平衡分压常数与多重平衡
1.(2008•宁夏)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5mol•L﹣1,c(HI)=4mol•L﹣1,则此温度下反应①的平衡常数为( )
A.9 B.16 C.20 D.25
反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI),NH4I分解生成的HI为平衡时HI与 分解的HI之和,即为NH4I分解生成的NH3,由反应②可知分解的c(HI)为平衡时c(H2)的2倍,求出为NH4I分解生成的NH3,代入反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI)计算.
解:平衡时c(HI)=4mol•L﹣1,HI分解生成的H2的浓度为0.5mol•L﹣1.
NH4I分解生成的HI的浓度为4mol•L﹣1+2×0.5mol•L﹣1=5mol•L﹣1,所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol•L﹣1,
所以反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI)=5mol•L﹣1×4mol•L﹣1=20mol2•L﹣2.
故选C.
2、密闭钢制容器中,NH4I固体在一定条件下首先发生分解反应,该过程存在两个平衡:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g),②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),反应均达平衡时它们的压力平衡常数分别为K1与K2
(1)当反应②进行时,恒容密闭体系中的变化情况是pHI ,p总 (填“不变”、“增大”或“减小”);
(2)平衡时,若p(NH3)=d,p(H2)=f,则p(HI)= ;
(3)用K1、K2表示NH3的平衡分压:p(NH3)= 。
(1)减小;增大
(2)d-2f
(3)K1+2K1K2
设平衡时的分压为x,的分压为y,依题意有:
NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g) 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)
平衡分压: x x-2y x-2y y y
因此:K1=x(x-2y) ①
K2=y2(x-2y)2 ②
又②式得:y(x-2y) = K2, 即x-2y = yK2 ○3
将○3代入①式得:xyK2 = K1 得y= K1K2x ○4
将○4代入①式得:K1 =x2 - 2K1K2 得x = K1+2K1K2