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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(KP).................................................................................................................................................
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
及相关计
2024·山东卷，15，4 分；2024·河北
压强平衡常数与速率常数是在化学平
衡常数基础上的延伸和拓展，它是定
1
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算
卷，17(2)；2023•山东卷，20(2)；2022•
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
点。以化学平衡原理为指导，以判断
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
各平衡常数之间的联系为突破口，联
系元素及化合物知识，串点成线，结
线成网，形成完整的认识结构体系，
就能势如破竹，水到渠成。
压强平衡
常数及相
关计算
2024·福建卷，14(3)；2024· 贵州卷，
17(5)；2024·湖南卷，18(3)；2024·湖北
卷，17(2)；2023•全国乙卷，28(3)(4)；
2023•湖北省选择性考试，19(4)；2023•
辽宁省选择性考试，18(2)(ⅲ)；2023•全
国新课标卷，29(4)；2023·全国乙卷，
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：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0。一
定压力下，按CO2，H2物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：1 投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化
关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k 分别为k1、k2。
下列说法错误的是( )
2
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A．k1＞k2
B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：
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．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
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(k1~k5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
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，k1：k2：k3：k4：k5
=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
_______
3
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mol·L－1；60 min 后，随T 的含量增加，
_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
3．(2023•山东卷，20 节选)一定条件下，水气变换反应CO+H2O
CO2+H2的中间产物是
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+H2O(快)
Ⅱ．HCOOH
CO2+H2(慢)
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。T1温度下，HCOOH 电离
平衡常数为Ka，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
_____
mol·L-1·h -1 (用含Ka、x 和k 的代数式表示)。
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T1时，总反应速率由反应②决定
4
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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v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)
(k1、k2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
A．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
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：①SO2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
5
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②2NO2
2NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NO
N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
3 ．速率常数与化学平衡常数之间的关系
(1)K 与k 正、k 逆的关系
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 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v
逆＝k 逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v 正＝v 逆，则k 正·ca(A)·cb(B)＝k 逆·cg(G)·ch(H)，＝＝K。
(2)Kp与k 正、k 逆的关系
以2NO2
N2O4为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4)
＝＝Kp，即：Kp＝
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2H2O(g)= 2H2(g)＋O2(g)，速率方程为V=Kcn(H2O)，其中
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H2O 的反应级数，也
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，H2O 在某催化剂表面上分解
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
2．温度为T1时，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)
(正反应吸热)。实验测得：v 正=v(NO2)消耗=k 正·c2(NO2)，v 逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k 逆·c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆为
速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
6
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A．设K 为该反应的化学平衡常数，则有K=k逆
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NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k 正∶k 逆<0.8
3．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为
1L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v 正=k 正·c2(SO2)·c(O2)，v
逆=k 逆·c2(SO3)。
容器编号
起始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
c(SO2)
c(O2)
C(SO3)
c(O2)
I
0.6
0.3
0
0.2
II
0.5
x
0.3
III
0.3
0.25
0.2
已知：k 正、k 逆为速率常数，仅受温度的影响。
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(O2)<0.25mol·L-1
D．当温度升高为T2时，k 正、k 逆分别增大m 倍和n 倍，则m<n
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。
7
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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
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v1=k1c(A)，反应②的速率可表示为v2=k2c(A)， (k1、k2为速率常数)，图1 为T2时，该体系中
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．L4表示B 浓度随时间变化曲线
B．t1≈2s 时曲线L1表示的物质的化学反应速率为2 mol/(L·s)
C．T2温度时，反应①的活化能比反应②的活化能大
D．若图Ⅰ的温度降低，t0时刻体系中
值变小
6．在两个相同恒温(
)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0。实验
8
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测得：
；
；
、
为速率常数，受温度影响。
下列说法错误的是
容器编号
物质的起始浓度(
)
物质的平衡浓度(
)
c(N2O5)
c(NO2)
c(O2)
c(O2)
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N2O5，
体积分数增大
B．若将容器1 改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)＜0.1mol·L-1
C．反应刚开始时容器Ⅱ中的
D．当温度改变为
时，若
，则T2＜T1
7．室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M 和N，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Z；
②M+N=X+Y(产物均易溶)。反应①的速率
，反应②的速率
(
、
为速率常数)。
反应体系中M 和Z 的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y 和Z 的浓度之比逐渐减小
B．0～30min 内，M 的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N 转化为Y
D．反应的活化能：①
②
考向
2
速率常数综合应用
8．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：
9
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该反应的速率方程可表示为v 正＝k 正·c(顺)和v 逆＝k 逆·c(反)，k 正和k 逆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：T1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K1＝________。
(2)T2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________(填字母)，平衡常数K2
＝________。
9．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO 的主要反应如下：
4NH3(g)＋6NO(g)
5N2(g)＋6H2O(l) ΔH＜0
已知该反应速率v 正＝k 正·c4(NH3)·c6 (NO)，v 逆＝k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常
数)，该反应的平衡常数K＝，则x＝________，y＝________。
10．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 逆之间的关系式为K＝________(用含有k 正、k 逆的式子表示)。
(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。
11．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的速率却随温度的升
高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应历
程分两步：
i：2NO(g)
N2O2(g)(快)，v1 正＝k1 正c2(NO) v1 逆＝k1 逆c(N2O2) ΔH1＜0
ii：N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)(慢)，v2 正＝k2 正c(N2O2)c(O2) v2 逆＝k2 逆c2(NO2) ΔH2＜0
请回答下列问题：
10
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①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1 正、k1 逆、k2 正、k2 逆表示的
平衡常数表达式K＝_______________
②由实验数据得到v2 正～c(O2)的关系可用如图表示。当x 点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，
则变为相应的点为__________________(填字母)。
12．(1)Na2SO3的氧化分富氧区和贫氧区两个阶段，贫氧区速率方程为v=k∙ca(SO3
2-)，富氧区反应速率
方程v=k∙c(SO3
2-)∙c(O2)，k 为常数。
①当溶解氧浓度为4.0mg/L，此时Na2SO3的氧化位于贫氧区时，c(SO3
2-)与速率数值关系如下表所示，
则a=_________。
c(SO3
2-)×10-3
3.65
5.65
7.3
11.65
V×106
10.2
24.5
40.8
104.4
②由富氧区速率方程v=k∙c(SO3
2-)∙c(O2)，当其他条件不变时，SO3
2-、O2的浓度分别增大为原来的2 倍，
反应速率为原来的_______倍。
(2)两个阶段的速率方程和不同温度的速率常数之比如下表所示。已知ln(
)=
，R 为常
数，则Ea(富氧区)_______(填“＞”或“＜”)Ea(贫氧区)。
反应阶
段
速率方程
k(297.9K)/k(291.5K)
富氧区
v=k∙c(SO3
2-)∙c(O2)
1.47
贫氧区
v=k∙ca(SO3
2-)∙cb(O2)
2.59
13．氮的氧化物是大气污染物之一，研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。T°C 时，
存在如下平衡：2NO2(g)
N2O4(g)。该反应正逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为：v(正)=k 正
c2(NO2)，v(逆)=k 逆c(N2O4)(k 正、k 逆是速率常数)，且lgv(正)~lgc(NO2)与lgv(逆)~lgc(N2O4)的关系如图所示。
11
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①T°C 时，该反应的平衡常数K=_______。
②T°C 时，向刚性容器中充入一定量NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol·L-1，则平衡时NO2的物质的
量分数为_______(以分数表示)。平衡后v(正)=_______(用含a 的表达式表示)。
14．一定温度下，在1 L 恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g)，发生如下反应：C2H4(g)+
H2O(g)
CH3CH2OH(g) ΔH，测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图2 所示。其中T1、T2表示
温度，速率方程：υ 正=k 正·c(C2H4)·c(H2O)，υ 逆=k 逆·c(CH3CH2OH)(k 是速率常数，只与温度有关)。
①N 点：k 正/k 逆_______c(CH3CH2OH)/c(C2H4)∙c(H2O)(填“>”“<”或“=”)，升高温度，k 正增大的倍数
________k 逆增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
②温度为T1时，测定平衡体系中c(H2O)=0.25 mol·L−1，则：k 正/k 逆=__________L·mol−1。
15．航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatior 反应：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应：2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)
一种新的循环利用方案是用Bosch 反应CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g) △H＜0 代替Sabatier 反应，
再电解水实现O2的循环利用。
350℃时，向体积为2L 的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应，若反应起始和平衡
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Kp=_________________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体
12
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积分数×体系总压)
②Bosch 反应的速率方程：v 正=k 正•c(CO2)•c2(H2)，v 逆=k 逆•c2(H2O)(k 是速率常数，只与温度有关)。
30min 时，
_________________
(填“＞”“＜”或“=”)；升高温度，k 正增大的倍数
_________________k 逆增大的倍数。(填“＞”“＜”或“=”)
题型二 压强平衡常数及相关计算
1．(2024·福建卷，14 节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由 Si 和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如
下：
Ⅰ．SiCl4(g)＋H2(g)= SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＝52kJ·mol−1
Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl3(g)＋H2(g) ΔH2＝-236kJ·mol−1
Ⅲ．Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)=2SiH2Cl2(g) ΔH3＝16kJ·mol−1
Ⅳ．Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)=4SiHCl3(g) ΔH4＝-80 kJ·mol−1
(3)在压强为p0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量
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Kp=_______。(列出计算式)
③
时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式)
13
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2．(2024· 贵州卷，17 节选)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产
品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应：
ⅰ．CH4(g) →C(s)＋2H2(g) ΔH1＝+74.6kJ·mol−1 ΔS=+80.84J·mol-1·K-1
ⅱ．6CH4(g) →C6H6(l)＋H2(g) ΔH2
(5)
下，在某密闭容器中按n(C6H6) ：n(CH4)=1 ：5 充入气体，发生反应C6H6(g) ＋
CH4(g)→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6(g)与C7H8(g)的分压比为4：1，则C6H6(g)的平衡转化率为 ，
平衡常数Kp= (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)。
3．(2024·湖南卷，18)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料。
(3)催化剂TiO2再生时会释放CO2，可用氨水吸收获得NH4HCO3。现将一定量的NH4HCO3固体(含
0.72g 水)置于密闭真空容器中，充入CO2和NH3，其中CO2的分压为
，在
℃下进行干燥。为保证
NH4HCO3不分解，NH3的分压应不低于
(已知
NH4HCO3
分解的平衡常数Kp= 4×104(kPa)3)；
4．(2024·湖北卷，17 节选)用BaCO3和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研
人员提出的绿色环保新路线。
反应I：BaCO3(s)+C(s)
BaO(s)+2CO(g)
反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s)
BaC2(s)+CO(g)
(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BaCO3(s)+4C(s)
BaC2(s)+3CO(g)在
的KP= Pa3。
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②保持
不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时pCO= Pa，若将容器体积压缩到
原来的
，重新建立平衡后pCO= Pa。
5．(2023•湖北省选择性考试，19)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。
(4)1200K 时，假定体系内只有反应C40H12 (g)
C40H10(g) + H2(g)发生，反应过程中压强恒定为
p0(即C40H12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
算，分压=总压×物质的量分数)。
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FeSO4 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)=Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)
(Ⅰ)。平衡时
－T 的关系如图所示。660 K 时，该反应的平衡总压p 总＝____________kPa、平衡常数
Kp(Ⅰ)＝____________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4) 提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)
2SO2(g) ＋O2(g)(Ⅱ) ，平衡时
＝
________(用
、
表示)。在929 K 时，p 总＝84.6 kPa、
＝35.7 kPa，则
＝____kPa，Kp(Ⅱ)
＝____________kPa(列出计算式)。
7．(2023·湖北，19 节选)(5)C40H19(g)
C40H18(g)＋H·(g)及C40H11(g)
C40H10(g)＋H·(g)反应的ln
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C40H10的反应速率的是________(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
8．(2022·全国甲卷，28 节选)(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化
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学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa
①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH 为________kJ·mol－1，Kp＝__________Pa。
(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2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
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)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝__________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 H2O(g)，
起始压强为0.2 MPa 时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1
反应平衡时，H2O(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
收”或“放出”)热量__________kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝__________(以分压表示，分压＝总压×物质的
量分数)。
压强平衡常数(Kp)的计算流程
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1 ．
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Kp表示。
对于反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)：
压强平衡常数表达式为Kp＝[p(X)：X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。
浓度平衡常数与压强平衡常数的关系：Kc=c
c(C )·c
d( D)
c
a( A )·c
b(B)
，又p= n
V RT=cRT ，则
Kp=Kc·(RT)Δn[Δn=(c+d)-(a+b)]。
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
量、气体的体积；
②某组分的体积分数，
也可以是物质的量分数
生成物的产率
×100%
平衡时混合物组分的百
分含量
×100%
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．CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1
II．CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝-48.8kJ·mol−1
III．2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝-123.2kJ·mol−1
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IV．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4
(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 molCO2和4 molH2
发生反应，初始压强为2.5 kPa，达到平衡时，CO2的转化率为80%，CO 浓度为0.3 mol·Lˉ1，则反应I 的
KP= 。
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：CH3CH2CH3(g)
CH3CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH1。压强分别为
和
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]。
3．利用废弃的H2S 的热分解可生产H2：2H2S(g)
2H2(g)＋S2(g)。现将0.20 mol H2S(g)通入某恒压
(压强p＝a MPa)密闭容器中，在不同温度下测得H2S 的平衡转化率如图所示：
已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数。温度为
T4℃时，该反应的平衡常数Kp＝________(用含a 的代数式表示)。
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：C4H10(g)
C2H4(g)+ C2H6(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：
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X
①
表示_______ (填“温度”或“压强”)，Y1_______Y2(填“>”或“<”)，该反应为焓_______ (填
“增”或“减”)反应。
A
②
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(C4H10)=
_______
，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_______。(KP为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
5．丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其化学方程式为C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)。一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC3H8，开始压强为pkPa，C3H8的气体体积
分数与反应时间的关系如图所示：
①此温度下该反应的平衡常数Kp=___________(用含字母p 的代数式表示，Kp是用反应体系中气体物
质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×体积分数)。
②已知该反应过程中，v 正=k 正p(C3H8)，v 逆=k 逆p(C3H6)p(H2)，其中k 正、k 逆为速率常数，只与温度有
关，则图中m 点处
=___________。
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考向
2
平衡常数
K (lg
K ) 与
T ( ) 关系曲线
6．化学反应2ICl
I2+Cl2，Kp 可分为以下两步：
①
；
②
。
经测定和计算，得到
和
均为线性关系，如下图所示，已知反应②是吸热反应。则下
列说法正确的是( )
A．NOCl 是化学反应2ICl
I2+Cl2的催化剂
B．图②代表
C．
D．当
时，表明可逆反应2ICl
I2+Cl2达到了平衡状态
7．[新题型](2025·上海市南洋模范中学高三质检，节选)(3)反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)
+2H2(g)的正、逆反应速率方程：
符合阿伦尼
乌斯公式
，实验测得
的实验数据如图所示，则正反应的活化能
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，升高温度
的值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
8．[新考法](2025·山西省部分学校高三联考，节选)(3)已知Arthenius 经验公式为Rlnk=
(Ea 为
活化能，k 为速率常数，与温度和催化剂有关，R 和C 为常数)。分别使用催化剂a、b、c 进行H2和CO2合
成C2H5OH 反应：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g)，依据实验数据获得如下图所示曲线。在催
化剂a 作用下，反应的活化能Ea= kJ·mol−1；直线 (填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂。
(4)在TK、
下，等物质的量的CO2与CH4混合气体发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)
CH3COOH(g)。反应速率
，
、
分别为正、逆反应速
率常数，p 为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数
，则
CO2转化率为20%时，
。
9．[真题改编] [2021·全国乙卷，28(3)]McMorris 测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡
常数Kp。
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2NO(g)＋2ICl(g)
2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g)
2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl 分解为NO 和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“大于”
或“小于”)，写出推理过程：_____________________________________。
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)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
反应Ⅱ．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH2= -23 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)若反应Ⅰ正反应速率方程为v 正=k 正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v 逆=k 逆c(CH3OH)，其中k 正、k
逆分别为正、逆反应的速率常数，图1 所示中，若斜线①、②分别表示k 正、k 逆随温度变化，则
△H1___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B 的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学
平衡常数K=___________。
(2)在
下，将2 mol CO、4 mol H2充入2L 恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，
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10min 达到平衡，测得c(H2)=0.8mol·L-1、c(H2O)=0.15mol·L-1，则v(CO)= ___________
，反应I
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)。
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Kp：
①2NO(g)＋2ICl(g)
2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
②2NOCl(g)
2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到
和
均为线性关系，如图所示，回答下列问题：
(1)反应Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)的反应物键能总和 (填“大于”或“小于”)生成物的键能总
和；180℃时，该反应的平衡常数Kp= 。
(2)t℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl6)，抽真空后，用一支管通入碘蒸气
(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I2的平衡转化率为30%。已知
BaPtCl6固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数Kp=1.0 kPa 2。
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，Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)平衡移动 (填“正向”、
“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I2) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
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