内容正文:
拓展微课2 与Kp相关的计算
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必备知识
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典例分析
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课后习题
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1.分压
(1)定义:相同温度下,当某组分气体B单独存在且具有与混合气体
总体积相同体积时,该气体B所具有的压强,称为气体B的分压强。
(2)计算公式:
混合气体中某组分的分压<m></m>总压×该组分的物质的量分数,
<m></m>。
(3)分压定律: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<m></m>
必 备 知 识
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2.压强平衡常数
一定温度下,气相反应:<m></m>达平衡时,
气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数,
称为该反应的压强平衡常数,用符号<m></m>表示,<m></m>的表达式:
<m></m>。
必 备 知 识
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3.压强平衡常数计算的一般步骤
必 备 知 识
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例 时,一定量的 与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器
中反应:。平衡时,的体积分数为 ,
总压强为 。
典 例 分 析
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(1)平衡时 的转化率为_____。
[解析] 设开始加入,反应掉了 ,则有
因此有,解得, 的转化率为
。
典 例 分 析
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(2)已知:气体分压气体总压 体积分数。
用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 约为________。
[解析] 平衡时的体积分数为,则的体积分数为 ,
故 。
典 例 分 析
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变式1 [2025·山西怀仁大地学校高二月考]用活性炭还原 可防止
空气污染,其反应原理为 。在
恒温的密闭容器中加入 和足量活性炭发生上述反应,测
得平衡时和 的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所
示(为以分压表示的平衡常数,
分压 总压×物质的量分数)。
下列说法不正确的是( )
典 例 分 析
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A.、 两点的平衡常数:
B.移除部分活性炭可实现从点到 点的移动
C.图示的三个点中,点 的转化率最低
D.该温度下,点的
√
典 例 分 析
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[解析] 反应在恒温的密闭容器中进行,、 两点反应温度相同,故
、 两点的平衡常数: ,A正确;
活性炭是固体物质,其浓度为定值,反应达到平衡后,移除部分活
性炭不可实现从点到 点的移动,B错误;
该反应为正向气体分子数增大的反应,
压强增大反应逆向进行,故点
的转化率最低,C正确;
典 例 分 析
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该温度下 点 , ,平衡压强为 ,平衡分压分别是
,
,
则 点 ,
D正确。
典 例 分 析
变式2 [2024· 新课标卷节选] 在总压分别为
0.10、0.50、1.0、下,和
反应达平衡时,体积分数 与温度的
关系如图所示。反应
的 ______
(填“大于”或“小于”)0。从热力学角度考虑,______________________有
利于的生成(写出两点)。、时的平衡转化率 ___,
该温度下平衡常数________ 。
小于
提高分压和降低温度
典 例 分 析
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[解析] 由图可知,相同压强下,随着温度升高,平衡时 的
体积分数减小,说明温度升高平衡逆向移动,因此该反应的 。
该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应,因此降低温度和
增大压强均有利于 的生成。
典 例 分 析
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由上述分析知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,对应的平衡体系中 的体积分数增大,则压强:,即对应的压强是,由图可知,、 条件下达到平衡时,和的体积分数分别为0.1、 ,设初始投入的为,反应生成的为 ,可得三段式:
典 例 分 析
反应后气体总物质的量为 ,恒温恒压条件下,气体的体积分数即为其物质的量分数,因此有,解得 ,因
此达到平衡时, 的平衡转化率;气体的分压 总压强×该气体的物质的量分数,则该温度下的压强平衡常数
。
典 例 分 析
课后习题
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1.[2025·山东东营高二月考]在容积的刚性密闭容器中充入
和,发生反应 ,正反应为放热反应,反
应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确的是
( )
反应时间/ 0 5 10 15 20 25
压强/ 12.6 10.8 9.5 8.7 8.4 8.4
课 后 习 题
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A.后,增大压强,反应速率增大且
B.内转化率为
C.时,再向容器中通入、各 ,平衡不移动
D.该温度下平衡常数
√
课 后 习 题
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[解析] 反应 为反应后气体的分子数减小的反应,
反应已达平衡,增大压强,平衡会向气体分子数减小的方向
即正向移动,则,A错误;
设反应达平衡时, 反应了,则平衡时为,为
,为 ,气体一共,反应开始前体系
中含和 ,共气体,对应总压为,当达
平衡时体系总压为 ,则平衡时气体的总物质的量为
,则 ,则转化了,其转化率为
,B错误;
课 后 习 题
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平衡时,为,为,容器容积为 ,则平衡
常数为,平衡时再向容器中通入、各
,则为,为,为 ,此时浓度商
,则平衡不移动,C正确;
平衡时 为,为,为,容器容积为,总压为
,则各物质分压为 ,
, ,
代入 ,D错误。
课 后 习 题
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2.[2026·湖南师大附中高二月考]利用丙烷 在无氧条件下制备
丙烯 的反应方程式为
。向两个初始压
强均为 的相同恒压容器Ⅰ、Ⅱ中都充入等物质的量的丙烷气体,
再向容器Ⅱ中充入一定量的水蒸气
进行上述反应,达到化学平衡时,
测得丙烷和丙烯的物质的量分数
随温度变化如图所示,则下列说
法正确的是( )
课 后 习 题
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A. 曲线表示的是Ⅰ容器中丙烯随温度变化的物质的量分数
B.A点对应的该反应平衡常数 为以分压表示的
平衡常数
C.根据B点数据可以计算出丙烷的平衡转化率
D.相同温度下Ⅱ容器中丙烷的
平衡转化率比Ⅰ容器小
√
课 后 习 题
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[解析] 根据题目信息,Ⅱ容器在恒压条件下充入了与反应无关的水蒸
气作为稀释气,相对Ⅰ容器而言是在更低的压强下发生反应,根据反应
可知,该反应正向为气体分子数增大的吸热反应,升高温度,平衡正
向移动,丙烷减少,丙烯增多;减小压强,平衡正向移动,所以图中
、 线对应Ⅰ容器中的和随
温度变化的物质的量分数,、线对应Ⅱ
容器中的 和 随温度变化的
物质的量分数。根据分析可知,曲线表
示的是Ⅱ容器中的 随温度变化的物
质的量分数,A错误;
课 后 习 题
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假设Ⅰ容器中丙烷初始量为 ,列出“三段式”如下:
A点丙烷含量为,则 ,
,反应后Ⅰ容器中气体总的物质的量
为 ,则A点对应的该反应平衡常数
,
B正确;
课 后 习 题
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B点代表Ⅱ容器中 随温度变化的物质的量分数,因为不能获
知Ⅱ容器中水蒸气加入的量,所以不能计算出丙烷的平衡转化率,
C错误;
Ⅱ容器相当于在更小的压强下发生该反应,根据方程式正向为气体
分子数增大的方向,故减压条件下平衡
正向移动,相同温度下丙烷的平衡转化
率比Ⅰ容器更大,D错误。
课 后 习 题
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3.时,向容积为的刚性容器中充入和一定量的
发生反应: ,达到平衡时,
的分压(分压总压×物质的量分数)与起始 的关系如图所
示。已知:初始加入时,容器内气体的总压强为 。
下列说法正确的是( )
课 后 习 题
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A.点时反应的平衡常数
B.点:
C.时反应到达点,则 用 表示的平均反应速率
为
D.点时,再加入和 ,使二
者分压均增大 ,平衡正向移动
√
课 后 习 题
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[解析] 根据 点列出三段式:
,
则平衡时容器气体的压强为 (平衡) ,平衡时甲醛的
分压 (平衡)
;根据图像,点平衡
时 ,故,解
得,故 (平衡) ,据此分析解题。
课 后 习 题
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温度不变,化学平衡常数不变,故点时反应的平衡常数与 点对
应的平衡常数相等,由分析可知, 点平衡下,
,同理: ,
,故
,
A正确;
课 后 习 题
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点为平衡点, 反应逐渐达到平衡,
的量在增大,所以 ,B错误;
,C错误;
点时,再加入和,使二者分压均增大 ,则
此时
,平衡不移动,D错误。
课 后 习 题
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4.[2025·湖北部分重点中学高二月考] 已知反应 中 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1) ______(填“大于”“等于”或“小于”) 。
小于
[解析] A、B点均为平衡点,其 ,而A、B点温度相同,B点
的平衡转化率大,且反应为气体
分子数减小的反应,故B点比A点的
压强大,因此B点比A点的速率大,
小于 。
课 后 习 题
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(2)C点条件下假设压强为,往容器内充入与 发
生反应。平衡时的体积分数是_____, _ ___(用平衡分压代替
平衡浓度计算,分压 总压×物质的量分数)。
课 后 习 题
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[解析] C点条件下假设压强为 ,往容器内充入 与发
生反应。平衡时 的转化率为,则反应的为 ;
,
反应后物质总的物质的量为,
的体积分数是 ,
。
课 后 习 题
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