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题型二 反应速率及速率常数的计算
最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、
发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意
列式求解。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
n(起始)/mol a b 0 0
n(转化)/mol mx nx px qx
n(平衡)/mol a－mx b－nx px qx
起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。
一、有关化学反应速率计算公式的理解
对于反应mA(g)＋nB(g)===cC(g)＋dD(g)
(1)计算公式：v(A)＝
Δc( A)
Δt
= Δn( A)
V⋅Δt
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，
化学反应速率为高考的重点考查内容，分定性和定量两个方面。定性方面为化学反应速率概
念的分析及外界条件改变对化学反应速率结果的判断；定量方面为有关反应速率的计算和比较；
近年高考中，化学常涉及化学反应速率常数相关试题。速率常数虽然在高中教材中未曾提及，但
近几年高考中，对速率常数和速率方程的考查成为新宠，此类试题主要考查考生知识获取能力、
“变化观念与平衡思想”和“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养，要求考生有较强的信
息整理能力，认识到化学反应速率是可以调控的，能够多角度、动态地分析化学变化，通过数据
分析推理，建立认知模型，并运用认知模型解释变化的规律。
1
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存在如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d
(3)注意事项
①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值
二、转化率及其计算
1．明确三个量——起始量、变化量、平衡量
N2 ＋ 3H2
2NH3
起始量 1 3 0
变化量 a b c
平衡量 1－a 3－b c
①反应物的平衡量＝起始量－转化量。
②生成物的平衡量＝起始量＋转化量。
③各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡
浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此抓住变化浓度是解题的关键。
2．掌握四个公式
(1)反应物的转化率＝×100%＝×100%。
(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越
高，产率越大。产率＝×100%。
(3)平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。
(4)某组分的体积分数＝×100%。
3．答题模板
反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后，
A 的转化量为mx mol，容器容积为V L，则有以下关系：
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
转化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)
对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)
则有：①K＝
②c 平(A)＝ mol·L－1
2
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③α(A)平＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝
④φ(A)＝×100%
⑤＝
⑥混＝ g·L－1[其中M(A)、M(B)分别为A、B 的摩尔质量]
⑦平衡时体系的平均摩尔质量：
＝ g·mol－1
三、化学反应速率常数及应用
1．速率常数含义：反应速率常数(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，可用反应速率常数大小来比较化学反应的反应速率
2．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，
一般温度越高，反应速率常数越大。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
3．速率方程
(1)定义：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
(2)表达式：对于反应：aA(g)＋bB(g)
gG(g)＋hH(g)，则v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)(其中k 正为正反应的
反应速率常数)，v 逆＝k 逆·cg(G)·ch(H)(其中k 逆为逆反应的反应速率常数)
如：反应：2NO2(g)
2NO(g)＋O2(g)，v 正＝k 正·c2(NO2)，v 逆＝k 逆·c2(NO)·c(O2)。
4．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
对于反应：aA(g)＋bB(g)
pC(g)＋qD(g)，
则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数)
v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D)⇒
k 正
k 逆
=c p(C )⋅cq( D)
ca( A )⋅cb(B)
=K
，即：
K=k 正
k 逆
(2)Kp与k 正、k 逆的关系
以2NO
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＝
5．速率常数与反应级数
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。
对于基元反应aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g)，其速率方程可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，a、b 称为反
应的分级数，分别表示物质A 和B 的浓度
对反应速率的影响程度。分级数之和(a+b)则称为反应的总级数，简称反应级数。
反应级数可由实验数据计算得到，可以是正数、负数或零、也可以是分数(反应级数为负数的反应及其
罕见)，若反应级数为零，则反应物的浓度不影响反应速率。
3
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1．(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)
(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)。
2．(2023•全国甲卷，28 节选)(2)电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、C o+、Ni+等)与O3反应可得MO+。
MO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K 和310K 下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4=
M++CH3OH，结果如下图所示。图中300K 的曲线是_______(填“a”或“b”。 300K、60s 时MO+的转化率
为_______(列出算式)。
3．(2023•广东卷，19 节选)(4)R 的衍生物L 可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M 表示)与L 存在
平衡：
M+L
ML K1
ML+L
ML2 K2
研究组用吸收光谱法研究了上述反应中M 与L 反应体系。当c0(L)=1.0×10-5mol·L-1时，测得平衡时各
物种c 平/ c0(L)随c0(M)/ c0(L)的变化曲线如图。c0(M)/ c0(L)=0.51 时，计算M 的平衡转化率 (写
出计算过程，结果保留两位有效数字)。
4
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4．(2022·全国乙卷)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加
以利用。
H2S 热分解反应：2H2S(g)===S2(g)＋2H2 ΔH4＝170kJ·mol－1
在1373K、100kPa 反应条件下，对于n(H2S)：n(Ar)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19 的H2S－
Ar 混合气，热分解反应过程中H2S 转化率随时间的变化如下图所示。
(1)n(H2S)：n(Ar)越小，H2S 平衡转化率________，理由是
________________________________________
(2)n(H2S)：n(Ar)＝1：9 对应图中曲线________，计算其在0~0.1s 之间，H2S 分压的平均变化率为
_____kPa·s－1
5．(2022·海南卷)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g)＋4H2(g)
催化剂
CH4(g)＋2H2O(g)
(1)某研究小组模拟该反应，温度t 下，向容积为10L 的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO2和0.1 mol
H2，反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05 mol。则CO2的转化率为_______
(2)在相同条件下，CO2(g)与H2(g)还会发生不利于氧循环的副反应
CO2(g)＋3H2(g) 催化剂
CH3OH(g)＋H2O(g)，在反应器中按n(CO2)：n(H2)＝1：4 通入反应物，在不
同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min 时，测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μmol·L－1)如下表所
5
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示
催化剂
t＝350℃
t＝400℃
c(CH3OH)
c(CH4)
c(CH3OH)
c(CH4)
催化剂I
10.8
12722
345.2
42780
催化剂II
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，0~2min 生成CH3OH 的平均反应速率为_______μmol·L－
1·min－1；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是
____________________________
6．(2022·河北卷)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应
Ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是_______
A．增加CH4(g)用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g) D．加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的
量为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx＝_______ (写出含有a、b 的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，
，x 为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 mol，达
平衡时，α＝0.90，b＝0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)
7．(2021·全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇
的总反应可表示为：CO2＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49 kJ·mol－1
合成总反应在起始物＝3 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在
t＝250 ℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105 Pa 下的x(CH3OH)～t 如图所示。
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝________________；
(2)当x(CH3OH)＝0.10 时，CO2 的平衡转化率α＝________，反应条件可能为_____________或
______________。
8．(2021·湖南卷)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol
NH3通入3 L 的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所
6
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示。
(1)若保持容器容积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)＝
________mol·L－1·min－1(用含t1的代数式表示)
(2)在该温度下，反应的标准平衡常数K⊖＝________[已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于
反应dD(g)＋eE(g)
gG(g)＋hH(g) K⊖＝，其中p⊖＝100 kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]
9．(2021·河北卷)(1)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：
①CO2(g)
CO2(aq)
②CO2(aq)＋H2O(l)
H＋(aq)＋HCO(aq)
25 ℃时，反应②的平衡常数为K2。
溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压＝总压×物质的量分数)，比例系数为y mol·L－
1·kPa－1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x 时，溶液中H＋浓度为________mol·L－
1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO 的电离)。
(2)105 ℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：
2MHCO3(s)
M2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)
上述反应达平衡时体系的总压为46 kPa。
保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系
中水蒸气的分压小于5 kPa，CO2(g)的初始压强应大于______________kPa
10．(2021·广东省)我国力争于2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利
用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
(a)CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
(b)CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2
(c)CH4(g)
C(s)＋2H2(g) ΔH3
(d)2CO(g)
CO2(g)＋C(s) ΔH4
(e)CO(g)＋H2(g)
H2O(g)＋C(s) ΔH5
设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体
的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0 ＝100 kPa)，反应a、c、e 的ln K 随(温度的倒数)的变化如
图所示
7
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(1)反应a、c、e 中，属于吸热反应的有________(填字母)
(2)反应c 的相对压力平衡常数表达式为K＝________
(3)在图中A 点对应温度下、原料组成为n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始总压为100 kPa 的恒容密闭容器
中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40 kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程。
11．(2021·湖北卷)(1)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)＝10：5：85 的混合气
体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b 所示。0~1.2s 生成C3H6的平均速率为_______kPa/s，在反
应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2：1 的原因为____________________________
(2)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85 的混合气体，已知某反应
条件下只发生如下反应(k、k′为速率常数)：
反应II：2C3H8(g)＋O2(g)==2C3H6(g)＋2H2O(g) k
反应III：2C3H6(g)＋9O2(g)==6CO2＋6H2O(g) k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)= k p(C3H8)—k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋
势为________，其理由是________________________________________________。
12．(2021·天津卷)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热
分解成气态S2，发生反应2S2(g)＋CH4(g)
CS2(g)＋2H2S(g)，某温度下，若S8完全分解成气态S2。在
恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1 时开始反应。
(1)当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为___________。
(2)当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
a．气体密度 b．气体总压 c．CH4与S2体积比 d．CS2的体积分数
13．(2023•湖南卷，16 节选)(2)在某温度、
下，向反应器中充入
气态乙苯发生反应
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，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要
向反应器中充入_______
水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。
1．(2024·辽宁省朝阳市建平区高三期末节选)(2)H2S 与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)
COS(g)＋H2O(g) ΔH＞0。在610K 时，将0.1 mol H2S 与0.3 mol CO2充入2.5L 的空钢瓶中，经过10min 反
应达到平衡，平衡时H2O(g)的物质的量分数为0.125，用H2O(g)的浓度变化表示的反应速率v(H2O)=
。H2S 的平衡转化率
%。
2．(2024·广东省深圳市高三期末节选)(4)在一个2L 恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，在催化剂作
用下发生反应：
CH3OH(g)
HCHO (g)＋H2(g) ΔH＜0
CH3OH(g)
CO (g)＋2H2(g) ΔH＞0
在不同温度下连续反应20min 后，测得甲醇的转化率
、甲醛的选择性
与温度的关系如下图所示。
①600℃时，体系中H2的物质的量为
，
平均反应速率
mol/(L·min)。
3．N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)
2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定
条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝
k2·p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝
________。
4．(2024·云南师大附中高三适应性考试节选) (3)恒温、恒容密闭容器中加入CO2、H2，其分压分别为
15kPa、50kPa，加入某催化剂使其发生CO2甲烷化反应：CO2+4H2
CH4+2H2O，研究表明CH4的反应
速率v(CH4)=2×10-6p(CO2)·p4(H2)kPa/s，某时刻测得H2O(g)的分压为20 kPa，则该时刻v(CH4)=
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kPa/s。
5．Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)
H2(g)＋I2(g)，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
上述反应中，正反应速率为v 正＝k 正x2(HI)，逆反应速率为v 逆＝k 逆x(H2)x(I2)，其中k 正、k 逆为速率常数，
则k 逆为________(以K 和k 正表示)。若k 正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min 时，v 正＝________min－1
6．(2024·湖北鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟高三联考节选)空气中CO2含量的控制和CO2资
源利用具有重要意义。
(1)已知25℃、101
下，在合成塔中，可通过二氧化碳和氢气合成甲醇，后续可制备甲酸。某反应
体系中发生反应如下：
CO2(g)+H2 (g)
CO (g)+ H2O(g) ΔH1＝+41.2 kJ·mol－1
该反应的速率方程为
，其中x 表示相应气体的物质的量分数，
为
平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算)，k 为反应的速率常数。已知平衡后
，此时
反应Ⅰ的速率
(用含k 的代数式表示)。
7．活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：2C(s)＋2NO2(g)
N2(g)＋
2CO2(g) ΔH<0。
已知该反应的正反应速率方程为v 正＝k 正·p2(NO2)，逆反应速率方程为v 逆＝k 逆·p(N2)·p2(CO2)，其中k
正、k 逆分别为正、逆反应速率常数。则如图(lg k 表示速率常数的对数，表示温度的倒数)所示a、b、c、
d 四条斜线中，能表示lg k 正随变化关系的斜线是____________，能表示lg k 逆随变化关系的斜线是
__________。
8．1 mol CH3CH2OH 和1 mol H2O 充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)
CH3CH2OH(g)
＋H2O(g)，在550 K 时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t 的关系如表所示。
t/min
0
20
40
60
80
100
x(H2)/%
0
15
29
40
48
48
上述反应中，正反应速率v 正＝k 正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v 逆＝k 逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k 正、
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k 逆为速率常数，则k 逆＝________(以Kx和k 正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k 逆＝
75
mol·L－1·min－1，在t＝80 min 时，v 逆＝______________
9．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
一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1 正、k1 逆、k2 正、k2 逆表示的
平衡常数表达式K＝________
10．(2024·云南部分名校高三联考理科综合节选)(3)在催化剂作用下，合成氨的反应速率为
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。a、β、γ 为反应级数，
可取正整数、负整数、0，也可取分数)。 为了测定反应级数，在一定温度下进行实验，其结果如下：
序号
c(N2)/(mol·L-1)
c(H2)/(mol·L-1)
c(NH3)/( mol·L-1)
反应速率
I
1
1
1
V
Ⅱ
2
1
1
2v
Ⅲ
1
4
1
16v
Ⅳ
1
4
2
16v
①α+β+γ=
。
②已知经验公式为
(其中，Ea、k 分别为活化能、速率常数，R、C 为常数，T 为温度)。
在催化剂作用下，测得Rlnk 与温度(
)的关系如图1 所示。
催化效率较高的是 (填“Catl”或“Cat2”)，在Cat2 催化剂作用下。活化能Ea为
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11．(1)已知合成氨反应：N2(g)＋H2(g)
NH3(g)ΔH＝－46.2 kJ·mol－1，标准平衡常数Kθ＝，其
中pθ为标准压强，p、p、p 为各组分的平衡分压，如p＝x(NH3)p，p 为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量
分数。若往一密闭容器中加入的N2、H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，
NH3的平衡产率为w，则Kθ＝________(用含w 的最简式表示)。
(2)某科研小组向一恒容密闭容器中通入2 mol CH4、2 mol CO2，控制适当条件使其发生反应：
CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247 kJ·mol－1，测出CH4的某个平衡物理量X 随着温度、
压强的变化如图所示
①X________(填“能”或“不能” )表示平衡体系中CH4 的体积分数；p1、p2 的大小关系为
____________，b 点浓度商Qc与对应温度下的平衡常数K 相比，较大的是____________
②若容器容积为2 L，a 点时c(CH4)＝0.4 mol·L－1，则相应温度下的平衡常数K＝________
12．化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应：aA＋bB
cC＋dD，其速率
方程为v＝k·ca(A)·cb(B)(k 为只与温度有关的速率常数)，复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢
的基元反应。
(1)已知反应NO2(g)＋CO(g)
NO(g)＋CO2(g) ΔH＜0，在温度低于250 ℃时是由两个基元反
应构成的复杂反应，该反应的速率方程为v＝k·c2(NO2)，则其两个基元反应分别为：Ⅰ.________===NO3
＋________；Ⅱ.略，这两个反应中活化能较小的是________。
(2)某科研小组测得380 ℃时该反应的c(NO2)、c(CO)与生成CO2的速率[v(CO2)]的关系如下：
c(CO)/(mol·L－1)
0.025
0.05
0.025
c(NO2)/(mol·L－1)
0.04
0.04
0.12
v(CO2)/(mol·L－1·s－1)
2.2×10－4
4.4×10－4
6.6×10－4
则该温度下的反应速率常数k＝______L·mol－1·s－1
13．在T0 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的CO 与CH4混合气体可以合成乙醛，反应化学方程式如下：
CO(g)＋CH4(g)
CH3CHO(g)
实验测得：v 正＝k 正·p(CO)·p(CH4)，v 逆＝k 逆·p(CH3CHO)，k 正、k 逆为速率常数，p 为气体的分压(气体
分压p＝气体总压p 总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10 －5(kPa) －1，则k 正＝
___________(以k 逆表示)；当CO 转化率为20%时，CH3CHO(g)的分压p(CH3CHO)＝____________kPa。
14．甲醇是重要的化工原料，又可作燃料。利用CO 生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)。已知：v 正＝k 正·x(CO)·x2(H2)，v 逆＝k 逆·x(CH3OH)，其中v 正、v 逆为正、逆反应速率，k 正、k 逆为
速率常数，x 为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1 充入H2和CO，测得平衡时混合
物中CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
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(1)该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)；B 点与C 点的平衡常数关系为KB________KC(填“>”“<”或
“＝”)。向平衡体系中加入高效催化剂，将________(填“增大”“减小”或“不变”)；再次增大体系压
强，k 正－k 逆的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)C 点对应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数)。
(3)一定温度下，将H2和CO 按物质的量之比为1∶1、1∶2 和2∶1 进行初始投料。则达到平衡后，初
始投料比为________时，H2转化率最大。
15．对于基元反应，如aA＋bB
cC＋dD，反应速率v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)，
其中k 正、k 逆是取决于温度的速率常数。已知：
反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)
4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－902 kJ·mol－1
反应Ⅱ：8NH3(g)＋6NO2(g)
7N2(g)＋12H2O(g) ΔH2＝－2 740 kJ·mol－1
反应Ⅲ：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH3＝＋182.6 kJ·mol－1
对于基元反应Ⅳ：2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g) ΔH4，在653 K 时，速率常数k 正＝2.6×103 L2·mol－
2·s－1，k 逆＝4.1×103 L·mol－1·s－1
(1)ΔH4＝________ kJ·mol－1
(2)计算653 K 时的平衡常数K＝________________。
(3)653 K 时，若NO 的浓度为0.006 mol·L －1 ，O2 的浓度为0.290 mol·L －1 ，则正反应速率为
_______mol·L－1·s－1
16．(2024·山东济宁高三期末节选)研究CO2的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要
意义。在CO2加氢合成CH3OH 的体系中，同时发生以下反应：
反应Ⅰ．CO2(g)+3 H2 (g)
CH3OH (g)+ H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ．CO2(g)+ H2 (g)
CO (g)+ H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol－1
反应Ⅲ．CO(g)+ 2H2 (g)
CH3OH (g) ΔH3= -90 kJ·mol－1
(2)向体积为
的密闭容器中，投入
和
，平衡时CO 或CH3OH 在含碳产物中物质的量
分数及CO2的转化率随温度的变化如图：
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已知反应Ⅱ的反应速率
，
，
为速率常数，c 为物质
的量浓度。
①图中m 代表的物质是 。
②
范围内，随着温度升高，H2O 的平衡产量的变化趋势是 。
③在p 点时，若反应Ⅱ的
，此时该反应的
mol·L-1·s-1；
④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp；p
点时体系总压强为
，反应Ⅱ的Kp= (保留2 位有效数字)。
⑤由实验测得，随着温度逐渐升高，混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态，原因是
。
17．(2024· 浙江省强基联盟高三联考节选)航天员呼吸产生的CO2利用Sabatier 反应进行处理：CO2(g)
＋4H2(g)
CH4(g)＋2H2O(g) 。
(3)室温下，向体积为2L 的恒容密闭容器中通入4molH2和1molCO2，仅发生上述反应，若反应时保持
温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：
时间
0
10
20
30
40
50
60
压强
①该温度下反应Ⅰ的KP= (KP为用气体的分压表示的平衡常数，分压
气体的体积分数
体系总压)。
②反应Ⅰ的速率方程：
(
是速率常数，只与温度有
关)。
时，
(填“>”“<”或“=”)。
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18．已知：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。在2 L 密闭容器中通入3 mol H2和1 mol N2，测得不同
温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。
(1)下列有关说法正确的是________。
A．由b 点到c 点混合气体密度逐渐增大 B．达到平衡时，2v 正(H2)＝3v 逆(NH3)
C．平衡时，通入氩气平衡正向移动 D．平衡常数，Ka<Kb＝Kc
(2)T1温度时，0～15 min 内v(H2)＝________ mol·L－1·min－1。
(3)已知：瞬时速率表达式v 正＝k 正c3(H2)·c(N2)，v 逆＝k 逆c2(NH3)(k 为速率常数，只与温度有关)。温度
由T1调到T2，活化分子百分率________(填“增大”“减小”或“不变”)，k 正增大倍数________k 逆增大倍
数(填“大于”“小于”或“等于”)。T1 ℃时，＝________。
19．研究炭的气化处理及空气中碳的氧化物的相关反应，有利于节能减排。已知反应
①C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋113.5 kJ·mol－1
②CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＝－90.4 kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ·mol－1
(1) 若某反应的平衡常数表达式为
c(CO2).c(H2)
c(CO).c(H2O)
K=
，则此反应的热化学方程式为
______________________________，将等体积的H2O(g)和CO(g)充入恒容密闭容器，反应速率v＝v 正－v 逆
＝k 正·c(CO)·c(H2O)－k 逆·c(CO2)·c(H2)，其中k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数。在721 ℃和800 ℃时，
CO 的转化率随时间变化曲线如图1。比较a、b 处lg k 正－lg k 逆的大小：a____b(填“>”“<”或“＝”)，计
算b 处的＝________。
(2)在T ℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1 mol H2O(g)，发生反应①。反应
相同时间，测得各容器中H2O(g)的转化率与容器体积的关系如图2 所示。图中c 点所示条件下，v 正____v 逆
(填“>”“<”或“＝”)，理由是_____________________________________________________________，此
温度下，该反应平衡常数为________(用含V1、V2或V3的代数式表示)
(3)在四种不同的容器中发生反应③，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO2的转化率最高的
是______
a．恒温恒容容器 b．恒容绝热容器 c．恒压绝热容器 d．恒温恒压容器
20．氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要
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意义。
(1)污水生物脱氮过程中，在微生物催化下，硝酸铵可分解为N2O 和另一种产物，该反应的化学方程式
为_______________________________。
(2)已知反应2N2O(g)
2N2(g)＋O2(g) ΔH＝－163 kJ·mol－1，1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学
键断裂时分别需要吸收945 kJ、498 kJ 的能量，则1 mol N2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为
________kJ
(3)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)的部分实验数据如下：
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
c(N2O)/(mol·L－1)
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反应时间/min
60
70
80
90
100
c(N2O)/(mol·L－1)
0.040
0.030
0.020
0.010
0.010
①在0～20 min 时段，反应速率v(O2)为________mol·L－1 ·min－1
②若N2O 起始浓度c0为 0.150 mol·L－1，则反应至30 min 时N2O 的转化率α＝________，比较不同起
始浓度时N2O 的分解速率：v(c0＝0.150 mol·L－1)______v(c0＝0.100 mol·L －1 )(填“＞”“＝”或“＜”)
③不同温度(T)下，N2O 分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O 消耗
一半时所需的相应时间)，则 T2________T1(填“＞”“＝”或“＜”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应
至t1 min 时，体系压强p＝________(用p0表示) 。
(4)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O 的分解速率，反应历程为：
第一步：I2(g)
2I(g) (快反应)
第二步：I(g)＋N2O(g)
N2(g)＋IO(g) (慢反应)
第三步：IO(g)＋N2O(g)
N2(g)＋O2(g)＋I(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O 分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k 为速率常数)。下列表述正确的是_______。
a．N2O 分解反应中，k(含碘)＜k(无碘) b．第一步对总反应速率起决定作用
c．第二步活化能比第三步大 d．I2浓度与 N2O 分解速率无关
21．减少污染、保护环境是人们关注的最主要问题之一，请回答以下问题。
Ⅰ.减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
(1)将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)＋
O2(g)=H2O(g) ΔH1=－241.8 kJ∙mol−1
C(s)＋
O2(g)=CO(g) ΔH2=－110.5 kJ∙mol−1
则焦炭与水蒸气反应生成CO 的热化学方程式为_____________________________。
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(2)洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________________。
a．NaHSO3 b．Na2CO3 c．CaCl2 d．Ca(OH)2
Ⅱ.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) △H＜0
(3)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3 充入反应物，发生上述反应。下列不能
判断该反应达到平衡状态的是_________。
A．c(NH3)︰c(NO)=2︰3 B．n(NH3)︰n(N2)不变
C．容器内压强不变 D．容器内混合气体的密度不变
E．气体的平均相对分子质量不变 F．1molN—H 键断裂的同时，生成2molO—H 键
(4)已知该反应速率υ 正=k 正·c4(NH3)·c6(NO)，υ 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=_________________。
(5)某研究小组将2molNH3、3molNO 和一定量的O2充入3L 密闭容器中，在Ag2O 催化剂表面发生上述
反应，NO 的转化率随温度变化的情况如图所示：
①有氧条件下，在10min 内，温度从420K 升高到580K，此时段内NO 的平均反应速率
υ(NO)=_________ 。
②在有氧条件下，温度580K 之后NO 生成N2的转化率降低的原因可能是_________________。
22．氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一，综合治理氮氧化物，还自然一片蓝天。回答下列问题：
(1)在催化剂作用下，甲烷可还原氮氧化物。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol－1
则CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝________kJ·mol－1
(2)已知Cl2 可与NO 作用：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH＜0，反应的速率方程式为v 正＝k
正·c2(NO)·c(Cl2)，v 逆＝k 逆·c2(ClNO)，k 正、k 逆表示速率常数，与温度、活化能有关。
①升高温度，k 正的变化程度________(填“大于”“小于”或“等于”)k 逆的变化程度。
②某温度条件下，向1 L 恒容密闭容器中加入2 mol NO 和1 mol Cl2，测得初始压强是平衡时压强的
1.2 倍。则该温度下平衡常数K＝________。若平衡时压强为p，则＝________(用p 表示)
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原，发生反应：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔH
＜0，研究表明不同氨氮比
m=n(NH 3)
n(NO ) 条件下测得NO 的残留率与温度关系如图所示
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①指出氨氮比m1、m2、m3的大小关系________。
②随着温度不断升高，NO 的残留率趋近相同的可能原因是________________________。
(4)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NO)，研究表明，不同Au 的负载量与氮
氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k 表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关
系分别用如图1、图2 表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关
①综合图1、图2 可知催化效果最佳的是________(填催化剂)。
②图2 中表面随着Au 的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的
原因是____________________________________________________________________________。
23．乙醇是一种重要的化工原料和燃料，常见合成乙醇的途径如下：
(1)乙烯气相直接水合法：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
已知：C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1 323.0 kJ·mol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－1 278.5kJ·mol－1，则a＝ 。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇，某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1∶3 的比例置于一恒容密
闭容器中发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝b kJ·mol－1。在相同的时间内，
容器中CO2的浓度随温度T 的变化如图1 所示，上述反应的pK(pK＝－lgK，K 表示反应平衡常数)随温度T
的变化如图2 所示。
①由图1 可知，b (填“>”“＝”或“<”)0。
②在T1～T2及T4～T5两个温度区间内，容器中CO2(g)的浓度呈现如图1 所示的变化趋势，其原因是
_______________________________________________________。
③图1 中点1、2、3 对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是 (填“v1”“v2”或“v3”)；要进一步
提高H2(g)的转化率，可采取的措施有___________________________________(任答一条)
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④图2 中当温度为T1时，pK 的值对应A 点，则B、C、D、E 四点中表示错误的是 。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应：C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH＝＋50.7
kJ·mol－1，该反应的速率方程可表示为v 正＝k 正c(C2H5OH)和v 逆＝k 逆c(CH3OCH3)，k 正和k 逆只与温度有关。
该反应的活化能Ea(正) (填“>”“＝”或“<”)Ea(逆)，已知：T ℃时，k 正＝0.006 s－1，k 逆＝0.002 s－1，
该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol 乙醇和4 mol 甲醚，此时反应 (填“正向”或“逆向”)
进行。
24．第五届联合国环境大会(UNEA5)于2021 年2 月份在肯尼亚举行，会议主题为“加大力度保护自
然，实现可持续发展”。有效去除大气中的H2S、SO2以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
(1)氨水可以脱除烟气中的SO2，氨水脱硫的相关热化学方程式如下：
①2NH3(g)＋H2O(l)＋SO2(g)===(NH4)2SO3(aq) ΔH＝a kJ·mol－1
②(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===2NH4HSO3(aq) ΔH＝b kJ·mol－1
③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq) ΔH＝c kJ·mol－1
反应NH3(g)＋NH4HSO3(aq)＋O2(g)===(NH4)2SO4(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。(用含a、b、c 的代数
式表示) 。
(2)SO2 可被NO2 氧化：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。当温度高于225 ℃时，反应速率v 正＝k
正·c(SO2)·c(NO2)，v 逆＝k 逆·c(SO3)·c(NO)，k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内，k 正、k
逆与该反应的平衡常数K 之间的关系为________
(3)在气体总压强分别为p1 和p2 时，反应2SO3(g)
2SO2(g)＋O2(g)在不同温度下达到平衡，测得
SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图所示：
①压强：p1________(填“＞”或“＜”)p2。
②若p1＝0.81 MPa，起始时充入一定量的SO3(g)发生反应，计算Q 点对应温度下该反应的平衡常数Kp
＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算。分压＝总压×物质的量分数)MPa
25．医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。回答下列
问题：
Ⅰ. 工业上主要采用乙烯直接水合法(CH2===CH2＋H2O―→CH3CH2OH)制乙醇。
(1)在磷酸/硅藻土催化剂作用下，乙烯进行气相水合的反应机理大致如下：
i. CH2===CH2＋H3O＋
CH3CH2
+＋H2O
ii. CH3CH2
+＋H2O
CH3CH2OH2
+
iii. CH3CH2OH2
+＋H2O
CH3CH2OH＋H3O＋
随着反应进程，该过程能量变化如图所示
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下列有关说法正确的是__________(填标号，下同)
a. 该反应过程中i～iii 步均释放能量
b. 第i 步反应的活化能最大，决定总反应速率
c. CH3CH2
+和CH3CH2OH2
+是反应的中间产物
(2) 已知：C2H4(g)＋H2O(g)
C2H5OH(g)的反应速率表达式为v 正＝k 正c(C2H4)·c(H2O)，v 逆＝k 逆
c(C2H5OH)，其中k 正、k 逆为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是____________。
a. k 正增大，k 逆减小 b. k 正减小，k 逆增大
c. k 正减小的倍数大于k 逆 d. k 正减小的倍数小于k 逆
Ⅱ. 工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g)。保持压强为5 MPa，
向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应，CO2的平衡转化率与温度、投料比m 的关系如图所示。
(1)投料比由大到小的顺序为____________
(2) 若投料比m＝1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是____________。
a. 容器内气体密度不再变化
b. 容器内气体平均相对分子质量不再变化
c. CO2的体积分数不再变化
d. 容器内不再变化
e. 断裂3NA个H—H 键的同时生成1.5NA个水分子
(3) 若m3＝3，则A 点温度下，该反应的平衡常数Kp的数值为____________(Kp是以分压表示的平衡常
数) ；若其他条件不变，A 点对应起始反应物置于某刚性密闭容器，则平衡时CO2 的转化率
____________50%(填“＞”“＝”或“＜”) 。
26．已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)
2NO2(g) ΔH>0 中，v 正＝k 正c(N2O4)，v 逆＝k 逆
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c2(NO2)(k 正、k 逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K＝10，则k 正＝________k 逆。升高温度，k 正增
大的倍数________(填“大于”“小于”或“等于”)k 逆增大的倍数。
27．对于基元反应，如aA＋bB
cC＋dD，反应速率v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)，
其中k 正、k 逆是取决于温度的速率常数。
对于基元反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)，在653 K 时，速率常数k 正＝2.6×103 L2·mol－2·s－1，k 逆
＝4.1×103 L·mol－1·s－1。
(1)计算653 K 时的平衡常数K＝________。
(2)653 K 时，若NO 的浓度为0.006 mol·L－1，O2 的浓度为0.290 mol·L－1，则正反应速率为________
mol·L－1·s－1。
28．利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为：
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH，其速率方程式为：v 正= k 正·c2(CH3OH)，v 逆=k 逆
·c(CH3OCH3)·c(H2O)，k 正、k 逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式：
lnKc = −2.205+
(Kc 为化学平衡常数；T 为热力学温度，单位为K)。
反应达到平衡后，仅升高温度，k 正增大的倍数_________ k 逆增大的倍数(填“＞”、“＜”或“＝”)。
29．(1)已知2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H 的反应历程分两步：
①2NO(g)
N2O2(g)(快) △H1<0，v1 正=k1 正c2(NO)，v1 逆=k1 逆c2(N2O2)
②N2O2(g)+ O2(g)
2NO2(g)(慢) △H2<0，v2 正=k2 正c2(N2O2)•c(O2)，v2 逆=k2 逆c2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小： E1__________ E2 (填“>”、“<”或“=”) 其判
断理由是_____________________________；
(2)2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) 的平衡常数K 与上述反应速率常数k1 正、k1 逆、k2 正、 k2 逆的关系式为
_______________；已知反应速率常数k 随温度升高而增大，若升高温度后k2 正、 k2 逆分别增大a 倍和b 倍，
则a________________________________b (填“>”、“<”或“=”)；一定条件下，2NO (g)+O2(g)
2NO2 (g)达平衡后，升高到某温度，再达平衡后v2 正较原平衡减小，根据上述速率方程分析，合理的解释是
________________________________________。
30．2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E 为活化能，v 为
反应速率，k 为速率常数)：
2NO(g)
N2O2(g) E1=82kJ/mol v=k1c2(NO)
N2O2 (g)
2NO(g) E-1=205kJ/mol v=k-1c(N2O2)
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N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g) E2=82kJ/mol v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)
N2O2(g) +O2(g) E-2=72kJ/mol v=k-2c2(NO2)
则2NO(g)
N2O2(g) △H1=_______kJ·mol-1，其平衡常数K 与上述速率常数k1、k-1的关系式为
K=_______。2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H=_______kJ·mol-1。
31．在容积均为1 L 的密闭容器A(起始500 ℃，恒温)、B(起始500 ℃，绝热)两个容器中分别加入0.1
mol N2O、0.4 mol CO 和相同催化剂。实验测得A、B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
(1)500 ℃该反应的化学平衡常数K＝________(用分数表示)。
(2)实验测定该反应的反应速率v 正＝k 正·c(N2O)·c(CO)，v 逆＝k 逆·c(N2)·c(CO2)，k 正、k 逆分别是正、逆
反应速率常数，c 为物质的量浓度。计算M 处的＝________(保留两位小数)。
32．甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。通过计算机模拟实验，对400~1200℃、操作压强为0.1MPa 条件下，不同水碳比(1~10)进行
了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
据模拟实验可知，平衡温度为900℃，水碳比为1.0 时，H2的物质的量分数为0.6，CH4的转化率为
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________________，其压强平衡常数为________________；反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2)，此时反应速
率=________________(已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k 为速率常数)。
33．Burns 和Dainton 研究了反应Cl2(g)＋CO(g)
COCl2(g)的动力学，获得其速率方程v =
k [c(Cl2)]3/2 [c(CO)]m，k 为速率常数(只受温度影响)，m 为CO 的反应级数。
①该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：Cl2
2Cl 快速平衡
第二步：Cl + CO
COCl 快速平衡
第三步：COCl + Cl2 →COCl2 + Cl 慢反应
下列表述正确的是________________________________(填标号)。
A．COCl 属于反应的中间产物 B．第一步和第二步的活化能较高
C．决定总反应快慢的是第三步 D．第三步的有效碰撞频率较大
②在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速度如下：
实验序号
c(Cl2)/mol·L-1
c(CO)/mol·L-1
v/mol·L-1·s-1
1
0.100
0.100
1.2×10-2
2
0.050
0.100
4.26×10-3
3
0.100
0.200
2.4×10-2
4
0.050
0.050
2.13×10-3
CO 的反应级数m =_________________，当实验4 进行到某时刻，测得c(Cl2) = 0.010 mol·L-1，则此时
的反应速率v =_________________mol·L-1·s-1(已知：
≈ 0.32)。
34．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：
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)。
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35．(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
36．一定温度下，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)。
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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。
37．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
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“=”)
38．(1)一步完成的反应称为基元反应，只由基元反应构成的化学反应称为简单反应，两个及以上基元
反应构成的化学反应称为复杂反应，复杂反应的速率取决(等)于慢的基元反应速率。基元反应
aA+bB=cC+dD 的速率方程为v=k·ca(A)·cb(B)，其中k 为速率常数。已知反应NO2+CO=NO+CO2 ，在不同
温度下反应机理不同。
①温度高于490K 时，上述反应为简单反应，请写出其速率方程_______________。
②温度高于520K 时，该反应是由两个基元反应构成的复杂反应，其速率方程v=k·c2(NO2)，已知慢的
基元反应的反应物和产物为NO、NO2 、NO3，用方程式表示反应历程。
第一步：__________________________________(慢反应)。
第二步：_____________________________________(快反应)。
(2)N2O4(g)
2NO2(g) ΔH =+57 kJ·mol－1 该反应是高中和大学化学学习的经典素材。
②T1K 时，向1L 真空容器中加入1molN2O4 ，达到平衡时NO2的平衡产率为20%，则该温度下的平衡
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常数K=________，达到平衡时吸收的热量为______kJ。某温度下，该反应达到平衡，NO2与N2O4的混合
气体总压强为100KPa，密度为同状态下氢气密度的34.5 倍，平衡常数KP=__________KPa(用平衡分压代替
平衡浓度计算)。
③若v(N2O4)=k1·c(N2O4) v(NO2)=k2·c(NO2)，T2温度下，若k1=k2 ，则T2_______________T1(填“高
于”或“低于”)。
(3)复杂反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由两个基元反应构成，2NO(g)=N2O2(g) (快速平衡)N2O2(g)
+O2(g)=2NO2(g)(慢反应)，已知快反应为放热反应，其正、逆反应速率常数分别为k1 和k2 慢反应正、逆反
应速率常数分别为k3 和k4。若v 正=k·c2(NO)·c(O2) 则k=___________________(用k1、k2、k3 表示)。
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