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例题精讲 · 第 00864 题 · 自编示意气相解离平衡在加惰气后的解离度回代

以自编示意气相解离平衡,分别讨论恒容与恒压下加入惰性气体对解离度的影响,用两种分压表达式重算解离度并回代平衡常数;常数与投料均为自编示意。

00864题号全 1000 篇 · 第 第144轮 / 第144册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

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。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

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0.1461070.100
恒压1.5+α′0.1852730.100
提高量α′−α0.039165—
相对提高(α′−α)/α26.806382%—
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。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):电位滴定内插、同离子效应、电动势法测pH、条件电位、凝固点降低、惰性气体恒容恒压相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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惰性气体对平衡的影响:恒容与恒压两条路径
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