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例題精講 · 第 00708 題 · 先數氣體物質的量差,再看是恆容還是恆壓

以自編示意 N₂O₄ ⇌ 2NO₂(Δn=+1)為材料,由 Kp=Kc(RT)^Δn 換算平衡常數,並分別回代恆容、恆壓加惰性氣體時 Qp 的變化。

00708題號全 1000 篇 · 第 第118輪 / 第118冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

Kp 與 Kc 之間只差一個 (RT)^Δn,Δn 是「氣態生成物計量數之和減氣態反應物計量數之和」,先數它再套公式。

自編示意:N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g),T = 298.15 K,Kc = 0.1410(以 mol/L 計),R = 8.314 kPa·L/(mol·K);某時刻 p(N₂O₄) = p(NO₂) = 100.0 kPa。數值為自編示意,不代表真實物質常數。

二、逐題精講

題1

題1 求 Kp,並判斷該時刻反應向哪邊進行。

解析

Δn = 2 − 1 = +1,故 Kp = Kc(RT)^Δn = 0.1410×(2478.8191) = 349.51 kPa。反應商 Qp = p(NO₂)²/p(N₂O₄) = 100.0²/100.0 = 100.0 kPa。Qp = 100.0 < Kp = 349.51,故正向(右移)進行,Kp/Qp = 3.4951。單位要跟著 Δn 走:本題 Kp 帶 kPa,不能把 Kc 與 Kp 都寫成無量綱的同一個數。

答案 Kp = 349.51 kPa;Qp = 100.0 kPa;Qp < Kp,正向進行。

採分點 Δn 1 分、RT 1 分、Kp 1 分、Qp 1 分、方向判斷 1 分、單位說明 1 分。

易錯點 把 Δn 寫成 1−2=-1,Kp 會變成 Kc/RT,差六個數量級。

題2

題2 恆容加惰性氣體與恆壓加惰性氣體分別會怎樣?恆壓時若各分壓同乘 0.8000,求新的 Qp。

解析

恆容:體積不變、各組分物質的量不變,分壓 pᵢ = nᵢRT/V 不變,Qp 仍為 100.0 kPa,平衡不移動;總壓升高只是惰性氣體自己貢獻的。恆壓:為保持總壓不變,體積增大,各反應氣體分壓同乘 0.8000,於是 Qp′ = (100.0×0.8000)²/(100.0×0.8000) = 80.0 kPa。因 Δn=+1,Qp 按 0.8000 的一次方縮小(等價寫法 Qp′ = λ^Δn·Qp = 0.8000×100.0 = 80.0),仍小於 Kp,右移更明顯。注意 0.64 是 λ²,只出現在分子裡,不能把 Qp′ 寫成 λ²·Qp。

答案 恆容不移動;恆壓 Qp′ = 80.0 kPa,仍小於 Kp,右移。

採分點 恆容 1 分、恆壓分壓縮放 1 分、Qp′ 1 分、λ^Δn 說明 1 分、λ² 辨析 1 分。

易錯點 把 Qp′ 寫成 λ²·Qp,等於把分母也平方了。

三、規律小結與對照表

口徑各分壓Qp/kPa與 Kp 比較
初始各 100.0100.0小於 349.51,右移
恆容加惰性不變100.0不變,不移動
恆壓加惰性 λ=0.8000各乘 0.800080.0更小,右移
Kp—349.51Kc·RT
Δn+1—Qp 按 λ^Δn 縮放

小結:Δn 管換算與縮放階數,恆容/恆壓管分壓變不變;兩件事分開判。

四、自測清單

  • 能數出 Δn
  • 能用 Kp=Kc(RT)^Δn 換算
  • 能算反應商並判斷方向
  • 能區分恆容與恆壓加惰性氣體
  • 能用 λ^Δn 回代 Qp′
  • 能辨析 λ² 只作用於分子
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):化學平衡、晶體結構、動力學、電解與定量分析相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招化學·Kp 與 Kc:Δn 決定換算,惰性氣體決定移不移動
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