压强平衡常数2020.3.19

专项突破------压强平衡常数K p 的计算方法一、K p 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＝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，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，压强平衡常数表达式为K p＝p 2(NH 3)p (N 2)·p 3(H 2)。

[真题再现](2018全国卷1，28改编)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g ）分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4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 =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：已知：2N 2O 5（g ）2N 2O 4（g ）+O 2（g ） ΔH 1=−4.4 kJ ·mol −1 2NO 2（g ）N 2O 4（g ） ΔH 2=−55.3 kJ ·mol −1（1）若提高反应温度至35℃，则N 2O 5（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N 2O 4（g ）2NO 2（g ）反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

【解析】：（1）t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解，根据反应 2NO 2（g ） N 2O 4（g ） ΔH 2=−55.3kJ ·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。

专题3 压强平衡常数1、Kp 含义：在化学平衡体系中，用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2、表达式：对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g))(p )(p )(p )(p p B A D C K nm q p ••= 3、计算技巧(1)直接根据分压强计算压强平衡常数例1、用测压法在刚性密闭容器中研究T ℃时4NO(g)N 2(g)＋2NO 2(g)的分解反应，现将一定量的NO 充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：反应时间/min 0 10 20 30 40 压强/MPa15.0014.0213.2012.5012.50(1)20 min 时，NO 的转化率α==________% (2)T ℃时，4NO(g)N 2(g)＋2NO 2(g)反应的平衡常数K p ==________(K p 为以分压表示的平衡常数)【对点训练1】1、利用甲烷的裂解可以制得多种化工原料，甲烷裂解时发生的反应有：2CH 4(g)C 2H 4(g)+2H 2(g)，2CH 4(g)C 2H 2(g)+3H 2(g) 。

实验测得平衡时气体分压(Pa)与温度(℃)之间的关系如图所示。

1725 ℃时，向1L 恒容密闭容器中充入0.3 molCH4达到平衡，则反应2CH 4(g) C 2H 4(g)+2H 2(g)的平衡常数K P =___________(用平衡分压代替平衡浓度)2、某温度下，N 2O 5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g)==4NO2(g)＋O2(g) (快反应) △H＜02NO 2(g)N2O4(g) (慢反应) △H＜0，体系的总压强p总和pO2随时间的变化如下图所示：(1)上图中表示O2压强变化的曲线是______(填“甲”或“乙”)(2)已知N2O5 分解的反应速率v==0.12pN2O5(kPa•h－1)，t==10h时，pN2O5==______kPa，v==____kPa•h－1(结果保留两位小数，下同)(2)根据“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)”计算压强平衡常数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；)第四步，根据压强平衡常数计算公式代入计算N22H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p==0.9p0，则NO的平衡转化率α(NO)==________(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数K p==________(用含p的代数式表示，K p为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压＝总压×该气体的物质的量分数)【对点训练2】1、一定温度下，向某密闭容器中充入1 mol NO 2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示：(1)a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为________________。

化学平衡常数压强表达式
在化学平衡中,对于气体反应物和产物,可以使用分压来表示化学平衡常数。

对于一般的气体反应:
aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)
其化学平衡常数Kp可以表示为:
Kp = (P_C^c × P_D^d) / (P_A^a × P_B^b)
其中,P_A、P_B、P_C和P_D分别表示A、B、C和D的分压。

对于纯气体反应,即反应物和产物都是气体,化学平衡常数Kp就等于反应的总压强P的某个幂次:
Kp = P^(Δn)
其中,Δn = (c+d)-(a+b),表示气体分子总数的变化量。

对于固体或液体参与的反应,由于固体和液体的分压恒定,因此它们的分压项可以省略。

通过压强表达式,我们可以计算出在特定条件下反应的化学平衡常数,从而判断反应的平衡方向和程度。

压强平衡常数K p的计算方法The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020专项突破------压强平衡常数K p 的计算方法一、K p 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＝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，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，压强平衡常数表达式为K p＝p2(NH 3)p (N 2)·p 3(H 2)。

[真题再现](2018全国卷1，28改编)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g ）分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4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 =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：已知：2N 2O 5（g ）2N 2O 4（g ）+O 2（g ） ΔH 1=− kJ ·mol −1 2NO 2（g ）N 2O 4（g ） ΔH 2=− kJ ·mol −1（1）若提高反应温度至35℃，则N 2O 5（g ）完全分解后体系压强p ∞（35℃） kPa （填“大于”“等于”或“小于”），原因是 。

（2）25℃时N 2O 4（g ）2NO 2（g ）反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

典型例题1．(2015·四川理综，7改编)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压P 0密闭容器中反应：C(s)＋CO 2(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：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。

化学平衡中的压力平衡常数在化学世界里，化学平衡是一个极其重要的概念，而压力平衡常数则是描述这一平衡状态的关键参数之一。

当我们研究化学反应达到平衡时各物质的分压关系时，压力平衡常数就发挥了至关重要的作用。

要理解压力平衡常数，首先得清楚什么是化学平衡。

简单来说，化学平衡就是在一个封闭体系中，当一个可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

这个时候，看似反应停止了，但实际上正反应和逆反应仍在持续进行，只是它们的速率相同，所以宏观上表现为“平衡”。

那压力平衡常数究竟是什么呢？压力平衡常数（Kp）是用反应体系中各气体物质的分压来表示的平衡常数。

假设一个化学反应为：aA(g)＋ bB(g) ⇌ cC(g) ＋ dD(g)，那么压力平衡常数 Kp 的表达式就是：Kp＝（（Pc)＾c ×（Pd)＾d ）／（（Pa)＾a ×（Pb)＾b ），其中 Pa、Pb、Pc、Pd 分别是 A、B、C、D 气体的分压。

为什么要用压力来表示平衡常数呢？这是因为在很多实际的化学反应中，特别是涉及气体的反应，压力是一个很容易测量和控制的物理量。

而且，通过压力来描述平衡状态，能够更直观地反映出气体的行为和反应的趋势。

比如说，对于一个给定的化学反应，如果计算出的压力平衡常数Kp 很大，这意味着在平衡状态下，生成物气体的分压相对较高，反应物气体的分压相对较低，反应倾向于向右进行，生成更多的产物。

反之，如果 Kp 很小，那么反应更倾向于向左进行，生成更多的反应物。

压力平衡常数还与温度有着密切的关系。

一般来说，温度的变化会影响反应的平衡状态，从而改变压力平衡常数的值。

这是因为温度会影响反应的速率常数，进而影响平衡时各物质的分压。

在实际应用中，压力平衡常数有着广泛的用途。

比如在化工生产中，通过控制反应条件（如温度、压力等）来调节压力平衡常数，从而提高目标产物的产率。

在研究大气化学、环境科学等领域，了解某些气体反应的压力平衡常数，有助于预测污染物的生成和转化。

化学平衡的压力与平衡常数计算在化学平衡中，压力与平衡常数之间存在重要的关系。

在本文中，我们将探讨压力对于化学反应平衡的影响以及如何计算平衡常数。

一、压力与平衡常数的关系在化学反应中，反应物和生成物之间的浓度在一定时间内保持稳定。

这种稳定状态被称为化学平衡。

化学平衡的位置可以用平衡常数（K）来描述，它是反应物和生成物在平衡浓度下的比值。

平衡常数的值表示了反应的倾向性，决定了反应的方向和程度。

然而，压力也可以影响化学反应的平衡。

对于气体反应来说，压力是一个重要的因素。

根据气体的状态方程，P*V = n*R*T，压力与气体的物质量和温度有关。

当反应涉及到气体的生成或消耗时，压力的变化会引起平衡的偏移。

二、压力对化学平衡的影响1. Le Chatelier原理根据Le Chatelier原理，当一个系统处于平衡状态时，如果受到外界的扰动，系统会倾向于产生一种反应来抵消这种扰动，以恢复平衡状态。

在气体反应中，压力的变化会引起平衡位置的移动，以减少压力。

2. 压力增加对平衡的影响对于反应物和生成物都是气体的反应来说，增加压力会使平衡向物质的摩尔数较少的一侧移动。

这是因为增加压力会增加反应物或生成物分子之间的碰撞频率，使得反应生成较少的物质以减少压力。

3. 压力减少对平衡的影响与压力增加相反，减少压力会使平衡向物质的摩尔数较多的一侧移动。

这是因为减少压力会减少反应物或生成物分子之间的碰撞频率，使得反应生成较多的物质以增加压力。

三、平衡常数的计算平衡常数（K）的计算是通过实验测量得到的，可以根据反应物和生成物的浓度来求取。

对于一个一般的反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数可以表示为：K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。

平衡常数K的值越大，表示正向反应（从左到右）的倾向性越强；K的值越小，表示逆向反应（从右到左）的倾向性越强。

化学二轮复习 压强平衡常数【知识总结】 1.气体的分压p(B)（1）相同温度下，当某组分气体B 单独存在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气体B 所具有的压强，称为气体B 的分压强，简称气体B 的分压。

符号为p(B)，单位为Pa 或kPa 或MPa 。

（2）混合气体中的气体B 的分压p(B)的定义为：p(B)＝p ·x(B)上式中x(B)为气体B 的体积分数或物质的量分数，p 为混合气体在相同温度下的总压强。

2.压强平衡常数K p （只受温度影响）一定温度下，气相反应：mA(g) + nB(g)eC(g) + fD(g)达平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压力平衡常数，用符号K p 表示，K p 的表达式如下：(C)(D)(A)(B)e f p m np p K p p = 单位：()e f m n +-+（压强单位） 注意：中学教学中的平衡常数大多数是实验平衡常数（经验平衡常数）具有单位 ， 而标准平衡常数则没有单位。

还有就是K P 与 K C 的关系为Kp = Kc ( RT)△n 【课堂练习】例1、（2013年高考全国卷2第28题节选）28. 在1.0L 密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应： A(g)B(g) + C(g ) △H =+85.1kJ·mol -1反应时间(t )与容器内气体总压强(p /100kPa)的数据见下表：（1）欲提高A 的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、降低压强。

（2）由总压强p 和起始压强p 0计算反应物A 的转化率α（A ）的表达式为 ，平衡时A 的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。

（3）①由总压强p 和起始压强p 0表示反应体系的总物质的量n 总和反应物A 的物质的量n （A ）, n 总= mol ，n （A ）＝ mol 。

例2、（2014年高考全国卷1第28题节选）下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中n (H 2O):n (C 2H 4)＝1:1）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A 点的平衡常数Kp =_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。