题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
Kp 与 Kc 之间只差一个 (RT)^Δn,Δn 是「气态生成物计量数之和减气态反应物计量数之和」,先数它再套公式。
自编示意:N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g),T = 298.15 K,Kc = 0.1410(以 mol/L 计),R = 8.314 kPa·L/(mol·K);某时刻 p(N₂O₄) = p(NO₂) = 100.0 kPa。数值为自编示意,不代表真实物质常数。
二、逐题精讲
题1
题1 求 Kp,并判断该时刻反应向哪边进行。
解析
Δn = 2 − 1 = +1,故 Kp = Kc(RT)^Δn = 0.1410×(2478.8191) = 349.51 kPa。反应商 Qp = p(NO₂)²/p(N₂O₄) = 100.0²/100.0 = 100.0 kPa。Qp = 100.0 < Kp = 349.51,故正向(右移)进行,Kp/Qp = 3.4951。单位要跟着 Δn 走:本题 Kp 带 kPa,不能把 Kc 与 Kp 都写成无量纲的同一个数。
答案 Kp = 349.51 kPa;Qp = 100.0 kPa;Qp < Kp,正向进行。
采分点 Δn 1 分、RT 1 分、Kp 1 分、Qp 1 分、方向判断 1 分、单位说明 1 分。
易错点 把 Δn 写成 1−2=-1,Kp 会变成 Kc/RT,差六个数量级。
题2
题2 恒容加惰性气体与恒压加惰性气体分别会怎样?恒压时若各分压同乘 0.8000,求新的 Qp。
解析
恒容:体积不变、各组分物质的量不变,分压 pᵢ = nᵢRT/V 不变,Qp 仍为 100.0 kPa,平衡不移动;总压升高只是惰性气体自己贡献的。恒压:为保持总压不变,体积增大,各反应气体分压同乘 0.8000,于是 Qp′ = (100.0×0.8000)²/(100.0×0.8000) = 80.0 kPa。因 Δn=+1,Qp 按 0.8000 的一次方缩小(等价写法 Qp′ = λ^Δn·Qp = 0.8000×100.0 = 80.0),仍小于 Kp,右移更明显。注意 0.64 是 λ²,只出现在分子里,不能把 Qp′ 写成 λ²·Qp。
答案 恒容不移动;恒压 Qp′ = 80.0 kPa,仍小于 Kp,右移。
采分点 恒容 1 分、恒压分压缩放 1 分、Qp′ 1 分、λ^Δn 说明 1 分、λ² 辨析 1 分。
易错点 把 Qp′ 写成 λ²·Qp,等于把分母也平方了。
三、规律小结与对照表
| 口径 | 各分压 | Qp/kPa | 与 Kp 比较 |
|---|---|---|---|
| 初始 | 各 100.0 | 100.0 | 小于 349.51,右移 |
| 恒容加惰性 | 不变 | 100.0 | 不变,不移动 |
| 恒压加惰性 λ=0.8000 | 各乘 0.8000 | 80.0 | 更小,右移 |
| Kp | — | 349.51 | Kc·RT |
| Δn | +1 | — | Qp 按 λ^Δn 缩放 |
小结:Δn 管换算与缩放阶数,恒容/恒压管分压变不变;两件事分开判。
四、自测清单
- 能数出 Δn
- 能用 Kp=Kc(RT)^Δn 换算
- 能算反应商并判断方向
- 能区分恒容与恒压加惰性气体
- 能用 λ^Δn 回代 Qp′
- 能辨析 λ² 只作用于分子