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[!--downpath--]明天化学姐将为大家整理中考物理压力平衡常数Kp及其相关估算! 如果您需要下载纸质版,请直接滚动到文章末尾查看。
在液相反应的物理平衡中,常用的研究方法是估算含量c、物质的量n和含量平衡常数Kc。 但近年来,中考物理逐渐扩展到二氧化碳总压p、分压p(B)和压力平衡常数Kp。 备考中考时,估算是不能忽视的。 接下来我们来看看压力平衡常数Kp及其相关的估算方法。
1. 气体分压p(B)
1、混合二氧化碳中二氧化碳B的分压:
p(B)=p·x(B)
式中,x(B)为二氧化碳B的体积分数或物质的质量分数,p为相同温度下混合二氧化碳的总浮力。
2、分压定理:混合二氧化碳的总压等于同一温度下各组分二氧化碳的分压之和。
p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+···=p
3、二氧化碳的分压之比等于其物质的量之比:
4、某种二氧化碳的分压p(B)与总压之比等于其质量分数:
2、压力平衡常数Kp
1、压力平衡常数Kp
在一定湿度下,发生液相反应:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
达到平衡时,气态产物的分压功率与气态反应物的分压功率的乘积之比为一个常数,称为反应的压力平衡常数,用符号Kp表示,Kp的表达式如下:
单位: ,Kp仅受湿度影响。
2、压力平衡常数Kp与总压p、气体体积分数x的关系
在一定湿度下,在刚性密闭容器中发生争吵反应:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
达到平衡时,设A、B、C、D的分压分别为p(A)、p(B)、p(C)、p(D),A、B、C、D的体积分数为x(A)、x(B)、x(C)、x(D),系统总压力p=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。
当m+n=e+f时,
3、内容平衡常数Kc与压力平衡常数Kp的关系
根据理想二氧化碳状态多项式PV=nRT,可推导出:
3. 计算模式-三阶段
在一定湿度下,将两种二氧化碳A、B充入刚性密闭容器中,发生液相反应:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
设A和B的初始分压分别为p(A)和p(B),达到平衡后A中二氧化碳分压的减少量为mx。
实施例1、2019年,省卷2卷27(节选)在一定温度下,等量的碘与环戊烯()在刚性容器中反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g),初始总压为105Pa,平衡时总压下降20%,环戊烯的转化率,本次反应的平衡常数Kp=。
解析:
假设反应前碘元素与环戊烯均为nmol,环戊烯平衡反应为xmol,根据题意可知;
得x=0.4nmol,转化率为0.4n/n×100%=40%;
Kp==3.56×104
例2.2018年全省第1卷28(节选)。F.等。 采用测压法研究了刚性反应器中25℃下N2O5(g)的分解反应:
NO2二聚成N2O4的反应能很快达到平衡。 系统总浮力p随时间t的变化如下表所示(当t=∞时,N2O4(g)完全分解):
①已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=−4.4kJ·mol−1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=−55.3kJ·mol−1
则反应的ΔH N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)=kJ·mol−1。
②研究表明N2O5(g)分解反应速度较快。 当t=62min时,被测系统=2.9kPa大气压强表达公式,则=,此时v=·min−1。
③如果将反应室温提高到35℃,N2O5(g)完全分解后体系的浮力为p∞(35℃).1kPa(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=(Kp是以分压表示的平衡常数,估算结果保留一位小数)。
解析:
① 已知:
ⅰ、2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)△H1=-4.4kJ/mol
二、2NO2(g)=N2O4(g)△H2=-55.3kJ/mol
根据盖斯定理,可得i÷2-ii:
N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g)△H1=+53.1kJ/mol;
②根据方程可知,氢气与消耗五氧化二氮的物质量之比为1:2,又因浮力比为物质量之比,消耗五氧化二氮减少的浮力为2.9kPa×2=5.8kPa,则五氧化二氮的浮力为35.8kPa-5.8kPa=30.0k Pa,故反应速度v=2.0×10-3×30=6.0×10-2(k Pa·min-1);
③随着水温下降大气压强表达公式,容器体积不变,总浮力增大,而二氧化碳二聚是吸热反应,体温升高,平衡向左移动,系统物质量减少,总浮力增大。 因此,如果反应室温升至35℃,N2O5(g)完全分解后体系的浮力p∞(35℃)小于63.1kPa。
④根据表中数据可知,五氧化二氮完全分解时的浮力为63.1kPa。 根据方程可知,二氧化碳完全分解时最初产生的浮力为35.8kPa×2=71.6kPa,二氧化碳为35.8kPa÷2=17.9kPa。 总浮力应为71.6kPa+17.9kPa=89.5kPa。 26.4kPa,故根据方程2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的浮力为26.4kPa,甲烷对应的浮力为71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,则反应平衡常数
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