2023年高考化學(xué)反應(yīng)原理專題復(fù)習(xí)《壓強(qiáng)平衡常數(shù)》

化學(xué)反應(yīng)原理專題壓強(qiáng)平衡常數(shù)—Kp的計(jì)算問題引入2023年大慶市一模2023年大慶市二模2023年四省聯(lián)考恒溫恒壓，Kp計(jì)算恒溫恒容，Kp計(jì)算恒溫恒壓，Kp計(jì)算高考考查分析：年份試卷類型考查形式反應(yīng)環(huán)境考查內(nèi)容2022全國甲卷具體數(shù)值恒溫恒壓Kp全國乙卷具體數(shù)值恒溫恒壓Kp2021全國甲卷表達(dá)式——Kp全國乙卷計(jì)算式恒溫恒容Kp2020全國Ⅰ卷計(jì)算式恒溫恒壓Kp全國Ⅱ卷計(jì)算式恒溫恒壓Kp全國Ⅲ卷具體數(shù)值恒溫恒壓Kp2019全國Ⅰ卷——————全國Ⅱ卷具體數(shù)值恒溫恒容Kp全國Ⅲ卷計(jì)算式恒溫恒容Kc2018全國Ⅰ卷具體數(shù)值恒溫恒容Kp全國Ⅱ卷具體數(shù)值恒溫恒容Kc全國Ⅲ卷具體數(shù)值恒溫恒容Kc舊知回顧：濃度平衡常數(shù)任意時刻：一定溫度下，平衡時：平衡常數(shù)特點(diǎn)：K只與溫度有關(guān)，表示反應(yīng)進(jìn)行的限度。舊知回顧：壓強(qiáng)平衡常數(shù)一定溫度下，平衡時：不同情況下壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算模型構(gòu)建體積可變一定壓強(qiáng)總壓恒定等壓條件列物質(zhì)的量三段式恒壓關(guān)鍵：計(jì)算分壓恒壓，單一平衡體系Kp計(jì)算模型恒壓,p總恒定圖表信息直接給出類型一：恒溫恒壓，單一平衡體系（無惰性氣體）【例1】：（2020年全國Ⅱ卷節(jié)選）天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)。容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)始1mol0mol1mol轉(zhuǎn)α

α

α終1-α

α1+α【牛刀小試】（2023年四省聯(lián)考）類型一：恒溫恒壓，單一平衡體系（無惰性氣體）33.3類型一：恒溫恒壓，單一平衡體系（有惰性氣體）【例2】：（2022年全國乙卷節(jié)選）在1470K、100kPa反應(yīng)條件下，將n(H2S):n(Ar)=1:4的混合氣進(jìn)行H2S熱解反應(yīng)：2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)。平衡時混合氣中H2S與H2的分壓相等，平衡常數(shù)Kp=_______kPa。2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)始1mol00轉(zhuǎn)2xx2x終1-2xx2x1-2x=2x，x=0.25模型構(gòu)建體積固定剛性容器玻璃燒瓶恒容恒容，單一平衡體系Kp計(jì)算模型12關(guān)鍵：計(jì)算分壓恒容體系，體積恒定pV=nRTp∝n列壓強(qiáng)三段式列物質(zhì)的量三段式p∝n類型二：恒溫恒容，單一平衡體系【例3】：（2019年全國Ⅱ卷節(jié)選）某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯（）在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):

(g)+I2(g)?(g)+2HI(g)，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____Pa。類型二：恒溫恒容，單一平衡體系【例3】：（2019年全國Ⅱ卷節(jié)選）某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯（）在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):

(g)+I2(g)?(g)+2HI(g)，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____Pa。始1mol1mol轉(zhuǎn)xxx2x終1-x1-xx2x2~1052+x~1.2×105x=0.4p(HI)=xi×p總p()=xi×p總p()=xi×p總【牛刀小試】（2023年大慶市二模）起始時，向恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2O、NO2，在某溫度下達(dá)到平衡，只發(fā)生，平衡時容器總壓強(qiáng)為pPa，N2O的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)的Kp=_____Pa。類型二：恒溫恒容，單一平衡體系始xpaxpa0轉(zhuǎn)0.5x

0.5x

1.5x終0.5x

0.5x

1.5x0.5x

+

0.5x+1.5x=px

=0.4p5.4p多重平衡體系在反應(yīng)體系中，經(jīng)常有一種或幾種物質(zhì)同時參與幾個不同的化學(xué)反應(yīng)。在一定條件下，這些反應(yīng)都達(dá)到化學(xué)平衡，這種現(xiàn)象稱為同時平衡或多重平衡，這種體系叫做多重平衡體系。特點(diǎn)：①所有平衡都已達(dá)到平衡；②同一物質(zhì)在多個平衡中都存在，平衡時該物質(zhì)只能有一個平衡濃度。解題模型：恒壓模型、恒容模型。解題方法：設(shè)未知量法和守恒法。類型三：多重平衡體系類型三：多重平衡體系【例4】（2022年湖南卷節(jié)選）在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始壓強(qiáng)為0.2MPa時，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：反應(yīng)平衡時，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，CO的物質(zhì)的量為0.1mol。反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=__________（以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。類型三：多重平衡體系求物質(zhì)的量：方法一，列物質(zhì)的量三段式類型三：多重平衡體系求物質(zhì)的量：方法二，守恒法起始量：1molH2O，即2molH、1molO平衡時物質(zhì)：H2O、CO、H2、CO2已知條件：H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，CO的物質(zhì)的量為0.1mol元素守恒：H守恒、O守恒類型三：多重平衡體系平衡時物質(zhì)：n(H2O)=0.5mol、n(CO)=0.1moln(H2)=0.5mol、n(CO2)=0.2mol1mol~0.2MPa

1.3mol~p總p總=0.26MPa類型三：多重平衡體系求分壓：列壓強(qiáng)三段式模型總結(jié)模型總結(jié)列物質(zhì)的量三段式求物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，求總壓求分壓帶入表達(dá)式恒容Kp計(jì)算模型列壓強(qiáng)三段式列物質(zhì)的量三段式求物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)求分壓帶入表達(dá)式恒壓Kp計(jì)算模型注意惰性氣體多重平衡守恒法求物質(zhì)的量設(shè)未知量法求物質(zhì)的量注意單位【課后練習(xí)1】：（2020年全國Ⅰ卷節(jié)選）硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+?O2(g)?SO3(g)。將組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，平衡常數(shù)Kp=_______。類型一：恒溫恒壓，單一平衡體系（有惰性氣體）【課后練習(xí)2】：（2018年全國Ⅱ卷節(jié)選）F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應(yīng)：其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時間t的變化如下表所示（t=∞時，N2O5(g)完全分解）：25℃時，反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=___