Question

在气体反应中各物质压强不同怎么算标准平衡常数？

Answer 1

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衡常数。单位与表达式有关。

2．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，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，根据平衡常数计算公式代入计算。

例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为。

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(2018·全国卷Ⅰ，改编)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的变化如表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：



已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH＝－4.4 kJ·mol－1

2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－55.3 kJ·mol－1

(1)若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_________。

(2)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)。

[思路点拨]　

(1)①2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－55.3 kJ·mol－1→升高温度、平衡左移→气体增多→刚性(恒容)反应器压强增大，

②温度越高压强越大，根据①②分析可知p∞(35 ℃)>63.1 kPa。

(2)恒温恒容反应器，物质的量之比等于压强之比，可用分压表示组分的物质的量。N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O5＝35.8 kPa，其完全分解时pN2O4＝35.8 kPa，pO2＝17.9 kPa，设25 ℃平衡时N2O4转化了x，则

N2O4(g)2NO2(g)

平衡 35.8 kPa－x 2x

35．8 kPa－x＋2x＋17.9 kPa＝63.1 kPa，

解得x＝9.4 kPa。然后求pN2O4和pNO2最后代入。

答案：(1)大于　温度升高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高　(2)13.4



(1)25 ℃时2NO2(g) N2O4(g)的Kp为________。

(2)对于N2O4(g) 2NO2(g)反应达到平衡时Kp(35 ℃)________Kp(25 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。

答案：(1)　(2)>

[对点训练]



1．一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH＝＋173 kJ·mol－1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：

(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为________。

(2)t1 ℃时平衡常数Kp＝__________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是__________。

解析：



(2)t1℃时CO与CO2的体积分数相等，均为0.5，Kp＝＝0.5p(kPa)。

再充入等物质的量的CO和CO2时，二者的体积分数不变，平衡不移动。

答案：(1)25%　(2)0.5p　不　再充入等物质的量的CO和CO2，平衡体系中二者的体积分数仍相同，平衡不移动

2．活性炭也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

Answer 2

“但是到气体求平衡常数时，计算式里能不能直接带入平衡后各气体的浓度来计算呢？”不能！试想一个平衡体系，加入一些惰性气体。各反应组分的“浓度”变化了（分压不变），平衡依然维持。对气体平衡系统，标准平衡常数表达式里各反应成分的分压必须以大气压为单位。检查是否将Pa换算成大气压。

Answer 3

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Answer 4

我哥不知价钱不同怎么算标准偏差，数届都领过了吧。