免費下載!
[!--downpath--]明天化學姐將為大家整理中考物理壓力平衡常數(shù)Kp及其相關(guān)估算! 如果您需要下載紙質(zhì)版,請直接滾動到文章末尾查看。
在液相反應(yīng)的物理平衡中,常用的研究方法是估算含量c、物質(zhì)的量n和含量平衡常數(shù)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(shù)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(shù)Kp及其相關(guān)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(shù)或物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),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(zhì)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(zhì)量分數(shù):
2、壓力平衡常數(shù)Kp
1、壓力平衡常數(shù)Kp
在一定濕度下,發(fā)生液相反應(yīng):
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
達到平衡時,氣態(tài)產(chǎn)物的分壓功率與氣態(tài)反應(yīng)物的分壓功率的乘積之比為一個常數(shù),稱為反應(yīng)的壓力平衡常數(shù),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(shù)Kp與總壓p、氣體體積分數(shù)x的關(guān)系
在一定濕度下,在剛性密閉容器中發(fā)生爭吵反應(yīng):
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
達到平衡時,設(shè)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(shù)為x(A)、x(B)、x(C)、x(D),系統(tǒng)總壓力p=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。
當m+n=e+f時,
3、內(nèi)容平衡常數(shù)Kc與壓力平衡常數(shù)Kp的關(guān)系
根據(jù)理想二氧化碳狀態(tài)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(fā)生液相反應(yīng):
mA(g)+nB(g)eC(g)+fD(g)
設(shè)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(jié)選)在一定溫度下,等量的碘與環(huán)戊烯()在剛性容器中反應(yīng)(g)+I2(g)(g)+2HI(g),初始總壓為105Pa,平衡時總壓下降20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率,本次反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=。
解析:
假設(shè)反應(yīng)前碘元素與環(huán)戊烯均為nmol,環(huán)戊烯平衡反應(yīng)為xmol,根據(jù)題意可知;
得x=0.4nmol,轉(zhuǎn)化率為0.4n/n×100%=40%;
Kp==3.56×104
例2.2018年全省第1卷28(節(jié)選)。F.等。 采用測壓法研究了剛性反應(yīng)器中25℃下N2O5(g)的分解反應(yīng):
NO2二聚成N2O4的反應(yīng)能很快達到平衡。 系統(tǒng)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(yīng)的ΔH N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)=kJ·mol?1。
②研究表明N2O5(g)分解反應(yīng)速度較快。 當t=62min時,被測系統(tǒng)=2.9kPa大氣壓強表達公式,則=,此時v=·min?1。
③如果將反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),估算結(jié)果保留一位小數(shù))。
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(jù)蓋斯定理,可得i÷2-ii:
N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g)△H1=+53.1kJ/mol;
②根據(jù)方程可知,氫氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)量之比為1:2,又因浮力比為物質(zhì)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(yīng)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(yīng),體溫升高,平衡向左移動,系統(tǒng)物質(zhì)量減少,總浮力增大。 因此,如果反應(yīng)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(jù)表中數(shù)據(jù)可知,五氧化二氮完全分解時的浮力為63.1kPa。 根據(jù)方程可知,二氧化碳完全分解時最初產(chǎn)生的浮力為35.8kPa×2=71.6kPa,二氧化碳為35.8kPa÷2=17.9kPa。 總浮力應(yīng)為71.6kPa+17.9kPa=89.5kPa。 26.4kPa,故根據(jù)方程2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應(yīng)的浮力為26.4kPa,甲烷對應(yīng)的浮力為71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,則反應(yīng)平衡常數(shù)
電子版分發(fā)形式: