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素养说明：运用题给陌生的原理和规律进行解题是近几年高考的一大热点，主要
考查考生的迁移运用能力，但得分率极低；今以化学反应速率常数为例进行讲解
拓展，旨在让考生学会灵活变通，做到举一反三，稳取高分。
1.速率常数含义
速率常数(k)是指在给定温度下，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。
2.速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则 ＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
v
如：①SO Cl SO ＋Cl ＝k c(SO Cl )
2 2 2 2 v 1 2 2
②2NO 2NO＋O ＝k c2(NO )
2 2 v 2 2
③2H ＋2NO N ＋2H O ＝k c2(H )·c2(NO)
2 2 2 v 3 2
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，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。
[题型专练]
1.(2015·全国卷Ⅰ·28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用
途。回答下列问题：
Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g) H (g)＋I (g)
2 2
在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下
表：t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为
_____________________________________________________________________
。
(2)上述反应中，正反应速率为 ＝k x2(HI)，逆反应速率为 ＝k x(H )x(I )，
v正 正 v逆 逆 2 2
其中k 、k 为速率常数，则k 为________(以K和k 表示)。若k ＝
正 逆 逆 正 正
0.002 7 min－1，在t＝40 min时， ＝________min－1。
v正
(3)由上述实验数据计算得到 ～x(HI)和 ～x(H )的关系可用下图表示。当升
v正 v逆 2
高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为______________(填字母)。
解析 (1)2HI(g) H (g)＋I (g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应
2 2
后x(HI)＝0.784，则x(H )＝x(I )＝0.108，K＝＝＝。(2)到达平衡时， ＝ ，即k
2 2 v正 v逆
x2(HI)＝k x(H )x(I )，k ＝
正 逆 2 2 逆
k ·＝k /K，在t＝40 min时，x(HI)＝0.85， ＝k x2(HI)＝
正 正 v正 正
0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3 min－1。(3)原平衡时，x(HI)为0.784，x(H )为
2
0.108，二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时 ＝ )，升高温度，正、逆反应速
v正 v逆
率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H )增大(E点符合)。
2
答案 (1)K＝ (2)k /K 1.95×10－3
正
(3)A、E
2.(2016·海南高考，16)顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转
化：
该反应的速率方程可表示为：(正)＝k(正)c(顺)和 (逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)
v v
在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：
(1)已知：t 温度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数
1
值K ＝________；该反应的活化能E (正)小于E (逆)，则ΔH________0(填“小
1 a a
于”“等于”或“大于”)。
(2)t 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是
2
________(填曲线编号)，平衡常数值 K ＝________；温度 t ________t (填“小
2 1 2
于 ” “ 等 于 ” 或 “ 大 于 ” ) ， 判 断 理 由 是
_____________________________________________。
解析 (1)根据 (正)＝k(正)c(顺)＝0.006 s－1×c(顺)和 (逆)＝k(逆)c(反)＝
v v
0.002 s－1×c(反)，反应达到平衡时 (正)＝ (逆)，即0.006 s－1×c(顺)＝
v v
0.002 s－1×c(反)，则该温度下反应的平衡常数值 K ＝＝＝3；该反应的活化能
1
E (正)小于 E (逆)，则 ΔH＝E (正反应活化能)－E (逆反应活化能)＝E (正)－
a a 1 2 a
E (逆)<0。
a
(2)随反应的进行，顺1，2二甲基环丙烷的质量分数不断减少，且变化速率减慢，则
顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是B；根据顺1，2二甲基环丙烷和反1，
2二甲基环丙烷反应可知，t 温度下，平衡时顺1，2二甲基环丙烷的质量分数是
230%，则反1，2二甲基环丙烷的质量分数是70%，因二者的摩尔质量相同，即反应
平衡时顺1，2二甲基环丙烷的物质的量分数是30%，则反1，2二甲基环丙烷的物
质的量分数是70%，代入平衡常数的表达式K ＝＝＝；因K 大于K ，此反应为放
2 1 2
热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，得t 大于t 。
2 1
答案 (1)3 小于 (2)B 小于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
