文档内容
热点专项 平衡常数(或速率常数)的计算及应用
目录
01考情透视·目标导航........................................................................................................................
02知识导图·思维引航........................................................................................................................
03核心精讲·题型突破........................................................................................................................
题型一 速率常数及相关计算..................................................................................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．速率常数................................................................................................................................................................
2．速率方程................................................................................................................................................................
3．速率常数与化学平衡之间的关系........................................................................................................................
【命题预测】..............................................................................................................................................................
考向1速率常数概念与计算......................................................................................................................................
考向2速率常数综合应用..........................................................................................................................................
题型二 压强平衡常数及相关计算..........................................................................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．气体的分压p(B)....................................................................................................................................................
2．分压平衡常数(K ).................................................................................................................................................
P
3．常用的四个公式....................................................................................................................................................
【命题预测】..............................................................................................................................................................
考向1分压平衡常数的计算......................................................................................................................................
考向2平衡常数K(lg K)与T()关系曲线...................................................................................................................
考点要求 考题统计 考情分析
速率常数 压强平衡常数与速率常数是在化学平
2024·山东卷，15，4分；2024·河北
及相关计 衡常数基础上的延伸和拓展，它是定卷，17(2)；2023•山东卷，20(2)；2022•
算
河北省选择性卷，11； 量研究平衡移动的重要手段。各平衡
常数的应用和计算是高考的热点和难
2024·福建卷，14(3)；2024· 贵州卷， 点。以化学平衡原理为指导，以判断
17(5)；2024·湖南卷，18(3)；2024·湖北 平衡移动的方向为线索，以勒夏特列
原理和相关守恒定律为计算依据，以
卷，17(2)；2023•全国乙卷，28(3)(4)；
压强平衡 各平衡常数之间的联系为突破口，联
2023•湖北省选择性考试，19(4)；2023•
常数及相 系元素及化合物知识，串点成线，结
辽宁省选择性考试，18(2)(ⅲ)；2023•
关计算 线成网，形成完整的认识结构体系，
全国新课标卷，29(4)；2023·全国乙
就能势如破竹，水到渠成。
卷，28(3)(4)；2022·全国甲卷，28(1)
(2)；2022·湖南，16(1)；
题型一 速率常数及相关计算
1．(2024·山东卷，15，4分)(双选)逆水气变换反应：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH＞0。一
2 2 2
定压力下，按CO，H 物质的量之比n(CO)：n(H )=1：1投料，T、T 温度时反应物摩尔分数随时间变化
2 2 2 2 1 2
关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H )c(CO)，T、T 温度时反应速率常数k分别为k、k。
2 2 1 2 1 2
下列说法错误的是( )A．k＞k
1 2
B．T、T 温度下达平衡时反应速率的比值：
1 2
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T 温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T 温度时相同
2 1
【答案】CD
【解析】由图可知，T 比T 反应速率速率快，则T ＞T ；T 温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于
1 2 1 2 1
T 温度下平衡时；由于起始CO 与H 的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO 和H 的摩尔分数相等。A
2 2 2 2 2
项，T 比T 反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知 k ＞k ，A项正确；B项，
1 2 1 2
反应的速率方程为v=kc0.5(H )c(CO)，则 ，T 温度下达到平衡时反应物的摩尔
2 2 1
分数低于T 温度下平衡时，则 ，B项正确；C项，温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡
2
不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化
曲线变化，C项错误；D项，T 温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H
2 2
和CO 的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T 温度时相同，D项错误；故选CD。
2 1
2．(2024·河北卷，17节选)氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰
氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(2)1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅
度氯化时反应过程为以上各反应的速率方程均可表示为 ，其中 分别为各反应中对应反应物的浓
度，k为速率常数(k~k 分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度
1 5
恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，k：k：k：k：k
1 2 3 4 5
=100：21：7：4：23。
① 时，c(X)=6.80mol·L－1，且30~60 min内v(X)=0.042 mol·L-1·min-1，反应进行到60 min时，
c(X)=_______ mol·L－1。
② 时，c(D)=0.099mol·L－1，若0~60 min产物T的含量可忽略不计，则此时 _______
mol·L－1；60 min后，随T的含量增加， _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(2)①5.54 ②0.033 ③增大
【 解 析 】 (2)① 根 据 化 学 反 应 速 率 的 计 算 公 式 时 ， ， 60 min 时 ，
。 ② 已 知
， 又 由 题 给 反 应 速 率 方 程 推 知 ， ， 则
，即60 min后 。60 min后，D和G转化为T的速率比为 ，G消耗得更快，则 增大。
3．(2023•山东卷，20节选)一定条件下，水气变换反应CO+HO CO+H 的中间产物是
2 2 2
HCOOH。为探究该反应过程，研究 水溶液在密封石英管中的分子反应：
Ⅰ．HCOOH CO+HO(快)
2
Ⅱ．HCOOH CO+H (慢)
2 2
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应
Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为： ，k为反应速率常数。T 温度下，HCOOH电离
1
平衡常数为K，当HCOOH平衡浓度为x mol·L-1时，H+浓度为_____ mol·L-1，此时反应Ⅰ应速率 _____
a
mol·L-1·h -1 (用含K、x和k的代数式表示)。
a
【答案】(2)
【解析】(2)T 温度时，HCOOH建立电离平衡：
1
，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝ ， 。
4．(2022•河北省选择性考试，11)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为
①X Y；②Y Z。反应①的速率 ，反应②的速率 ，式中 为速率常数。
图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 曲线。下列说法错误的是(
)A．随 的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T 时，总反应速率由反应②决定
1
【答案】AB
【解析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代
表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度
升高增大的幅度小于反应②的。A项，由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增
大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A错误；B项，根据体系
中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v
(X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v
(X) + v (Y) = v(Z)，B错误；C项，升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度
升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，
需提高反应温度且控制反应时间，C正确；D项，由图乙信息可知，温度低于T时，k＞k，反应②为慢反
1 2
应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确；故选AB。
5．(2021•河北选择性考试，11)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反
应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v=kc2(M)，反应②的速率可表示为v=kc2(M)
1 1 2 2
(k、k 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是
1 2A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A项，由图中数据可知，30 min时，M、Z的浓度分别为0.300 mol•L-1和0.125 mol•L-1，则M
的变化量为0.5 mol•L-1-0.300 mol•L-1=0.200 mol•L-1，其中转化为Y的变化量为0.200 mol•L-1-0.125
mol•L-1=0.075 mol•L-1。因此，0~30 min时间段内，Y的平均反应速率为 mol·L－
1·min－1，A不正确；B项，由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为 ，Y和Z分别为反应①和反
应②的产物，且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度
之比等于 ，由于k、k 为速率常数，故该比值保持不变，B正确； C项，结合A、B的分析可知因此
1 2
反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于 = ，因此，如果反应能
进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即62.5%的M转化为Z，C正确；D项，由以上分析可知，在
相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。故选A。
1 ．速率常数
(1)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
(2)意义：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
(3)速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但温度对化
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。通
常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数
【易错提醒】
(1)速率常数是温度的函数。一般情况下，同一反应，温度不同，速率常数就不同，温度相同，速率常
数就相同；浓度不影响速率常数。
(2)反应物浓度改变，但速率常数不变，因此可以利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
(1)定义：一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物的浓度幂的乘积成正比，其次方一般为各物
质化学式前的系数。
(2)表达式
对于反应：aA＋bB==pC＋qD，则v＝kca(A)·cb(B) (其中k为速率常数)
如：①SO Cl SO ＋Cl v＝kc(SO Cl)
2 2 2 2 1 2 2
②2NO 2NO＋O v＝kc2(NO )
2 2 2 2
③2H＋2NO N＋2HO v＝kc2(H )·c2(NO)
2 2 2 3 2
3 ．速率常数与化学平衡常数之间的关系
(1)K与k 、k 的关系
正 逆
一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g) gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v ＝k ·ca(A)·cb(B)，v
正 正
＝k ·cg(G)·ch(H)，因平衡时v ＝v ，则k ·ca(A)·cb(B)＝k ·cg(G)·ch(H)，＝＝K。
逆 逆 正 逆 正 逆
(2)K 与k 、k 的关系
p 正 逆
以2NO NO 为例，v ＝k ·p2(NO )，v ＝k ·p(NO)
2 2 4 正 正 2 逆 逆 2 4
反应达到平衡时v ＝v ，此时：k ·p2(NO )＝k ·p(N O) ＝＝K ，即：K ＝
正 逆 正 2 逆 2 4 p p
考向 1 速率常数概念与计算
1．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三联考)已知2HO(g)= 2H (g)＋O(g)，速率方程为V=Kcn(H O)，其中
2 2 2 2
K为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；n为该反应中HO的反应级数，也
2是该反应总级数，可以为正数、0、负数；起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，HO在某催化剂表面上分解
2
的实验数据如表：
0 10 20 30 40 50 60
下列说法正确的是( )
A．该反应速率常数为0.05mol/(L.min)
B．该反应为0级反应
C．若起始浓度为0.60mol/L，半衰期为80min
D．工业上用该反应制备氢气
【答案】B
【解析】A项，当t=10min，c(HO)=0.25mol/L，t=20min，c(HO)=0.20mol/L，可知V=K=
2 2
=0.005mol/(L.min)，A错误；B项，根据表格中的数据，浓度变化与时间成正比，即速率是一个常数，
V=Kcn(H O)为常数，说明 n=0，该反应是零级反应，B 正确；C 项，设起始浓度为 cmol/L，半衰期
2
可知半衰期与起始浓度成正比，表中起始浓度为0.3mol/L时，半衰期为30min，若起始浓度为
0.6mol/L，则半衰期为60min，C错误；D项，工业上常用电解水法制备氢气，D错误；故选B。
2．温度为T 时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO (g) 2NO(g)+O (g)
1 2 2
(正反应吸热)。实验测得：v =v(NO ) =k ·c2(NO )，v =v(NO) =2v(O ) =k ·c2(NO)·c(O )，k 、k 为
正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆 2 正 逆
速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
容器 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
编号 c(NO ) c(NO) c(O ) c(O )
2 2 2
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
k
逆
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=
k
正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小
2
D．若改变温度为T，且T>T ，则k ∶k <0.8
2 2 1 正 逆
【答案】C【解析】平衡时，正、逆反应速率相等，则有 k ·c2(NO )=k ·c2(NO)·c(O )，所以 K=
正 2 逆 2
c2(NO)·c(O ) k
2 = 正，A 项错误。根据化学方程式和容器 Ⅰ 中 O 的平衡浓度可知，平衡时，
c2(NO ) k 2
2 逆
c2(NO)·c(O )
2
c(NO)=0.4 mol·L-1，c(NO )=0.2 mol·L-1，则 T 温度下，该反应的平衡常数 K= =
2 1 c2(NO )
2
0.42×0.2 0.2×0.52
=0.8；容器Ⅱ中浓度商Q= ≈0.56<0.8，反应正向进行，气体的总物质的量大于 1
0.22 c 0.32
mol，而容器Ⅲ中反应向左进行，气体的总物质的量小于0.85 mol，所以达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的
0.4 2 2
总压强之比大于20∶17，B项错误。容器Ⅰ中NO 的转化率为 = ，假设容器Ⅱ中NO 的转化率也为 ，
2 0.6 3 2 3
反应正向进行：
2NO (g) 2NO(g)+O (g)
2 2
起始量(mol·L-1) 0.3 0.5 0.2
变化量(mol·L-1) 0.2 0.2 0.1
平衡量(mol·L-1) 0.1 0.7 0.3
0.3×0.72 2
平衡常数K= =14.7>0.8，所以容器Ⅱ中NO 的转化率小于 ，即容器Ⅱ中起始平衡正向移
0.12 2 3
动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小，C项正确。因为该反应的正反应是吸热反应，
2
温度T>T ，所以T 时平衡常数增大，则k ∶k >0.8，D项错误。
2 1 2 正 逆
3．硫酸工业中，将SO 氧化为SO 是生产工艺中的重要环节。在温度为T 条件下，在三个容积均为
2 3 1
1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO (g)+O(g) 2SO (g)ΔH<0，实验测得：v =k ·c2(SO )·c(O)，v
2 2 3 正 正 2 2
=k ·c2(SO )。
逆 逆 3
起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1)
容器编号
c(SO ) c(O) C(SO ) c(O)
2 2 3 2
I 0.6 0.3 0 0.2
II 0.5 x 0.3
III 0.3 0.25 0.2
已知：k 、k 为速率常数，仅受温度的影响。
正 逆下列说法错误的是( )
A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：
B．若容器II中达到平衡时 =1，则x=0.85
C．容器III中达到平衡时，c(O)<0.25mol·L-1
2
D．当温度升高为T 时，k 、k 分别增大m倍和n倍，则mK，
此时平衡向逆反应方向移动，则平衡时O 的浓度c(O)>0.25mol·L-1，C项错误；D项，ΔH<0，温度升高，
2 2
平衡向逆反应方向移动，k 增大的幅度更大，n>m，D项正确。故选C。
逆
4．在恒温恒容密闭容器中充入一定量 ，发生如下反应：
反应②和③的反应速率分别满足 和 ，其中 、 分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得 的浓度随时间的变化如下表。
0 1 2 3 4 5
0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是
A．0~2min内，W的平均反应速率为
B．若增大容器容积，平衡时Z的产率增大
C．若 ，平衡时
D．若升高温度，平衡时 减小
【答案】D
【解析】A项，由表知 内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L，则v(W)<
，故A错误；B项，过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器
容积相当于减小压强，对反应 平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的浓度增大，
平衡时Y的产率减小，故B错误；C项，由速率之比等于系数比，平衡时2v (X)=v (Z)，即 ，2
逆 正
= ，若 ，平衡时 ，故C错误；D项，反应③的活化能大于反应②，∆H=
正反应活化能-逆反应活化能<0，则 ，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，
则平衡时 减小，故D正确；故选D。
5．[新考法]室温下，某溶液初始时仅 A，同时发生两个反应：①A B+C；②A B+D，反应①的
速率可表示为v=kc(A)，反应②的速率可表示为v=kc(A)， (k、k 为速率常数)，图1为T 时，该体系中
1 1 2 2 1 2 2
A、B、C、D的浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的lnk— 曲线，下列说法正确的是A．L 表示B浓度随时间变化曲线
4
B．t≈2s时曲线L 表示的物质的化学反应速率为2 mol/(L·s)
1 1
C．T 温度时，反应①的活化能比反应②的活化能大
2
D．若图Ⅰ的温度降低，t 时刻体系中 值变小
0
【答案】C
【解析】反应过程中，A的浓度逐渐减小，而B、C、D的浓度都逐渐增大，则L 表示A的浓度随时
2
间变化的曲线；由反应方程式中的化学计量数，可得出B的浓度应为C、D的浓度之和，则L1表示B的浓
度随时间变化的曲线；根据图2曲线判断，T 温度时，反应②的速率常数大，则单位时间内生成D多于
2
C，则图1中L 表示D浓度随时间变化的曲线，L 表示C浓度随时间变化的曲线。A项， L 表示C浓度
3 4 4
随时间变化曲线，L 表示B浓度随时间变化的曲线，A不正确；B项，t≈2s时v(B)= = 2
1 1
mol/(L·s)，则曲线L 表示物质B在0~2s时间内的平均化学反应速率约为2 mol/(L·s)，而不是表示t≈2s时
1 1
曲线L 表示物质的化学反应速率，B不正确；C项，T 温度时，反应①的速率常数更小，反应速率更慢，
1 2
则反应①的活化能比反应②的活化能大，C正确；D项，若图Ⅰ的温度降低，tt 时刻体系中k 减小的程度
0 1
大于k，且T 温度后，k＞k，c(D)＞c(C)，所以tt 时刻体系中 值变大，D不正确；故选C。
2 2 2 1 0
6．在两个相同恒温( )恒容密闭容器中仅发生反应：2NO(g) 4NO (g)＋O(g) ΔH＞0。实验
2 5 2 2测得： ； ； 、 为速率常数，受温度影响。
下列说法错误的是
物质的起始浓度( ) 物质的平衡浓度( )
容器编号
c(NO) c(NO ) c(O ) c(O )
2 5 2 2 2
Ⅰ 4 0 0 1
Ⅱ 1 2 0.5
A．平衡时容器1中再充入一定量的NO， 体积分数增大
2 5
B．若将容器1改为恒容绝热条件，平衡时c(O )＜0.1mol·L-1
2
C．反应刚开始时容器Ⅱ中的
D．当温度改变为 时，若 ，则T＜T
2 1
【答案】A
【解析】A项，平衡时容器1中再充入一定量的NO，相当于增大压强，平衡2NO(g) 4NO (g)
2 5 2 5 2
＋O(g)逆向移动，NO 体积分数减小，A错误；B项，该反应为吸热反应，若将容器1改为恒容绝热条件，
2 2
反应过程中容器的温度降低，平衡逆向移动，平衡时c(O )＜0.1mol·L-1，B正确；C项，容器Ⅰ平衡时，
2
c(O )=1mol/L，c(NO )=4mol/L，c(NO)=2mol/L，平衡常数K= =64，容器Ⅱ开始时Q=
2 2 2 5 c
=8”“<”或“=”)，升高温度，k 增大的倍数
正 逆 3 2 2 4 2 正
________k 增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
逆
②温度为T 时，测定平衡体系中c(HO)=0.25 mol·L−1，则：k /k =__________L·mol−1。
1 2 正 逆
【答案】①> < ② 16
【解析】①反应达到平衡时，υ =υ ，可得平衡常数K= ，N点正反应速率大于逆反应速率，则
正 逆
c(CH CH OH)
3 2
< ，根据“先拐先平数值大”可知，T>T，且平衡时T 温度下，C H 的转化率小于
c(C H )⋅c(H O) 2 1 2 2 4
2 4 2
T 的转化率，故正反应为放热反应，升温平衡向逆向移动，说明k 增大倍数大于k 增大倍数。
1 逆 正
②温度为T 时，C H(g)的平衡转化率为80%，设C H 的起始浓度为c mol/L，平衡时c(C H)=0.2c
1 2 4 2 4 2 4
mol·L−1，c(CHCHOH)=0.80c mol·L−1，已知c(HO)=0.25 mol·L−1，则：K= =
3 2 2
0.8c
L/mol=16.00L/mol。
0.2c×0.25
15．航天员呼吸产生的CO 用下列反应处理，可实现空间站中O 的循环利用。
2 2
Sabatior反应：CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g)
2 2 4 2
水电解反应：2HO(g) 2H(g)+O(g)
2 2 2
一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO(g)+2H(g) C(s)+2HO(g) H＜0代替Sabatier反应，
2 2 2
再电解水实现O 2 的循环利用。 △
350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH 和4molCO 发生以上反应，若反应起始和平衡
2 2
时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示：
时间/min 0 10 20 30 40 50 60压强 6.00P 5.60P 5.30P 5.15P 5.06P 5.00P 5.00P
①350℃时Bosch反应的K=_________________(K 为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体
p p
积分数×体系总压)
②Bosch反应的速率方程：v =k •c(CO)•c2(H )，v =k •c2(H O)(k是速率常数，只与温度有关)。
正 正 2 2 逆 逆 2
30min时， _________________ (填“＞”“＜”或“=”)；升高温度，k 增大的倍数
正
_________________k 增大的倍数。(填“＞”“＜”或“=”)
逆
【答案】① ②＞ ＜
【解析】①向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH 和4molCO 发生以上反应，结合三段式计算平
2 2
衡状态气体物质的量，设达到平衡状态消耗二氧化碳物质的量为x，
气体压强之比等于物质的量之比， ，得出x=2mol，则平衡下n(CO)=2mol，
2
n(H )=4mol，P=5.00P，CO%=20%，H%=40%，HO%=40%，
2 2 2 2
；②Bosch反应的速率方程： ，
(k是速率常数，只与温度有关)。30min时，图表数据分析反应正向进行，v ＞v ，则
正 逆
得到 > ， ，反应为放热反应，升高温度，
平衡逆向进行，v ＜v ，k 增大的倍数＜k 增大的倍数。
正 逆 正 逆题型二 压强平衡常数及相关计算
1．(2024·福建卷，14节选)SiHCl 是制造多晶硅的原料，可由 Si和SiCl 耦合加氢得到，相关反应如
3 4
下：
Ⅰ．SiCl (g)＋H(g)= SiHCl (g)＋HCl(g) ΔH ＝52kJ·mol−1
4 2 3 1
Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl (g)＋H(g) ΔH ＝-236kJ·mol−1
3 2 2
Ⅲ．Si(s)＋SiCl (g)＋2H(g)=2SiH Cl(g) ΔH ＝16kJ·mol−1
4 2 2 2 3
Ⅳ．Si(s)＋3SiCl (g)＋2H(g)=4SiHCl (g) ΔH ＝-80 kJ·mol−1
4 2 3 4
(3)在压强为p 的恒压体系中通入2molH 和1molSiCl ，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
0 2 4
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：K 为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量
p
分数×总压。
①图中n代表的组分为_______。(填化学式)
② 时，反应Ⅲ的平衡常数K=_______。(列出计算式)
p
③ 时，SiCl 的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式)
4
【答案】(3)①HCl ② ③ 或
【解析】(3)在压强为p 的恒压体系中通入2molH 和1molSiCl ，①根据反应I→IV可知，温度升高反应
0 2 4
I和II向正反应方向进行，产物含量增加，结合图可知 n为HCl，m为SiHCl ；②750K时按照反应II进行：
3
Si(s)＋SiCl (g)＋2H(g)=2SiHCl(g)，由图中可知道平衡时SiCl 的物质的量分数为x，SiHCl 的物质的量分
4 2 2 2 4 2 2数为z，H 的物质的量分数为w，则 ；③750K，1mol SiCl 的平衡转化率为f，
2 4
则转化的 SiCl 为 fmol，剩余的 SiCl 为(1-f)mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为：SiCl →x、
4 4 4
SiHCl→z和SiHCl →y，设平衡时混合物的总物质的量为 Mmol，则可以根据剩余的SiCl 计算出M，
2 2 3 4
mol ， 再 计 算 出 、
，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总
物质的量-起始时的1molSiCl ， 或者消耗硅
4
的 物 质 的 量 = 平 衡 物 质 中 SiHCl 和 SiHCl 物 质 的 量 之 和 - 消 耗 的 fmol SiCl ，
2 2 3 4
。
2．(2024· 贵州卷，17节选)在无氧环境下，CH 经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产
4
品。一定温度下，CH 芳构化时同时存在如下反应：
4
ⅰ．CH(g) →C(s)＋2H(g) ΔH ＝+74.6kJ·mol−1 ΔS=+80.84J·mol-1·K-1
4 2 1
ⅱ．6CH(g) →C H(l)＋H(g) ΔH
4 6 6 2 2
(5) 下，在某密闭容器中按 n(C H)：n(CH)=1：5 充入气体，发生反应 C H(g)＋
6 6 4 6 6
CH(g)→C H(g)＋H(g)，平衡时C H(g)与C H(g)的分压比为4：1，则C H(g)的平衡转化率为 ，
4 7 8 2 6 6 7 8 6 6
平衡常数K= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 总压 物质的量分数，列出计算式即可)。
p
【答案】(5) 20% 或
【解析】(5) 下，在某密闭容器中按n(C H)：n(CH)=1：5充入气体，发生反应C H(g)＋
6 6 4 6 6
CH(g)→C H(g)＋H(g)，平衡时C H(g)与C H(g)的分压比为4：1，设起始时C H 的物质的量为1mol，
4 7 8 2 6 6 7 8 6 6
CH 的物质的量为5mol，参加反应C H 的物质的量为xmol，则可建立如下三段式：
4 6 6依题意， ，解得x=0.2，平衡时，n(C H)=0.8mol，n(CH)=4.8mol，n(C H)=0.2mol，
6 6 4 7 8
n(H )=0.2mol，则C H 的平衡转化率为 =20%，平衡常数K=
2 6 6 p
或 。
3．(2024·湖南卷，18)丙烯腈(CH=CHCN)是一种重要的化工原料。
2
(3)催化剂TiO 再生时会释放CO，可用氨水吸收获得NH HCO 。现将一定量的NH HCO 固体(含
2 2 4 3 4 3
0.72g水)置于密闭真空容器中，充入CO 和NH ，其中CO 的分压为 ，在 ℃下进行干燥。为保证
2 3 2
NH HCO 不分解，NH 的分压应不低于 (已知 NH HCO
4 3 3 4 3
分解的平衡常数K= 4×104(kPa)3)；
p
【答案】(3)40
【解析】(3)0.72g水的物质的量为0.04mol，故p(H O)=2.5×102kPa●mol−1×n(H O)=10kPa，NH HCO 分
2 2 4 3
解 的 反 应 式 为 NH HCO =NH↑+CO ↑+H O↑ ， 故 NH HCO 分 解 的 平 衡 常 数
4 3 3 2 2 4 3
K=p(NH)p(CO )p(H O)=4×104(kPa)3，解得p(NH )=40kPa，故为保证NH HCO 不分解，NH 的分压应不低
p 3 2 2 3 4 3 3
于40kPa。
4．(2024·湖北卷，17节选)用BaCO 和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC ，再制备乙炔是我国科研
3 2
人员提出的绿色环保新路线。
反应I：BaCO(s)+C(s) BaO(s)+2CO(g)
3
反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC (s)+CO(g)
2
(2)已知 、 (n是 的化学计量系数)。反应、Ⅱ的 与温度的关系曲线见图
1。①反应BaCO(s)+4C(s) BaC (s)+3CO(g)在 的K = Pa3。
3 2 P
②保持 不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时p = Pa，若将容器体积压缩到
CO
原来的 ，重新建立平衡后p = Pa。
CO
【答案】(2) ①1016 ②105 105
【解析】(2)① 反应I+反应Ⅱ得BaCO (s)+4C(s) BaC (s)+3CO(g)，所以其平衡常数K=K×K =
3 2 I Ⅱ
，由图1可知，1585K时K=102.5，K =10-1.5，即 =102.5×10-1.5=10，所以
I Ⅱ
p3 =10×(105pa)3=1016p3，则K= p3 =1016p3；②由图1可知，1320K时反应I的K=100=1，即K=
CO a p CO a I I
=1，所以p2 =(105pa)2，即p =105pa；③若将容器体积压缩到原来的 ，由于温度不变、平衡常数不变，
CO CO
重新建立平衡后p 应不变，即p =105pa。
CO CO
5．(2023•湖北省选择性考试，19)纳米碗C H 是一种奇特的碗状共轭体系。
40 10
(4)1200K时，假定体系内只有反应C H (g) C H (g) + H(g)发生，反应过程中压强恒定为
40 12 40 10 2
p(即C H 的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为_______(用平衡分压代替平衡浓度计
0 40 12
算，分压=总压×物质的量分数)。【答案】(4)
【解析】(4)1200K时，假定体系内只有反应C H (g) C H (g) + H (g)发生，反应过程中压强
40 12 40 10 2
恒定为p (即C H 的初始压强)，平衡转化率为α，设起始量为1mol，则根据信息列出三段式为：
0 40 12
则 ， ， ， 该 反 应 的 平 衡 常 数
= 。
6．(2023·全国乙卷，28(3)(4)节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途。
(3)将FeSO 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO (s)=Fe O(s)＋SO (g)＋SO (g)
4 4 2 3 2 3
(Ⅰ)。平衡时 －T的关系如图所示。660 K时，该反应的平衡总压p ＝____________kPa、平衡常数
总
K (Ⅰ)＝____________(kPa)2。K (Ⅰ)随反应温度升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
p p
(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应 2SO (g) 2SO (g)＋O(g)(Ⅱ)，平衡时 ＝
3 2 2
________(用 、 表示)。在929 K时，p ＝84.6 kPa、 ＝35.7 kPa，则 ＝____kPa，K (Ⅱ)
总 p
＝____________kPa(列出计算式)。
【答案】(3)3.0 2.25 增大 (4) 46.26
【解析】(3)660 K时， ＝1.5 kPa，则 ＝1.5 kPa，因此，该反应的平衡总压p ＝3.0 kPa、平
总
衡常数K (Ⅰ)＝ ＝1.5 kPa×1.5 kPa＝2.25(kPa)2。由图中信息可知， 随着温度升高而增大，因
p
此，K (Ⅰ)随反应温度升高而增大。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO (g)2SO (g)＋O(g)
p 3 2 2(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时 ＝ ，则
平衡时 ＋2 ＝ －2 ，得 ＝ 。在929 K时，p ＝84.6 kPa、 ＝35.7
总
kPa，则 ＋ ＋ ＝p 、 ＋2 ＝ －2 ，联立方程组消去 ，可得3 ＋5
总
＝4p ，代入相关数据可求出 ＝46.26 kPa，则 ＝84.6 kPa－35.7 kPa－46.26 kPa＝2.64 kPa，
总
K (Ⅱ)＝＝ kPa。
p
7．(2023·湖北，19节选)(5)C H (g) C H (g)＋H·(g)及C H (g) C H (g)＋H·(g)反应的ln
40 19 40 18 40 11 40 10
K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，ln K＝－＋c(R为理想气体常数，c为截
距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是________。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C H 的反应速率的是________(填标号)。
40 10
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
【答案】(5)在反应过程中，断裂和形成的化学键相同 (6)a
【解析】(5)图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据ln K＝－＋c(R为理想气体常数，c为截
距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，因为在反应过程中，断裂和形成的化学键相同。(6)由反应历程可
知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反应速率也加快，a符合题意；该反
应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；加入催化剂，平衡
不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意。
8．(2022·全国甲卷，28节选)(1)TiO 转化为TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化
2 4
学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO(s)＋2Cl(g)===TiCl (g)＋O(g) ΔH＝＋172 kJ·mol－1，K ＝1.0×10－2
2 2 4 2 1 p1
(ⅱ)碳氯化：TiO(s)＋2Cl(g)＋2C(s)===TiCl (g)＋2CO(g) ΔH＝－51 kJ·mol－1，K ＝1.2×1012Pa
2 2 4 2 p2
①反应2C(s)＋O(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·mol－1，K ＝__________Pa。
2 p
(2)在1.0×105 Pa，将TiO 、C、Cl 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质
2 2
的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应C(s)＋CO(g)===2CO(g)的平衡常数K (1 400 ℃)＝__________Pa。
2 p
【答案】(1)①－223 1.2×1014 (2)①7.2×105
【解析】(1)①根据盖斯定律，将“反应(ⅱ)－反应(ⅰ)”得到反应2C(s)＋O(g)===2CO(g)，则ΔH＝－
2
51 kJ·mol－1－(＋172 kJ·mol－1)＝－223 kJ·mol－1；则K ＝＝Pa＝1.2×1014 Pa。(2)①从图中可知，1 400
p
℃，体系中气体平衡组成比例 CO 是0.05，CO是0.6，反应C(s)＋CO(g)===2CO(g)的平衡常数K (1 400
2 2 p
℃)＝＝Pa＝7.2×105 Pa。
9．(2022·湖南，16节选)(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H O(g)，
2
起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.C(s)＋HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1
2 2 1
Ⅱ.CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH＝－41.1 kJ·mol－1
2 2 2 2
反应平衡时，HO(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系__________(填“吸
2
收”或“放出”)热量__________kJ，反应Ⅰ的平衡常数K ＝__________(以分压表示，分压＝总压×物质的
p
量分数)。
【答案】吸收 31.2 0.02 MPa
【解析】反应达到平衡时，HO(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5 mol，水的平衡量也是0.5
2
mol，由于CO的物质的量为0.1 mol，CO和CO 中的O均来自HO中，则根据O原子守恒可知CO 的物
2 2 2
质的量为0.2 mol，生成0.2 mol CO 时消耗了0.2 mol CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3 mol CO。根据相关反
2
应的热化学方程式可知，整个体系的热量变化为＋131.4 kJ·mol－1×0.3 mol－41.1 kJ·mol－1×0.2 mol＝39.42 kJ
－8.22 kJ＝31.2 kJ；由H原子守恒可知，平衡时H 的物质的量为0.5 mol，CO的物质的量为0.1 mol，CO
2 2
的物质的量为0.2 mol，水的物质的量为0.5 mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol
＋0.5 mol＝1.3 mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总
压为0.2 MPa×1.3＝0.26 MPa，反应Ⅰ的平衡常数K ＝＝×p ＝×0.26 MPa＝0.02 MPa。
p 总
压强平衡常数(K )的计算流程
p1 ． 气体的分压 p (B)
相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B所具有的压
强，称为气体B的分压强，简称气体B的分压，符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。
气体B的分压p(B)＝气体总压p×B的体积分数＝气体总压p×B的物质的量分数。
2 ．分压平衡常数 (K )
P
一定条件下，若平衡体系中有气体物质，也可用其分压代替浓度，所求得的平衡常数为分压平衡常数，
以K 表示。
p
对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)：
压强平衡常数表达式为K ＝[p(X)：X在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。
p
cc(C)·cd(D) n
浓 度 平 衡 常 数 与 压 强 平 衡 常 数 的 关 系 ： K= ， 又 p= RT=cRT ， 则
c ca(A)·cb(B) V
K =K·(RT)Δn[Δn=(c+d)-(a+b)]。
p c
3 ． 常用的四个公式
公式 备注
反应物的转化率 ×100%＝×100%
①平衡量可以是物质的
生成物的产率 ×100%
量、气体的体积；
平衡时混合物组分的百
×100% ②某组分的体积分数，
分含量
也可以是物质的量分数
某组分的体积分数 ×100%
【名师提醒】
解答有关平衡常数的计算
(1)结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。
(2)多重平衡体系的计算用好连续计算法(分设变量)、守恒法两种方法。(3)多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。
考向 2 分压平衡常数的计算
1．[新考法] (2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试，节选)“碳达峰”“碳中和”是近年来的热门话题，
以二氧化氮和氢气为原料反应时，通常存在以下几个反应：
I．CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.2kJ·mol−1
2 2 2 1
II．CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH ＝-48.8kJ·mol−1
2 2 3 2 2
III．2CO(g)＋6H(g) CHOCH (g)＋3HO(g) ΔH ＝-123.2kJ·mol−1
2 2 3 3 2 3
IV．2CHOH(g) CHOCH (g)＋HO(g) ΔH
3 3 3 2 4
(2)假设只发生反应I、反应II，一定条件下，向体积为 的恒容密闭容器中通入1 molCO 和4 molH
2 2
发生反应，初始压强为2.5 kPa，达到平衡时，CO 的转化率为80%，CO浓度为0.3 mol·Lˉ1，则反应I的
2
K = 。
P
【答案】(2)6/7
【答案】(1) -25.6kJ·mol−1 L ＞L ，反应III为气体分子数减小的反应，相同温度时，压强越大，
1 2
二甲醚的平衡产率就越高。
(2)
(3) C > >
(4) CH OH+8OH--6e-=CO 2-+6H O 0.5mol·L-1
3 3 2
【解析】(2)向体积为2L的恒容密闭容器中通入 1 molCO 和4 molH 发生反应，初始压强为为 2.5
2 2
kPa，达到平衡时，CO 的转化率为80%，CO浓度为0.3 mol·L-1，参加反应I的二氧化碳为0.6mol、参加反
2
应II的二氧化碳0.2mol；反应I消耗0.6molH ，反应II消耗0.6molH ，则容器中剩余2.8molH ，反应I生
2 2 2
成0.6molHO、反应II生成0.2molHO、0.2mol甲醇。反应平衡时气体总物质的量为 4.6mol，总压强为
2 2
，则反应I的 。
2．[新考法](2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)工业制丙烯的方法有多种，回答下列问题：
(1)直接脱氢反应I：CHCHCH(g) CHCH=CH(g)＋H(g) ΔH 。压强分别为 和
3 2 3 3 2 2 1
时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示。该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)，图中表示 的关系曲线是 (填“a”或“b”)。520℃时， 条件
下丙烷的平衡转化率Y= ％(计算结果保留一位小数)。
[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平街常数，记作Kp (类
似于浓度平衡常数K)，如 ，p为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。
【答案】(1)高温 b 23.1
【解析】(1)由图可知，升高温度，丙烷的平衡转化率增大，说明该反应是吸热反应，ΔH＞0，另外该
1
反应为气体体积增大的反应，ΔS＞0，当ΔH-TΔS＜0时反应能自发进行，则该反应自发进行的条件是高温，
增大压强，平衡CHCHCH(g) CHCH=CH(g)＋H(g)逆向移动，丙烷的平衡转化率减小，则图中表
3 2 3 3 2 2
示 的关系曲线是b，根据点(520，60.0)列出“三段式”：
平衡常数K= ，根据点(520，Y)列出“三段式”：
p
由于点(520，60.0)和点(520，Y)温度相等，K 也相等，则K=
p p，解得Y=23.1%。
3．利用废弃的HS的热分解可生产H ：2HS(g) 2H(g)＋S(g)。现将0.20 mol H S(g)通入某恒压
2 2 2 2 2 2
(压强p＝a MPa)密闭容器中，在不同温度下测得HS的平衡转化率如图所示：
2
已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(p )代替物质的量浓度(c )也可表示平衡常数。温度为
B B
T℃时，该反应的平衡常数K＝________(用含a的代数式表示)。
4 p
【答案】 MPa
【解析】由图像可知，温度为T℃时，HS平衡转化率为40%，故反应所消耗HS的物质的量为0.20
4 2 2
mol×40%＝0.08 mol，剩余HS的物质的量为0.20 mol－0.08 mol＝0.12 mol，生成H 的物质的量为0.08
2 2
mol，生成S 的物质的量为0.04 mol，则p(H S)＝ MPa，p(H )＝ MPa，p(S )＝ MPa，故T℃时反应的平
2 2 2 2 4
衡常数K＝＝ MPa。
p
4．一定条件下，向某密闭容器中通入4 mol的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应：C H (g)
4 10
C H(g)+ C H(g) ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如下图所示：
2 4 2 6
①X表示_______ (填“温度”或“压强”)，Y_______Y(填“>”或“<”)，该反应为焓_______ (填
1 2
“增”或“减”)反应。
②A点对应的压强为 ，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为 ，则v(C H )=
4 10
_______ ，此温度下平衡常数 _______，A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系为_______。(K 为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
P
【答案】温度 < 增
【解析】①该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，丁烷的平衡转化率降低，所
以X不是压强，是温度；A点和B点处于同一温度下，A点→B点，丁烷的平衡转化率降低，说明化学平
衡逆向移动，该反应是气体分子数增大的反应，则A点→B点，压强增大，即YT，即<，由图可知：lg K (T′)－lg K (T)>|lg K (T′)－lg
p1 p2 p2 p2 p1
K (T)|＝lg K (T)－lg K (T′)，则：lg[K (T′)·K (T′)]>lg[K (T)·K (T)]，即K(T′)>K(T)，因此该反应正反应为
p1 p1 p1 p2 p1 p2 p1
吸热反应，即ΔH大于0
【解析】①结合图可知，温度越高，越小，lg K 越大，即 K 越大，说明升高温度平衡
p2 p2
2NOCl(g)2NO(g)＋Cl(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl 反应的ΔH大于0。
2 2
10．二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还
可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下：
反应Ⅰ. CO(g)+2H (g) CHOH(g) H
2 3 1
反应Ⅱ．2CH
3
OH(g) CH
3
OCH
3
(g)+ H△2 O(g) ΔH
2
= -23 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)若反应Ⅰ正反应速率方程为v =k c(CO)c2(H )，逆反应速率方程为v =k c(CHOH)，其中k 、k
正 正 2 逆 逆 3 正
分别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k 、k 随温度变化，则
逆 正 逆
H___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T 时化学
1 1
△平衡常数K=___________。
(2)在 下，将2 mol CO、4 mol H 充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，
210min达到平衡，测得c(H )=0.8mol·L-1、c(H O)=0.15mol·L-1，则v(CO)= ___________ ，反应I
2 2
平衡常数Kp=___________ (Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算
式)。
【答案】(1)＜
(2)
【解析】(1)反应Ⅰ正反应速率方程为v =k c(CO)c2(H )，逆反应速率方程为v =k c(CHOH)，反应
正 正 2 逆 逆 3
达到平衡时v =v ，即k c(CO)c2(H )= k c(CHOH)，则有平衡常数 。图1所示中，
正 逆 正 2 逆 3
斜线①、②分别表示k 、k 随温度变化，说明温度越低( 越大)，k 、k 越小( 越小)，且 增大，
正 逆 正 逆
即平衡常数增大，平衡正向移动，则正向放热，故ΔH＜0。图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则
1
温度T 时化学平衡常数K= = 。(2)根据题意，达到平衡时 ，
1
，设反应Ⅱ 反应了xmol，有反应关系：由 ，得 ，x=0.6(mol)，故平衡时体系气体总物质的量为
0.8+1.6+(1.2-0.6)+0.3+0.3=3.6(mol)。则v(CO)= ；反应I平衡常数Kp=
。
11．[新题型](2025·山东省烟台市高三期中)某实验室测定并计算了在136～180℃范围内下列反应的平
衡常数K：
p
①2NO(g)＋2ICl(g) 2NOCl(g)＋I(g) K
2 p1
②2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl(g) K
2 p2
得到 和 均为线性关系，如图所示，回答下列问题：
(1)反应Cl(g)＋I(g) 2ICl(g)的反应物键能总和 (填“大于”或“小于”)生成物的键能总
2 2
和；180℃时，该反应的平衡常数K= 。
p
(2)t℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl )，抽真空后，用一支管通入碘蒸气
6
(然后将支管封闭)。此时容器的初始压强为10.0kPa，反应达到平衡时，测得I 的平衡转化率为30%。已知
2
BaPtCl 固体加热时分解为BaCl (s)、Pt(s)和Cl(g)，t℃时平衡常数K=1.0 kPa 2。
6 2 2 p
①氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为 。
②平衡时容器中总压强为 kPa，t 180(填“>”或“＜”)。
③平衡后，保持温度不变缩小容器体积，Cl(g)＋I(g) 2ICl(g)平衡移动 (填“正向”、
2 2
“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
2
【答案】(1)小于 103.8
(2) BaPtCl (s) BaCl (s)+Pt(s)+2Cl (g)↑ 14 > 逆向 增大
6 2 2【解析】(1)该反应=(反应①+反应②)×-1，则该反应的平衡常数K= ，根据图示可知，lgK
p p2
对应曲线斜率的绝对值更大，lgK =-lgK -lgK ， 增大一定量，lgK 减小的量大于lgK 增大的量，即
p p1 p2 p2 p1
ΔlgK =-ΔlgK -ΔlgK >0，说明lgK 随 增大而增大，即升高温度K 减小，该反应为放热反应，反应物总
p p1 p2 p p
键能小于生成物总键能。根据图中数据可知，180℃时lgK =-1.2，lgK =-2.6，则lgK =-lgK -lgK =3.8，
p1 p2 p p1 p2
K=103.8。(2)①BaPtCl 加热条件下分解生成BaCl 、Pt和Cl，该反应存在平衡常数，则为可逆反应，化学
p 6 2 2
方程式为BaPtCl (s) BaCl (s)+Pt(s)+2Cl (g)↑。②已知t℃时反应BaPtCl (s) BaCl (s)+Pt(s)
6 2 2 6 2
+2Cl(g)↑的平衡常数为1.0kPa2，说明平衡时Cl 的压强为1kPa，初始时压强为10kPa，则一开始I 的压强
2 2 2
为10kPa，I 的平衡转化率为30%，则转化的I 为3kPa，生成ICl压强为6kPa，剩余I 压强为7kPa，则此
2 2 2
时总压强为(6+7+1)kPa=14kPa。T℃时反应Cl(g)＋I(g) 2ICl(g)的平衡常数K= ≈5.1<103.8，而反
2 2 p
应Cl(g)＋I(g) 2ICl(g)为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，平衡常数减小，说明t>180℃；③
2 2
保持温度不变缩小体积，反应BaPtCl (s) BaCl (s)+Pt(s)+2Cl (g)↑的化学平衡逆向移动，氯气浓度减小，
6 2 2
导致Cl(g)＋I(g) 2ICl(g)的化学平衡逆向移动，碘的浓度增大，重新达到平衡后，p(I)增大。
2 2 2
