第二章 专题突破(三) 压强平衡常数的计算-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版 单选）

该高中化学课件聚焦化学反应速率与化学平衡专题，核心讲解压强平衡常数（Kp）的概念、表达式及计算，通过典例（如NO分解反应）结合“三段式”法导入，衔接气体分压与化学平衡前序知识，搭建从理论到实际应用的学习支架。 其亮点是以“概念-典例-针对练-思维建模”为主线，结合测压数据（如N₂O₅分解压强变化）和图像分析实例，培养学生科学思维（模型建构）与科学探究与实践（数据处理）能力。帮助学生掌握Kp计算逻辑，为教师提供系统教学资源和实例参考。

专题突破(三) 压强平衡常数的计算 　 第二章　化学反应速率与化学平衡 随堂演练 1 内容索引 课时测评 2 1.压强平衡常数(Kp)的概念 在化学平衡体系中，由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，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 2.表达式 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) ⥫⥬pC(g)＋qD(g) Kp＝ 其中：p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示对应物质的分压。 注意：①混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 ②混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋…。 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： 典例 1 (1)20 min时，NO的转化率α＝____％。 反应时间/min 0 10 20 30 40 压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50 48 在恒温、恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，因此可以直接用压强代替物质的量计算。 　　　　　　　　　4NO(g) ⥫⥬N2(g)＋2NO2(g) 开始的压强/MPa 15.00 0 0 转化的压强/MPa 4x x 2x 平衡的压强/MPa 15.00－4x x 2x (1)20 min时，15.00－x＝13.2，x＝1.8，NO的转化率为α＝×100％＝48％。 (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)。 0.1 在恒温、恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，因此可以直接用压强代替物质的量计算。 　　　　　　　　　4NO(g) ⥫⥬N2(g)＋2NO2(g) 开始的压强/MPa 15.00 0 0 转化的压强/MPa 4x x 2x 平衡的压强/MPa 15.00－4x x 2x (2)平衡时，15.00－x＝12.5，x＝2.5，NO、N2、NO2的压强分别为5、2.5、5，代入公式Kp＝＝＝0.1。 反应时间/min 0 10 20 30 40 压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50 针对练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。1 725 ℃时，向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4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________。 1.0×107 Pa 62.5％ 由图可知，在1 725 ℃时，CH4的lg p＝2，C2H4的lg p＝1，C2H2的lg p＝2，H2的lg p＝5，故CH4的分压p为100 Pa，C2H4的分压p为10 Pa，C2H2的分压p为100 Pa，H2的分压p为105 Pa，故反应2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp＝＝1.0×107；在同温同体积的条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，故CH4 、C2H2、C2H4的物质的量之比为10∶10∶1，根据C守恒，CH4生成C2H2的平衡转化率为×100％＝62.5％。 针对练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) (快反应) ΔH＜0 2NO2(g) ⥫⥬N2O4(g)(慢反应)　ΔH＜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”)。 乙 根据反应分析，随着反应的进行氧气的压强从0开始逐渐增大，所以乙为氧气的压强曲线； (2)已知N2O5分解的反应速率v＝0.12p(N2O5)(kPa·h－1)，t＝10 h时，p(N2O5)＝______kPa，v(N2O5)＝______kPa·h－1 (结果保留两位小数， 下同)。 28.2 3.38 t＝10 h时，p(O2)＝12.8 kPa，由2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)分析，反应的五氧化二氮的分压为25.6 kPa，起始压强为53.8 kPa，所以10 h时p(N2O5)＝(53.8－25.6) kPa＝28.2 kPa，N2O5分解的反应速率v＝0.12p(N2O5)kPa·h－1＝(0.12×28.2) kPa·h－1＝3.38 kPa·h－1； (3)该温度下2NO2 ⥫⥬ N2O4反应的平衡常数Kp＝_______kPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数)。 0.05 因为2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，根据起始p(N2O5)＝53.8 kPa，则N2O5完全分解时，生成的p(NO2)＝107.6 kPa，p(O2)＝26.9 kPa。 　　　　　　　 2NO2 ⥫⥬ N2O4 起始分压(kPa) 107.6 0 改变分压(kPa) 2x x 平衡分压(kPa) 107.6－2x x 有107.6－2x＋x＋26.9＝94.7，解得x＝39.8 kPa，平衡常数＝ kPa－1＝0.05 kPa－1。 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＝0.9p0，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)。 典例 2 33.3％ 根据题意可列出三段式： 　　　　　 2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g) 起始/mol 2 3 0 0 转化/mol 2x 2x x 2x 平衡/mol 2－2x 3－2x x 2x 反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则有＝＝＝0.9，解得x＝0.5，故NO的转化率α(NO)＝≈33.3％，由分压公式可知，p(H2)＝p，p(NO)＝p，p(N2)＝p，p(H2O)＝p，则Kp＝＝＝。 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。 思维建模 针对练3.一定温度下，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_________。 c＞b＞a 由图知，a点到c点的过程中，N2O4的体积分数不断增大，故逆反应速率不断增大。 (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＝______。 66.7％ a点时，设消耗了x mol NO2，则生成0.5x mol N2O4，剩余(1－x) mol NO2，1－x＝0.5x，x＝ mol，此时NO2的转化率约为66.7％，平衡时p(N2O4)＝0.96p0，p(NO2)＝0.04p0，由此可求出Kp＝。 针对练4.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： 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)。   活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p C＋2NO ⥫⥬N2＋CO2 ＞ 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，从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数据可以看出Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，所以可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的化学方程式为C＋2NO ⥫⥬N2＋CO2。该反应的平衡常数Kp＝，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得Kp＝。 返回   活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p 随堂演练 返回 √ 1.已知2NO2(g) ⥫⥬N2O4(g)，用分压p(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数Kp＝。298 K时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100 kPa。已知Kp＝2.7× 10－3 kPa－1，则NO2的转化率为 A.70％ B.55％ C.46％ D.35％ 假设起始时投入NO2的物质的量为1 mol，平衡转化率为x，用三段式法计算： 　　　　　 2NO2(g) ⥫⥬N2O4(g) 起始量/mol　 1　　　 0 转化量/mol x 0.5x 平衡量/mol 1－x 0.5x 同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，则p(NO2)∶p(N2O4)＝(1－x)∶0.5x＝100 kPa∶p(N2O4)，则p(N2O4)＝ kPa，因此Kp＝ kPa－1＝2.7×10－3 kPa－1，解得x≈0.35，所以NO2的平衡转化率为 35％。 2.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： 对于反应： (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，起始总压为105 Pa，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。 40％ 3.56×104 假设反应前碘单质与环戊烯均为n mol，平衡时环戊烯反应了x mol，根据题意可知： 　　　　　 (g)＋ I2(g) (g)＋2HI(g) 始/mol n n 0 0 转/mol x x x 2x 平/mol n－x n－x x 2x 则＝，得x＝0.4n，转化率为×100％＝40％。 　　　 (g) ＋ I2(g) 　 (g) ＋ 2HI(g) p(初) 0.5×105 0.5×105 0 　 0 Δp 0.5×105×40％ 0.5×105×40％ 0.5×105×40％ 1×105×40％ p(平) 0.3×105 0.3×105 0.2×105 0.4×105 Kp＝＝3.56×104。 3.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 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)。 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 13.4 时间无限长时N2O5完全分解，故由2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)知，此时生成的＝2＝2×35.8 kPa＝71.6 kPa，＝0.5×35.8 kPa＝17.9 kPa。由题意知，平衡时体系的总压强为63.1 kPa，则平衡体系中NO2、N2O4的压强和为63.1 kPa－17.9 kPa＝45.2 kPa，设N2O4的压强为x kPa，则 　　　　　　　 N2O4(g) ⥫⥬2NO2(g) 初始压强/kPa 0 71.6 转化压强/kPa x 2x 平衡压强/kPa x 71.6－2x 则x＋(71.6－2x)＝45.2，解得x＝26.4，p(NO2)＝71.6 kPa－26.4 kPa×2＝18.8 kPa，Kp＝＝ kPa≈13.4 kPa。 4.二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)＋2SO2(g) ⥫⥬ 2SO3(g)。 已知：标准平衡常数Kθ＝，其中pθ为标准压强(1×105 Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压，如p(SO3)＝x(SO3)p，p为平衡总压，x(SO3)为平衡系统中SO3的物质的量分数。SO2和O2起始物质的量之比为2∶1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO3的平衡产率为 w，则Kθ＝________(用含w的最简式表示)。 设SO2和O2起始物质的量为2 mol和1 mol，由SO3的平衡产率为w可知，平衡时SO3的物质的量为2w mol，由题意建立如下三段式： 　　　　　 O2(g)＋2SO2(g) ⥫⥬2SO3(g) 起(mol) 1 2 0 变(mol) w 2w 2w 平(mol) 1－w 2－2w 2w 由三段式可得p(SO3)、p(O2)和p(SO2)分别为×pθ、×pθ、×pθ，则标准平衡常数Kθ＝＝＝。 返回 课时测评 返回 1.(8分)气体分压pi＝p总×xi(物质的量分数)。恒温50 ℃、恒压101 kPa，将足量的CuSO4·5H2O、NaHCO3置于一个密闭容器中，再充入已除去CO2的干燥空气。假设只发生以下反应，达平衡时两者分解的物质的量之比为2∶1。 CuSO4·5H2O(s) ⥫⥬CuSO4·3H2O(s)＋2H2O(g) Kp1＝36(kPa)2 2NaHCO3(s) ⥫⥬Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g) Kp2 (1)平衡时＝__，Kp2＝_________。 9 4 (kPa)2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 假设只发生题述反应，达平衡时两者分解的物质的量之比为2∶1，设发生分解的CuSO4·5H2O的物质的量为2 mol，根据反应CuSO4·5H2O(s) ⥫⥬CuSO4·3H2O(s)＋2H2O(g)，则生成水蒸气的物质的量为4 mol，设发生分解的NaHCO3的物质的量为1 mol，根据反应2NaHCO3(s) ⥫⥬Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)，则生成的水蒸气和二氧化碳分别为0.5 mol，利用相同条件下物质的量之比等于压强之比，＝＝＝9，结合＝＝＝9，则Kp2＝＝＝4(kPa)2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)平衡后，用总压为101 kPa的潮湿空气其中p(H2O)＝8 kPa、p(CO2)＝0.4 kPa替换容器中的气体，50 ℃下达到新平衡。容器内CuSO4·5H2O的质量将_______(填“增加”“减少”或“不变”，下同)，NaHCO3质量将______。 增加 减少 平衡后，用总压为101 kPa的潮湿空气其中p(H2O)＝8 kPa、p(CO2)＝0.4 kPa替换容器中的气体，50 ℃下达到新平衡。对于反应CuSO4·5H2O(s) ⥫⥬CuSO4·3H2O(s)＋2H2O(g)，Qp1＝(8 kPa)2＝64(kPa)2＞Kp1，反应逆向进行，容器内CuSO4·5H2O的质量将增加；对于反应2NaHCO3(s) ⥫⥬Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)，Qp2＝p(H2O)· p(CO2)＝3.2(kPa)2＜Kp2，反应正向进行，容器内NaHCO3质量将减少。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.(4分)500 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，模拟合成氨的反应，容器内的压强随时间的变化如下表所示： (1)达到平衡时N2的转化率为______。 时间/min 0 10 20 30 40 ＋∞ 压强/MPa 20 17 15 13.2 11 11 90％ 假设到平衡时氮气转化浓度为x mol/L，则有 　　　　　　　　　　N2　＋　3H2 ⥫⥬ 2NH3 起始浓度/(mol/L) 0.5 1.5 0 转化浓度/(mol/L) x 3x 2x 平衡浓度/(mol/L) 0.5－x 1.5－3x 2x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据压强之比等于物质的量之比分析，有关系式： ＝，解得x＝0.45； (1)达到平衡时N2的转化率为×100％＝90％； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)用压强表示该反应的平衡常数Kp＝_____________(Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值，某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。 48 (MPa)－2 假设到平衡时氮气转化浓度为x mol/L，则有 　　　　　　　　　　N2　＋　3H2 ⥫⥬ 2NH3 起始浓度/(mol/L) 0.5 1.5 0 转化浓度/(mol/L) x 3x 2x 平衡浓度/(mol/L) 0.5－x 1.5－3x 2x 时间/min 0 10 20 30 40 ＋∞ 压强/MPa 20 17 15 13.2 11 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据压强之比等于物质的量之比分析，有关系式： ＝，解得x＝0.45； (2)用压强表示该反应的平衡常数 Kp＝ ＝48 (MPa)－2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3.(4分)乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义。 热裂解反应：CH3COOH(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋213.7 kJ·mol－1 脱羧基反应：CH3COOH(g)CH4(g)＋CO2(g)ΔH＝－33.5 kJ·mol－1 若利用合适的催化剂控制其他的副反应，温度为T K时达到平衡，总压强为p kPa，热裂解反应消耗乙酸20％，脱羧基反应消耗乙酸60％，乙酸体积分数为________(计算结果保留1位小数)；脱羧基反应的平衡常数Kp为______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。 9.1％ 0.8p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设起始时n(CH3COOH)＝1 mol，热裂解反应： CH3COOH(g)2CO(g)＋2H2(g) 　　　　　　　　　0.2　　　　 0.4　　0.4 脱羧基反应：CH3COOH(g)CH4(g)＋CO2(g) 　　　　　　　0.6　　　　　　0.6　　　0.6 乙酸体积分数为×100％≈9.1％，脱羧基反应的Kp＝＝≈0.8p。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4.(6分)反应2As2S3(s) ⥫⥬4AsS(g)＋S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图 所示： (1)对应温度下，B点的反应速率v正______(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。 ＞ 根据图像，A点为同温度下的平衡点，依据反应方程式，B点到A点，气体总压的对数值增大，说明反应向正反应方向进行，即v正＞v逆。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)A点处，AsS(g)的分压为____kPa，该反应的Kp＝_____________(Kp为以分压表示的平衡常数)。 0.8 8.192×10－2 A点气体总压为1 kPa，分压等于总压×气体组分物质的量分数，即AsS(g)的分压为1 kPa×＝0.8 kPa，S2(g)的分压为1 kPa×＝0.2 kPa，Kp＝p4(AsS)×p(S2)＝(0.8)4×0.2＝8.192×10－2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.(5分)利用废弃的H2S的热分解可生产H2：2H2S(g) ⥫⥬2H2(g)＋S2(g)。现将0.20 mol H2S(g)通入某恒压(压强p＝a MPa)密闭容器中，在不同温度下测得H2S的平衡转化率如图所示： 已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB) 也可表示平衡常数。温度为T4 ℃时，该反应的平衡常数Kp＝_________(用含a的代数式表示)。 MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由图像可知，温度为T4 ℃时，H2S平衡转化率 为40％，故反应所消耗H2S的物质的量为0.20 mol×40％＝0.08 mol，剩余H2S的物质的量为 0.20 mol－0.08 mol＝0.12 mol，生成H2的物质 的量为0.08 mol，生成S2的物质的量为0.04 mol，则p(H2S)＝ MPa，p(H2)＝ MPa，p(S2)＝ MPa，故T4 ℃时反应的平衡常数：Kp＝＝ MPa。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6.(8分)已知反应NO2(g)＋SO2(g) ⥫⥬NO(g)＋SO3(g) ΔH＜0，某研究小组研究不同温度T1 ℃、T2 ℃下的平衡状态中lg p(NO2)和lg p(SO3)两个压强对数的关系如图所示，实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等。 (1)a、b两点体系压强pa与pb的比值＝___；同一温度下图像呈线性变化的理由是__________________________________________________。 反应过程中气体分子总数不变，改变压强平衡不移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 该反应为气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，若实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，则平衡时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，由题图可知，a点p(NO2)＝10、p(SO3)＝1，b点p(NO2)＝100、p(SO3)＝10，则a、b两点体系压强pa与pb的比值＝＝；该反应为气体体积不变的反应，反应过程中气体分子总数不变，改变压强平衡不移动，则同一温度下图像呈线性变化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)温度为T1时化学平衡常数Kp＝_____，T1____T2(填“＞”“＜”或“＝”)。 0.01 ＜ 由图可知，温度为T1时，a点p(NO2)＝10、p(SO3)＝1，平衡时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，则p(SO2)＝10、p(NO)＝1，Kp＝＝＝0.01；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，p(NO2)增大，由图可知，温度为T1时p(NO2)小于T2时，则T1＜T2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7.(6分)环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体，其制备涉及的反应如下： 氢化反应： (l)＋H2(g) ⥫⥬ (环戊烯)(l)　 ΔH＝－100.5 kJ/mol 副反应： (l)＋H2(g) ⥫⥬ (环戊烷)(l)　 ΔH＝－109.4 kJ/mol 解聚反应： ⥫⥬ 2 (g)　ΔH＞0 实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的温度(水蒸气不参与反应)。某温度下，通入总压为300 kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为500 kPa，双环戊二烯的转化率为80％，则 p(H2O)＝____kPa，平衡常数Kp＝______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)。 50 3 200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设加入的双环戊二烯的物质的量为x mol、水的物质的量为y mol，由于达到平衡时双环戊二烯的转化率为80％，则剩余双环戊二烯的物质的量为0.2x mol、生成环戊二烯的物质的量为1.6x mol。在恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，所以(x＋y) mol∶(0.2x＋1.6x＋y) mol＝300 kPa∶500 kPa＝3∶5，解得x∶y＝5∶1，则平衡时H2O的分压p(H2O)＝×500 kPa＝×500 kPa＝50 kPa；p(双环戊二烯)＝×500 kPa＝×500 kPa＝50 kPa；p(环戊二烯)＝×500 kPa＝×500 kPa＝400 kPa，则该反应的化学平衡常数用平衡分压表示Kp＝＝＝3 200 kPa。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8.(9分)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0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ. C(s)＋H2O(g) ⥫⥬CO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ. CO(g)＋H2O(g) ⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 (1)下列说法正确的是_____(填字母)。 A.平衡时向容器中充入稀有气体，反应1的速率加快 B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C.平衡时H2的体积分数可能大于 D.将炭块粉碎，可加快反应速率 BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 充入稀有气体，浓度不变，速率不变，A说法错误；在反应中有固体C转化为气体，气体的质量增加，而容器的体积不变，因此气体的密度在反应过程中不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B说法正确；若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g)，由C(s)＋2H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)可知，H2的体积分数的极值为，由于可逆反应有一定的限度，反应物不可能全部转化为生成物，因此，平衡时H2的体积分数不可能大于，C说法错误；将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积，因此可加快反应速率，D说法正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)反应平衡时，H2O(g)的转化率为50％，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ。 吸收 31.2 设反应达到平衡时，反应Ⅰ消耗x mol H2O(g)，反应Ⅱ消耗y mol H2O(g)，由题中信息可得： Ⅰ.　　　　 C(s)＋H2O(g) ⥫⥬CO(g)＋H2(g) 起始量/mol： 1 0 0 转化量/mol： x x x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅱ.　　　　　 CO(g)＋H2O(g) ⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 转化量/mol： y y y y 平衡量/mol： x－y 1－x－y y x＋y 则x＋y＝50％×1、x－y＝0.1，解得x＝0.3，y＝0.2，故整个体系的热量变化为(＋131.4×0.3－41.1×0.2) kJ＝＋31.2 kJ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.(10分)氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题： (1)已知：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－907.0 kJ/mol ②4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　 ΔH2＝－1 269.0 kJ/mol 若4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)的逆反应活化能为E逆＝a kJ· mol－1，则其正反应活化能为__________ kJ/mol (用含a的代数式表示)。 a－1 812 根据盖斯定律可知，4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)为②×－①×，ΔH＝ΔH2－ΔH1，ΔH＝E正－E逆＝－1 812 kJ/mol，E正＝E逆－1 812 kJ/mol＝(a－1 812) kJ/mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法，备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂，氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如图： ①Pt原子表面上发生的反应除N＋NN2、2H＋OH2O外还有______________________________。 N＋NON2O、 3H＋NNH3 Pt原子表面上发生的反应还有N＋NON2O、 3H＋NNH3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ②已知在HY载体表面发生反应的NO、O2的物质的量之比为1∶1，补充并配平下列离子方程式： ___N＋____NO＋____O2 ⥫⥬____N2＋____H2O＋______。 4 2 2 3 6 4H＋ NO、O2的物质的量之比为1∶1，根据氧化还原得失电子守恒配平方程式为4N＋2NO＋2O2 ⥫⥬3N2＋6H2O＋4H＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (3)T ℃时，向容积为2 L的恒容容器中充入0.4 mol NO、0.8 mol H2，发生反应：2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示： ①0～20 min内该反应的平均反应速率v(NO)＝________mol·L－1·min－1。 t/min 0 10 20 30 40 p/kPa 240 226 216 210 210 6.0×10－3 T ℃时，向容积为2 L的恒容容器中充入0.4 mol NO、0.8 mol H2，发生反应：2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)，20 min时压强为216 kPa，根据恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，设NO反应的物质的量为2x mol，列出三段式为： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　　　　　 2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g) 起始(mol)　 0.4　　　0.8　 0　　 0 转化(mol) 2x 2x x 2x 20 min(mol) 0.4－2x 0.8－2x x 2x ＝，＝，解得x＝0.12 mol；0～20 min内该反应的平均反应速率v(NO)＝＝＝6×10－3 mol·L－1·min－1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ②该温度下反应的平衡常数Kp＝_____________________kPa－1(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 t/min 0 10 20 30 40 p/kPa 240 226 216 210 210 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设NO反应的物质的量为2y mol，达到平衡后列出三段式可得： 　　　　 2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g) 起始(mol)　 0.4　　　0.8　　 0　　 0 转化(mol) 2y 2y y 2y 平衡(mol) 0.4－2y 0.8－2y y 2y ＝，＝，解得y＝0.15 mol；该温度下反应的平衡常数Kp＝，p(H2O)＝×210 kPa、p(N2)＝×210 kPa、p(H2)＝×210 kPa、p(NO)＝×210 kPa，代入以上数值计算可得：Kp＝ kPa－1。 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 谢 谢 观 看 专题突破(三) 压强平衡常数的计算 返回 $