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[!--downpath--]明天化學姐將為大家整理中考物理壓力平衡常數Kp及其相關估算! 如果您需要下載紙質版,請直接滾動到文章末尾查看。
在液相反應的物理平衡中,常用的研究方法是估算含量c、物質的量n和含量平衡常數Kc。 但近年來,中考物理逐漸擴展到二氧化碳總壓p、分壓p(B)和壓力平衡常數Kp。 備考中考時,估算是不能忽視的。 接下來我們來看看壓力平衡常數Kp及其相關的估算方法。
1. 氣體分壓p(B)
1、混合二氧化碳中二氧化碳B的分壓:
p(B)=p·x(B)
式中,x(B)為二氧化碳B的體積分數或物質的質量分數,p為相同溫度下混合二氧化碳的總浮力。
2、分壓定理:混合二氧化碳的總壓等于同一溫度下各組分二氧化碳的分壓之和。
p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+···=p
3、二氧化碳的分壓之比等于其物質的量之比:
4、某種二氧化碳的分壓p(B)與總壓之比等于其質量分數:
2、壓力平衡常數Kp
1、壓力平衡常數Kp
在一定濕度下,發生液相反應:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
達到平衡時,氣態產物的分壓功率與氣態反應物的分壓功率的乘積之比為一個常數,稱為反應的壓力平衡常數,用符號Kp表示,Kp的表達式如下:
單位: ,Kp僅受濕度影響。
2、壓力平衡常數Kp與總壓p、氣體體積分數x的關系
在一定濕度下,在剛性密閉容器中發生爭吵反應:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
達到平衡時,設A、B、C、D的分壓分別為p(A)、p(B)、p(C)、p(D),A、B、C、D的體積分數為x(A)、x(B)、x(C)、x(D),系統總壓力p=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。
當m+n=e+f時,
3、內容平衡常數Kc與壓力平衡常數Kp的關系
根據理想二氧化碳狀態多項式PV=nRT,可推導出:
3. 計算模式-三階段
在一定濕度下,將兩種二氧化碳A、B充入剛性密閉容器中,發生液相反應:
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
設A和B的初始分壓分別為p(A)和p(B),達到平衡后A中二氧化碳分壓的減少量為mx。
實施例1、2019年,省卷2卷27(節選)在一定溫度下,等量的碘與環戊烯()在剛性容器中反應(g)+I2(g)(g)+2HI(g),初始總壓為105Pa,平衡時總壓下降20%,環戊烯的轉化率,本次反應的平衡常數Kp=。
解析:
假設反應前碘元素與環戊烯均為nmol,環戊烯平衡反應為xmol,根據題意可知;
得x=0.4nmol,轉化率為0.4n/n×100%=40%;
Kp==3.56×104
例2.2018年全省第1卷28(節選)。F.等。 采用測壓法研究了剛性反應器中25℃下N2O5(g)的分解反應:
NO2二聚成N2O4的反應能很快達到平衡。 系統總浮力p隨時間t的變化如下表所示(當t=∞時,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
則反應的ΔH N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)=kJ·mol?1。
②研究表明N2O5(g)分解反應速度較快。 當t=62min時,被測系統=2.9kPa大氣壓強表達公式,則=,此時v=·min?1。
③如果將反應室溫提高到35℃,N2O5(g)完全分解后體系的浮力為p∞(35℃).1kPa(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是。
④25℃時N2O4(g)2NO2(g)反應的平衡常數Kp=(Kp是以分壓表示的平衡常數,估算結果保留一位小數)。
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
根據蓋斯定理,可得i÷2-ii:
N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g)△H1=+53.1kJ/mol;
②根據方程可知,氫氣與消耗五氧化二氮的物質量之比為1:2,又因浮力比為物質量之比,消耗五氧化二氮減少的浮力為2.9kPa×2=5.8kPa,則五氧化二氮的浮力為35.8kPa-5.8kPa=30.0k Pa,故反應速度v=2.0×10-3×30=6.0×10-2(k Pa·min-1);
③隨著水溫下降大氣壓強表達公式,容器體積不變,總浮力增大,而二氧化碳二聚是吸熱反應,體溫升高,平衡向左移動,系統物質量減少,總浮力增大。 因此,如果反應室溫升至35℃,N2O5(g)完全分解后體系的浮力p∞(35℃)小于63.1kPa。
④根據表中數據可知,五氧化二氮完全分解時的浮力為63.1kPa。 根據方程可知,二氧化碳完全分解時最初產生的浮力為35.8kPa×2=71.6kPa,二氧化碳為35.8kPa÷2=17.9kPa。 總浮力應為71.6kPa+17.9kPa=89.5kPa。 26.4kPa,故根據方程2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應的浮力為26.4kPa,甲烷對應的浮力為71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,則反應平衡常數
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