题目
298K时 , 某气 体反 应 , A+B=C+D , 标准Kp=2 , 若起 始压 力 pA=101325Pa ,pB=33775Pa ,pC=20650Pa ,pD=6755Pa ,则反应的自发方向为A. 正向B. 逆向C. 处于平衡态D. 不能确定正确
298K时 , 某气 体反 应 , A+B=C+D , 标准Kp=2 , 若起 始压 力 pA=101325Pa ,pB=33775Pa ,pC=20650Pa ,pD=6755Pa ,则反应的自发方向为
A. 正向
B. 逆向
C. 处于平衡态
D. 不能确定正确
题目解答
答案
A. 正向
解析
考查要点:本题主要考查化学平衡中反应方向的判断,涉及平衡常数$K_p$与反应商$Q_p$的比较。
解题核心思路:
- 比较$Q_p$与$K_p$的大小:若$Q_p < K_p$,反应正向进行;若$Q_p > K_p$,反应逆向进行;若$Q_p = K_p$,系统处于平衡。
- 计算反应商$Q_p$:对于气体反应,$Q_p$的表达式为各产物分压乘积除以各反应物分压乘积,且分压需以标准压力(通常为$101325\ \text{Pa}$)为基准。
破题关键点:
- 正确代入分压值:题目中给出的分压已隐含为标准压力下的分压,直接代入公式即可。
步骤1:写出反应商$Q_p$的表达式
根据反应$A + B \rightarrow C + D$,反应商为:
$Q_p = \frac{p_C \cdot p_D}{p_A \cdot p_B}$
步骤2:代入已知分压值
题目中给出:
$p_A = 101325\ \text{Pa},\ p_B = 33775\ \text{Pa},\ p_C = 20650\ \text{Pa},\ p_D = 6755\ \text{Pa}$
代入公式:
$Q_p = \frac{20650 \cdot 6755}{101325 \cdot 33775}$
步骤3:计算$Q_p$的值
分子:
$20650 \cdot 6755 \approx 139,490,750$
分母:
$101325 \cdot 33775 \approx 3,422,228,125$
因此:
$Q_p \approx \frac{139,490,750}{3,422,228,125} \approx 0.04076$
步骤4:比较$Q_p$与$K_p$
题目中$K_p = 2$,显然:
$Q_p = 0.04076 < K_p = 2$
结论:反应将正向进行。