2023届高考化学反应原理之压强平衡常数 学案

大庆第一中学 高三化学 大庆第一中学 高三化学 化学反应原理之压强平衡常数Kp计算学案 一.基础知识 ①该反应的浓度平衡常数表达式为： ②该反应的压强平衡常数表达式为： ③气体的分压计算公式为： 二. 压强平衡常数计算常见类型 ①恒温恒压，单一平衡体系的Kp计算 ②恒温恒容，单一平衡体系的Kp计算 ③多重平衡体系的Kp计算 三.重点突破 类型一：恒温恒压，单一平衡体系的Kp计算 【解题模型】恒压，单一平衡体系的Kp计算 【例1】（2020年全国Ⅱ卷节选）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应：，容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【牛刀小试】在压强100kPa下，发生反应，异丁烷的平衡转化率α随温度的变化结果如下图所示。 计算820K时的平衡常数，=________（结果保留一位小数）。 【例2】（2022年全国乙卷节选）在反应条件下，将的混合气进行热分解反应：。平衡时混合气中与的分压相等，平衡常数=________。 类型二：恒温恒容，单一平衡体系的Kp计算 【解题模型】恒温恒容，单一平衡体系的Kp计算 【例3】（2019年全国Ⅱ卷节选）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，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，该反应的平衡常数Kp=_________Pa。 【牛刀小试】起始时，向恒容密闭容器中充入等物质的量的N2O、NO2，在某温度下达到平衡，只发生，平衡时容器总压强为p Pa， N2O的转化率为50%，则反应的Kp=_____Pa。 类型三：多重平衡体系的Kp计算 ①多重平衡体系：在很多反应体系中，经常有一种或几种物质同时参与几个不同的化学反应。在一定条件下，这些反应都达到化学平衡，这种现象称为同时平衡或多重平衡，这种体系叫做多重平衡体系。 特点：①所有平衡都已达到平衡； ②同一物质在多个平衡中都存在，平衡时的浓度只能有一个平衡浓度。 解题模型：恒压模型，恒容模型 解题方法：设未知量法 和 守恒法。 【例4】（2022年湖南卷节选）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气： 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的平衡常数Kp=__________（以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。 【课后练习1】（恒温恒压）（2020年全国Ⅰ卷节选）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)。 将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，平衡常数Kp=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 【课后练习2】（恒温恒容）（2018年全国Ⅱ卷节选）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，N2O5(g)完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 25℃时反应的平衡常数Kp=_______kPa。 【课后练习3】（多重平衡）（2022年河北卷节选）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 恒温恒压条件下，1 mol