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
恒容加惰性气体,各组分分压 pᵢ=nᵢRT/V 不变,平衡不移动;恒压加惰性气体,体积变大、分压被稀释,Qp 变小,平衡向气体分子数增多的一侧移动。 本讲用两个不同的分压表达式把解离度各算一遍,再回代 Kp 检查两条路都没算错。二、逐题精讲
题1
自编示意:气相解离 A ⇌ 2B,Kp=0.100,取 RT/V=1.00(示意单位),初始 1.000 mol A。恒容下加入 0.500 mol 惰性气体,求解离度 α 并说明平衡是否移动。解析
恒容下 p(A)=(1−α)RT/V、p(B)=2αRT/V,惰性气体不出现在这两个式子里,故 α 不变。由 Kp=4α²/(1−α)=0.100 得 4α²+0.1α−0.1=0,取正根 α=(−0.1+√1.61)/8=0.146107。 回代 4×0.146107²/(1−0.146107)=0.100,闭合;说明「加惰气」本身不是判据,容器条件才是。答案 α=0.146107;恒容下平衡不移动。
采分点 分压式 3 分;方程 3 分;正根 2 分;回代 1 分;条件结论 1 分。
易错点 把惰性气体写进 p(A) 的分母当作总物质的量,会误判恒容也移动。
题2
改为恒压、总压保持 1.00(示意),加 0.500 mol 惰性气体,求新解离度 α′、提高幅度与相对提高,并回代 Kp。解析
恒压下 pᵢ=摩尔分数×总压:n总=1.5+α′,p(A)=(1−α′)/(1.5+α′)、p(B)=2α′/(1.5+α′),故 Kp=4α′²/[(1.5+α′)(1−α′)]=0.100,整理得 4.1α′²+0.05α′−0.15=0,正根 α′=0.185273。 提高 0.185273−0.146107=0.039165,相对提高 26.806382%(按未取位的根式值心算为 26.805931%,差来自取位);回代 4×0.185273²/[(1.5+0.185273)(1−0.185273)]=0.100,闭合。方向是向分子数增多的正向移动。答案 α′=0.185273;提高 0.039165,相对 26.806382%;Kp 回代 0.100。
采分点 恒压分压式 3 分;方程与正根 3 分;两差值 2 分;Kp 回代 1 分;方向 1 分。
易错点 把恒压分母写成 1+α′ 而漏掉 0.500 mol 惰气,α′ 会退回恒容结果,看不出移动。
三、规律小结与对照表
| 条件 | 分压分母 | 解离度 | Kp 回代 |
|---|---|---|---|
| 恒容 | 不含惰气 | 0.146107 | 0.100 |
| 恒压 | 1.5+α′ | 0.185273 | 0.100 |
| 提高量 | α′−α | 0.039165 | — |
| 相对提高 | (α′−α)/α | 26.806382% | — |
| 惰气物质的量 | — | 0.500 mol | — |
| 移动方向 | — | 正向(分子数增多) | — |
加惰气移不移动,取决于容积还是压强被固定;两条分压表达式给出两个解离度,却都回代同一个 Kp。常数、投料与总压均为自编示意,不代表真实反应体系。
四、自测清单
- 恒容分压式是否不含惰气
- 恒容方程是否为 4α²+0.1α−0.1=0
- 恒压分母是否含 1.5+α′
- 恒压方程是否为 4.1α′²+0.05α′−0.15=0
- 是否只取正根
- 两路 Kp 是否都回代 0.100
- 相对提高分母是否用 α
- 是否说明向分子数增多方向移动
五、数值回代明细
按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):恒容解离度 = 0.146107;恒压解离度 = 0.185273;解离度提高量 = 0.039165;相对提高百分数 = 26.806382;恒容 Kp 回代 = 0.1;恒压 Kp 回代 = 0.1;惰性气体物质的量 = 0.5。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。
六、选题边界与相邻板块
本讲只处理惰性气体在恒容/恒压下的平衡移动;等效平衡、Kp/Kc 双口径、转化率双曲线判焓变与平行反应选择性属相邻板块,其约束条件不同。
本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。