N2O4)，故n(NaOH)n(NO)n(NO2)2n(N2O4)a molb mol2c mol(ab2c)mol，则氢氧化钠溶液的最小浓度为ab2cV molL1。答案：(1)BD(2)45%24 300(3)ab2cV molL1
