拓展微课2 与Kp相关的计算(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

拓展微课2　与Kp相关的计算 【必备知识】 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=总压×该组分的物质的量分数,pB=p总×。 (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p总=pA+pB+pC+… 2.压强平衡常数 一定温度下,气相反应:mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)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Kp表示,Kp的表达式:Kp=。 3.压强平衡常数计算的一般步骤 【典例分析】 例 650 ℃时,一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,CO的体积分数为40%,总压强为p总。 (1)平衡时CO2的转化率为　　　　　　。  (2)已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp约为　　　　。  变式1 [2025·山西怀仁大地学校高二月考] 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭容器中加入1 mol NO2(g)和足量活性炭发生上述反应,测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp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(　) A.a、c两点的平衡常数:Kp(a)=Kp(c) B.移除部分活性炭可实现从b点到c点的移动 C.图示的三个点中,b点NO2的转化率最低 D.该温度下,c点的Kp=4 MPa 变式2 [2024·新课标卷节选] 在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。反应Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)的ΔH　　　　(填“大于”或“小于”)0。从热力学角度考虑,　 　　　　　　　有利于Ni(CO)4的生成(写出两点)。p3、100 ℃时CO的平衡转化率α=　 ,该温度下平衡常数Kp=　　　　(MPa)-3。  学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展微课2　与Kp相关的计算 例　(1)25%　(2)0.27p总 [解析] (1)设开始加入1 mol CO2,反应掉了x mol CO2,则有 C(s)+CO2(g)2CO(g) 始态/mol　　　　　　　　1　　　　 0 变化/mol　　　　　　　　x　　　　 2x 平衡/mol　　　　　　　 1-x　　　 2x 因此有×100%=40%,解得x=0.25,CO2的转化率为×100%=25%。 (2)平衡时CO的体积分数为40%,则CO2的体积分数为60%,故Kp==≈0.27p总。 变式1　B　[解析] 反应在恒温的密闭容器中进行,a、c两点反应温度相同,故a、c两点的平衡常数:Kp(a)=Kp(c),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b点到c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b点NO2的转化率最低,C正确;该温度下c点c(NO2)=c(CO2)=c mol·L-1,c(N2)=0.5c mol·L-1,平衡压强为20 MPa,平衡分压分别是p(NO2)=p(CO2)=×20 MPa=8 MPa, p(N2)=×20 MPa=4 MPa,则c点Kp==4 MPa,D正确。 变式2　小于　提高CO分压和降低温度　　9×103 [解析] 由图可知,相同压强下,随着温度升高,平衡时Ni(CO)4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ΔH<0。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Ni(CO)4的生成。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Ni(CO)4的体积分数增大,则压强:p4>p3>p2>p1,即p3对应的压强是1.0 MPa,由图可知,p3、100 ℃条件下达到平衡时,CO和Ni(CO)4的体积分数分别为0.1、0.9,设初始投入的CO为4 mol,反应生成的Ni(CO)4为x mol,可得三段式: 　　 　Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 起始/mol　　　　　　　　 4　　　　　 0 转化/mol　　　　　　　　 4x　　　　　x 平衡/mol　　　　　　　　4-4x　　　　x 反应后气体总物质的量为(4-3x) mol,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=0.9,解得x=,因此达到平衡时n转化(CO)=4× mol,CO的平衡转化率α==;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Kp====9×103 (MPa)-3。 学科网（北京）股份有限公司 $