专项突破 压强平衡常数K的计算方法p一、K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 p衡常数单位与表达式有关计算技巧：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，根据分压计算分式求 出各气体物质的分压，某气体的分压二气体总压强X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，N (g)+3H (g)='2NH (g),压强平衡常数2 2 3表达式为K =pP2(NH丿p(NJ p3(HJ［真题再现］ (2018全国卷1, 28改编)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25°C时NO (g)25分解反应：4NOi(g) + O2(g)112NQ(g)其中NO二聚为NO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二2 2 4g时，NO (g)完全分解)：25t /min0408016026013001700oop/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2NO (g) ^=2NO (g) +O (g) △H=-4.4 kj・ mol-】2 5 2 4 2 12NO (g) ^=NO (g) AH =-55.3 kJ ・ mol-】2 2 4 2(1) 若提高反应温度至35C，则NO (g)完全分解后体系压强p (35C) 63.1 kPa (填2 5 g“大于” “等于”或“小于”)，原因是 。
2) 25C时NO (g)2NO (g)反应的平衡常数《= kPa (K为以分压表示的平衡常数，2 4 2 p p计算结果保留1位小数)解析】：(1) t=g时，NO (g)完全分解，根据反应2NO (g) =—NO (g) AH =-55.32 5 2 2 4 2kJ • mol-1升高温度，平衡逆向移动，气体的物质的量增多，在刚性(恒容)容器中气体的压强增大 所以体系的温度越高压强越大，故p (35°C) >63.1 kPa.co(2)在恒温恒容的容器里，气体的物质的量之比等于它们的压强之比可以用气体的分压来t=0 时，pno =35.8 kPa, t=o时，NO (g)完全分解，这时 p =35.82 5 2*0.5=17.9kPa, P(NO)=35.8kPa.利用三段式解析，设25C达到化学平衡时N O转化了 x，表示物质的量2424NO (g) =^2N0 (g)2 4 “起始35.8kPa2x转化平衡35.8kPa-x2x由题意可知 35.8kPa-x+2x+17.9kPa=63.1kPa，解得 x=9.4kPa，P (NO)=26.4kPa，P平 2 4(NO )=18.8kPa然后代入平衡常数表达式即可求出Kp=13.42典型例题1. (2015 •四川理综，7改编)一定量的CO与足量的碳在体积可变的恒压P密闭容器中反应:2 0C(s)+CO(g) — 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：2已知：气体分压(p分总(1) TC时，平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K= ，若充入等体积的CO和P 2CO,平衡移动方向 ，列式计算解释原因 。
2) 925C时，化学平衡常数《 =p 总2. 温度为T时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO(g) —1 2NO(g)+O1 2 2(g)(正反应吸热)实验测得：v 二 v (NO )二 k C2(NO )，v = v(NO) = 2v (O ) = k正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗C2 (NO) • c(O )，k、k为速率常数，受温度影响逆 2 正 逆下列说法正确的是容器 编号物质的起始浓度(mol-L-])物质的平衡浓度(mol-Lc(NO2)c(NO)g)g)I0.6000.2H0.30.50,2n00.50.35(1达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为(大于或小于或等于) 4： 5 (2)达平衡时，容器II中c(0 )/ c(NO )比容器I中的 (填大或小)(3)达平衡时，容器2 2 III中NO的体积分数当温度改变为T时，若k =k ,则T T (填〉或V或=)2 正 逆 2 13、( 1 )将煤炭在O — CO的氛围中燃烧， 能够降低NO的排放主要反应为2 22NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)一定温度下，向容积为2L的恒容闭容器中充入0.1molNO(g)2 2时间/min025101315比 值(P/P )——.…、..0_: 11.00.970.9250.900.900.90和0.3molCO(g)发生上述反应，测得不同时刻容器内的压强(P)与起始压强(P )的比值P/P 如下表所示 0 0则该温度下K= (用P表示)P (2)以CO和NH为原料合成尿素，能够实现节能减排，其反应原理为①2 NH (g)+CO (g)2 3 3 2=NH CONH (s) ② NHCONH (s) ——CO(NH ) (s)+H O(g)。
向密闭容器中加入足量 NHCO NH固体发生反应②，平衡时P (HO(g)〕为aPa,，则K= 2 若反应温度不变，将反应体系的容2 P 积增加50%，达到新平衡的过程中，P〔HO(g)〕的取值范围是2 4. 一定条件下某密闭容器中存在反应2CO (g)+6H (g) = CH OCH (g)+3H O(g)，若平衡时2 2 3 3 2容器的总压a Pa，开始充入的CO、H物质的量之比为1： 2.6，平衡时CO的转化率为80%,2 2 2则用平衡分压(分压二总压X物质的量分数)代替平衡浓度计算求得的平衡常数K =P 5、CH (g)+HO(g) == C H OH(g)下图2 4 2 2 5为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温 度、压强的关系，其中 n(HO):2002503"2n(C H )=1 : 1列式计算乙烯水合制2 4乙醇反应在图中A点的平衡常数K = (用平衡分压代替平衡浓度计算)【解析】由容器I中反应2NO2一 2NO+O2起始里(mol/L)0.60 0变化量(mol/L)0.40.4 0.2平衡量(mol/L)0.20.4 0.22、大于 小答案解析：1、P/2 不移动 23.04 P 00可以求出平衡常数K=罟=°,，平衡时气体的总物质的量为°.8迪,其中NO占0.4 mol,所以NO的体积分数为50%,c(O )c(NO ) _2在平衡状态下,J=V(NO2 )消耗'=V(NO)消耗'所以 F 2(NO2)=k 逆 C2(NO)・C(O2)'进一步求出倬=K = 0.8 °A.显然容器II的起始投料与容器I的平衡量相比，增大了反 k逆应物浓度，平衡将向逆反应方向移动，所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于1 mol，故两容器的压强之比一定大于4： 5；若容器II在某由反应2NO2起始量(mol/L)0.3L 2NO + O20.50.2变化量(mol/L)2x2x平衡量(mol/L)0.32x0.5+2x0.2+x(17 )230丿0.2 + x . = =1 ， c (NO ) 0.3 — 2x2解之得x=命，求出此时浓度商Q=X30 289 >K，所以容器II达平衡时,2 2104°丄一定小于1; C.若容器c JNO230丿III在某时刻,NO的体积分数为50%，由反应起始量(mol/L)0.50.35变化量(mol/L)2x2x平衡量（mol/L） 2x 0.5-2x 0.35 逐由0.5 -2x=2x+0.35 -G解之得,x=0.05,求出此时浓度商Q = °±竺 =4.8 >丄,c 0.12 K说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少；温度 为T时，仃=k = 1 >0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常2 k 2逆数变大，所以T>T。
21名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡 常数的计算等方面，考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的 理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高解题时首先要分析反 应的特征，如是恒温恒容还是恒温恒压反应，是气体分子数目增加的还是气 体分子数目减小的反应，其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特 征，最后逐一分析试题中所设计的选项，判断是否正确本题只给了一个平 衡量，通过化学平衡计算的三步分析法，分析容器I中平衡态的各种与4 个选项相关的数据，其他容器与I进行对比，通过浓度商分析反应的方向, 即可判断本题难度较大，如能用特殊值验证的反证法，则可降低难度3、16/(169P) 〔2a/3,a)04、题中没有给出压强求常数的公式，说明用平衡分压代替平衡浓度求算平衡常数时，平衡常数表达式与用浓度相同，即生成物平衡浓度幂的乘积比上反应物平衡浓度幂的乘积根据题中给出的平衡分压计算公式，求出各物质的平衡分压写【示范讲解】2CO (g)+6H (g)—2 2CH OCH (g)+3H 0(g)3 3 2始(mol)b2.6b转（mol）2x6xx 3x平（mol）b-2x2.6b-6xx 3x平(Pa) 0.1a 0.1a0.2a0.6a在三行式下的第四行，代入公式求解即可。
2x已知：a= X 100%=80%bx=0.4bn =2b总 0.2bP(CO2)=a・——=0.1a2 2bP(H2)=0.1a P(CH3OCH3)=0.2aP(H2O)=0.6aK=P(CH3OCH3) P3(H2O)=P2(CO2) P6(H2)0.2a • (°.6a)3 =4.32a-4l06(0.1a)2 • (0.1a)6。