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1、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223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
2、曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25C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-】252 4212NO (g)=NO (g)AH =-55.3 kJ mol-】2242(1) 若提高反应温度至35C，则NO (g)完全分解后体系
3、压强p (35C)63.1 kPa (填25g“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 42pp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 =-55.32522 42kJ 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 (35C) 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，
4、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
5、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
6、、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
7、 (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00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2 NH (g)+CO (g)2332=NH CONH (s) 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，平衡时P (HO(g)为aPa
8、,，则K= 2若反应温度不变，将反应体系的容2P积增加50%，达到新平衡的过程中，PHO(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22332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 4225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):20025032n(C H )=1 :
9、 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)0.40.40.2平衡量(mol/L)0.20.40.22、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I
10、I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=X30289 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
11、(mol/L)0.50.35变化量(mol/L)2x2x平衡量（mol/L）2x0.5-2x 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,c0.12K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TT。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
12、 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
13、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)332始(mol)b2.6b转（mol）2x6xx3x平（mol）b-2x2.6b-6xx3x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
