第1课时 压强平衡常数(Kp)、速率常数(k正、k逆)及相关计算
素养目标 1．掌握分压常数(Kp)等特殊平衡常数的计算方法。
2．了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。
考点一 压强平衡常数(Kp)
1．压强平衡常数(Kp)
(1)含义：当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的平衡分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。
(2)表达式：对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压。
平衡分压计算方法
①某气体的分压＝总压[p(总)]×该气体的物质的量分数(或体积分数)。
②p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。
(3)适用范围：Kp仅适用于气相发生的反应。
2．Kp计算的两种模板
[以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例]
模板1：设反应平衡时总压为p0，
N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)
n(始) 1 mol 3 mol 0
Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
p(X) p0 p0 p0
Kp＝；
模板2：刚性反应器(恒容容器)
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
p(始) p0 3p0 0
Δp p′ 3p′ 2p′
p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′
Kp＝。
1．在温度T ℃下，容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生反应：2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则NO的平衡转化率α(NO)＝______(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp＝______(用含p的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压＝总压×该气体的物质的量分数)。
2．用测压法在刚性密闭容器中研究T ℃时4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：
反应时间/min 0 10 20 30 40
压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50
(1)20 min时，NO的转化率α＝________________________%。
(2)T ℃时，4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数)。
考点二 速率常数及其与平衡的关系
1．速率常数
(1)速率常数含义
速率常数(k)是指在一定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
(2)速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应(能够一步完成的反应)：aA＋bB gG＋hH，则v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如
①SO2Cl2 SO2＋Cl2 v＝k1·c(SO2Cl2)
②2NO2 2NO＋O2 v＝k2·c2(NO2)
③2H2＋2NO N2＋2H2O v＝k3·c2(H2)·c2(NO)
(3)速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
2．相同温度下，正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应：aA(g)＋bB(g) gG(g)＋hH(g)，
v正＝k正·ca(A)·cb(B)；
v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)；
平衡常数K＝；
反应达平衡时，v正＝v逆，故K＝。
1．工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如下表所示：
CO浓度/ (mol·L-1) H2浓度/ (mol·L-1) 逆反应速率/ (mol·L-1·min-1)
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
由上述数据可得该温度下，c2＝________，该反应的逆反应速率常数k＝________L3·mol-3·min-1。
2．2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下：
反应Ⅰ：2NO(g) N2O2(g)(快) ΔH1<0
v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)；
反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)(慢) ΔH2<0
v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)。
一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝________________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ________(填“>”“<”或“＝”)反应Ⅱ的活化能EⅡ。
1．温度为T ℃时，反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)在体积为1 L的密闭容器中进行，起始充入1 mol HI，气体混合物中HI的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 100
w(HI)/% 100 91 84 81 80 80
该反应的正反应速率v正＝k正·c2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆·c(H2)·c(I2)，k正、k逆为速率常数，则为( )
A． B．64 C． D．8
2．在温度为T ℃时，将NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得总压强为p，则该反应的压强平衡常数Kp为( )
A． B．2 C．2 D．
3．在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和4 mol NO，发生反应2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，平衡时，NO的体积分数与压强(Pa)的关系如图所示。
(1)C点NO的平衡转化率为__________________________________；
若C点在10 min达到平衡，则10 min内CO的平均反应速率为________。
(2)若容器内起始压强为p Pa，则C点时该反应的平衡常数Kp＝____________(用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数)。
1 / 3第1课时 压强平衡常数(Kp)、速率常数(k正、k逆)及相关计算
素养目标 1．掌握分压常数(Kp)等特殊平衡常数的计算方法。
2．了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。
考点一 压强平衡常数(Kp)
1．压强平衡常数(Kp)
(1)含义：当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的平衡分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。
(2)表达式：对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压。
平衡分压计算方法
①某气体的分压＝总压[p(总)]×该气体的物质的量分数(或体积分数)。
②p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。
(3)适用范围：Kp仅适用于气相发生的反应。
2．Kp计算的两种模板
[以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例]
模板1：设反应平衡时总压为p0，
N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)
n(始) 1 mol 3 mol 0
Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
p(X) p0 p0 p0
Kp＝；
模板2：刚性反应器(恒容容器)
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
p(始) p0 3p0 0
Δp p′ 3p′ 2p′
p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′
Kp＝。
1．在温度T ℃下，容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生反应：2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则NO的平衡转化率α(NO)＝______(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp＝______(用含p的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压＝总压×该气体的物质的量分数)。
[解析] 设反应达到平衡时生成N2的物质的量为x mol，根据题意可列“三段式”：
2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)
起始/mol 2 3 0 0
转化/mol 2x 2x x 2x
平衡/mol 2－2x 3－2x x 2x
反应达到平衡时的压强p＝0.9p0，在恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，即＝＝＝0.9，解得x＝0.5，故NO的平衡转化率α(NO)＝×100%≈33.3%，平衡时p(H2)＝，p(NO)＝，p(N2)＝，p(H2O)＝，Kp＝＝＝。
[答案] 33.3%
2．用测压法在刚性密闭容器中研究T ℃时4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：
反应时间/min 0 10 20 30 40
压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50
(1)20 min时，NO的转化率α＝________________________%。
(2)T ℃时，4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数)。
[解析] 在一定条件下 ，压强之比等于物质的量之比，因此可以直接用压强代替物质的量计算。
4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)
开始的压强/MPa 15.00 0 0
转化的压强/MPa 4x x 2x
平衡的压强/MPa 15.00－4x x 2x
(1)20 min时，15.00－x＝13.20，x＝1.80，NO的转化率α＝×100%＝48%。
(2)平衡时，15.00－x＝12.50，x＝2.50，NO、N2、NO2的压强分别为5.00 MPa、2.50 MPa、5.00 MPa，代入公式Kp＝＝＝0.1。
[答案] (1)48 (2)0.1
考点二 速率常数及其与平衡的关系
1．速率常数
(1)速率常数含义
速率常数(k)是指在一定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
(2)速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应(能够一步完成的反应)：aA＋bB gG＋hH，则v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如
①SO2Cl2 SO2＋Cl2 v＝k1·c(SO2Cl2)
②2NO2 2NO＋O2 v＝k2·c2(NO2)
③2H2＋2NO N2＋2H2O v＝k3·c2(H2)·c2(NO)
(3)速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
2．相同温度下，正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应：aA(g)＋bB(g) gG(g)＋hH(g)，
v正＝k正·ca(A)·cb(B)；
v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)；
平衡常数K＝；
反应达平衡时，v正＝v逆，故K＝。
1．工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如下表所示：
CO浓度/ (mol·L-1) H2浓度/ (mol·L-1) 逆反应速率/ (mol·L-1·min-1)
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
由上述数据可得该温度下，c2＝________，该反应的逆反应速率常数k＝________L3·mol-3·min-1。
[解析] 根据v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，由题表中数据可得(c1 mol·L-1)3＝，c2 mol·L-1＝，所以k×＝16.0 mol·L-1·min-1，解得k＝1.0×104 L3·mol-3·min-1，代入c2的等式可得c2＝0.2。
[答案] 0.2 1.0×104
2．2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下：
反应Ⅰ：2NO(g) N2O2(g)(快) ΔH1<0
v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)；
反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)(慢) ΔH2<0
v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)。
一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝________________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ________(填“>”“<”或“＝”)反应Ⅱ的活化能EⅡ。
[解析] 反应达到平衡状态时，v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正·v2正＝v1逆·v2逆，即k1正·c2(NO)·k2正·c(N2O2)·c(O2)＝k1逆·c(N2O2)·k2逆·c2(NO2)，K＝；因为决定2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ，所以反应Ⅰ的活化能EⅠ小于反应Ⅱ的活化能EⅡ。
[答案] <
1．温度为T ℃时，反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)在体积为1 L的密闭容器中进行，起始充入1 mol HI，气体混合物中HI的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 100
w(HI)/% 100 91 84 81 80 80
该反应的正反应速率v正＝k正·c2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆·c(H2)·c(I2)，k正、k逆为速率常数，则为( )
A． B．64 C． D．8
A [v正＝v逆时，反应达平衡，＝K，平衡时n(HI)＝0.8 mol，n(H2)＝n(I2)＝0.1 mol，故K＝＝，A正确。]
2．在温度为T ℃时，将NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得总压强为p，则该反应的压强平衡常数Kp为( )
A． B．2 C．2 D．
C [ NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)
开始时分压 0 0
平衡时分压
则该反应的压强平衡常数Kp＝＝2，C正确。]
3．在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和4 mol NO，发生反应2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，平衡时，NO的体积分数与压强(Pa)的关系如图所示。
(1)C点NO的平衡转化率为__________________________________；
若C点在10 min达到平衡，则10 min内CO的平均反应速率为________。
(2)若容器内起始压强为p Pa，则C点时该反应的平衡常数Kp＝____________(用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数)。
[解析] (1)设平衡时NO的转化量为2x mol，则
2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)
起始量/mol 4 4 0 0
转化量/mol 2x 2x x 2x
平衡量/mol 4－2x 4－2x x 2x
由题意：×100%＝40%，解得x＝0.5。
α(NO)＝×100%＝25%；
v(CO)＝·min-1＝0.05 mol·L-1·min-1。
(2)起始压强为p Pa，平衡时压强为×p Pa＝ Pa，NO、CO的分压为 Pa，N2的分压为 Pa，CO2的分压为 Pa，Kp＝＝。
[答案] (1)25% 0.05 mol·L-1·min-1 (2)
数智分层作业(十三) 压强平衡常数(Kp)、速率常数(k正、k逆)及相关计算
(分值：30分)
一、选择题(本题共2小题，每小题2分，共4分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．高温下，甲烷生成乙烷的反应为2CH4C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程v＝k·c(CH4)，其中k为反应速率常数。下列说法错误的是( )
A．反应初期，增大甲烷浓度，v增大
B．增大H2浓度，v增大
C．该温度下，乙烷的生成速率逐渐减小
D．升高反应温度，k增大
[答案] B
2．恒容条件下，1 mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。已知：v正＝v消耗(SiHCl3)＝k正·x2(SiHCl3)，v逆＝2v消耗(SiH2Cl2)＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数(假设仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法不正确的是( )
A．a、b处反应速率：va>vb
B．当反应进行到a处时，＝
C．反应达到平衡状态时v消耗(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)
D．T1 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移动，x(SiH2Cl2)增大
D [由题图可知，T2>T1，则a、b处反应速率：va>vb，A项正确；反应进行到a处时，x(SiHCl3)＝0.8，此时v正＝k正·x2(SiHCl3)＝0.82k正，则转化的SiHCl3的物质的量为0.2 mol，生成SiH2Cl2、SiCl4的物质的量均为0.1 mol，则x(SiH2Cl2)和x(SiCl4)均为0.1，v逆＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)＝0.01k逆，则，平衡时k正·x2(SiHCl3)＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)，x(SiHCl3)＝0.75，则x(SiH2Cl2)＝x(SiCl4)＝0.125，＝＝，则当反应进行到a处时，＝＝，B项正确；反应达到平衡状态时，v消耗(SiHCl3)＝v生成(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)，C项正确；T1 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，压强增大，该可逆反应为反应前后气体分子数不变的反应，平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，D项错误。]
二、选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
3．一定量的CO2与足量的碳在恒压(起始压强为p)密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A．一定温度下达到平衡后，充入一定量CO2 ，达到新平衡后，二氧化碳所占体积分数将变大
B．该反应ΔH>0
C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．650 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝
BD [一定温度下达到平衡后，由于是恒压容器，充入一定量CO2，容器体积变大，达到新平衡后，二氧化碳所占体积分数不变，故A错误；升高温度，二氧化碳体积分数减小，说明平衡正向移动，即正向为吸热反应，ΔH>0，故B正确；恒压条件下，T ℃时，CO2和CO体积分数相等，若充入等体积的CO2和CO，容器体积变大，CO2和CO的分压不变，平衡不移动，故C错误；650 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝＝，故D正确。]
4．在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g) SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m＝不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压＝总压×物质的量分数)( )
A．该反应的正反应是吸热反应
B．m1C．A点时SO2的分压p(SO2)＝4.0×103 Pa
D．在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp≈5.2×10-2 P
D [A项，m相同时，温度越高，α(SO2)越小，反应为放热反应，错误；B项，相同温度时，m越大，SO2的含量越多，转化率越小，m1>m2>m3，错误；C项，
SO2(g) ＋ O2(g) SO3(g)
n始 10 mol 24.4 mol 0
Δn 8.8 mol 4.4 mol 8.8 mol
n平 1.2 mol 20 mol 8.8 mol
px ×105 ×105 ×105 ，
错误；D项，Kp＝≈5.2×10-2 ，D正确。]
三、非选择题(本题共4小题，共18分)
5．(4分)1 mol CH3CH2OH和1 mol H2O充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550 K时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表所示。
t/min 0 20 40 60 80 100
x(H2)/% 0 15 29 40 48 48
上述反应中，正反应速率v正＝k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆＝__________________________(以Kx和k正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k逆＝75 mol·L-1·min-1，在t＝80 min时，v逆＝__________。
[解析] 平衡时v正＝v逆，可得k正·x2(CO)·x4(H2)＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，Kx＝，k逆＝；t＝80 min时，H2的物质的量分数为48%，则CO的物质的量分数为24%，CH3CH2OH、H2O的物质的量分数均为14%。v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)＝75 mol·L-1·min-1×0.14×0.14＝1.47 mol·L-1·min-1。
[答案] 1.47 mol·L-1·min-1
6．(6分)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，其反应原理可表示为Mb(aq)＋O2(g) MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为K＝。在37 ℃条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图所示[α＝×100%]。研究表明正反应速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
(1)平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式K＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。(2分)
(2)试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K＝_______ kPa-1。已知k逆＝60 s-1，则速率常数k正＝________s-1·kPa-1。(4分)
[解析] (1)可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆，所以k正·c(Mb)·p(O2)＝k逆·c(MbO2)，，则平衡常数K＝。
(2)c点时，p(O2)＝4.50 kPa，肌红蛋白的结合度α＝90%，代入平衡常数表达式中可得K＝ kPa-1＝2 kPa-1；K＝，则k正＝K·k逆＝2 kPa-1×60 s-1＝120 s-1·kPa-1。
[答案] (1) (2)2 120
7．(4分)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－98 kJ·mol-1。将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为______，平衡常数Kp＝______(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
[解析] 设通入的SO2、O2和N2共100 mol，利用三段式法进行计算：
SO2(g) ＋ O2(g) SO3(g)
起始量/mol 2m m 0
转化量/mol 2mα mα 2mα
平衡量/mol 2m－2mα m－mα 2mα
平衡时气体的总物质的量为(3m＋q－mα)mol，则p(SO2)＝p×，p(O2)＝p×，p(SO3)＝p×，因3m＋q＝100，Kp＝，代入计算得Kp＝。
[答案]
8．(4分)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。H2S热分解反应：2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝＋170 kJ·mol-1，在1 470 K、100 kPa 反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________________，平衡常数Kp＝________kPa。
[解析] 由已知反应可知，H2S～H2，平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，则H2S平衡转化率为50%。设起始时n(H2S)＝1 mol，列三段式如下：
2H2S(g) S2(g)＋2H2(g) Ar
起始量/mol 1 0 0 4
转化量/mol 0.5 0.25 0.5 0
平衡量/mol 0.5 0.25 0.5 4
平衡时H2S、S2、H2的物质的量分数分别为，则Kp＝＝×100 kPa≈4.76 kPa。
[答案] 50% 4.76
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