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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第36 讲 化学平衡常数（Kc、Kp）、速率常数及相关计算
本讲复习目标
1．理解化学平衡常数的含义，能进行化学平衡常数、转化率的简单计算。
2．掌握压强平衡常数的计算方法。
3．了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。
夯基·知识精讲
一．化学平衡常数的含义及应用
1．表达式
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
(1)浓度商：在任意时刻的，通常用Q 表示。
(2)化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度
幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示：K＝，固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表
达式中。
2．平衡常数与方程式的关系
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
(2)在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正＝。
(3)方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x 次方。
(4)两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝
K1·K2。
3．意义及影响因素
(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
K
<10－5
10－5～105
>105
反应程度
很难进行
反应可逆
反应接近完全
1
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(2)K 值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。
影响因素
内因
反应物本身的性质
外因
温度升高
ΔH<0，K 值减小
ΔH>0，K 值增大
提醒：
①K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
②K 值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，不能预示反应达到平衡所需要
的时间。
③当K>105时，可以认为反应进行完全。
4．应用
(1)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向。
(2)对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝。
根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向：
当Q<K 时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态；
当Q＝K 时，反应处于平衡状态；
当Q>K 时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。
(3)判断可逆反应的反应热
5．化学平衡常数和转化率的有关计算
（1）掌握一个方法——“三段式”法
2
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“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化
量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
对以下反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡
后，A 的消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
（2）明确三个量的关系
①三个量：即起始量、变化量、平衡量。
②关系：
对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
（3）掌握以下公式
①平衡常数：K＝。
A
②
的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。
A
③
的转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
（转化率＝×100%＝×100%）
A
④
的体积分数：φ(A)＝×100%。
（某组分的体积分数＝×100%）
⑤平衡混合物中某组分的百分含量＝×100%。
⑥平衡压强与起始压强之比：＝。
⑦混合气体的平均密度：ρ 混＝ g·L－1。
⑧混合气体的平均摩尔质量：M＝ g·mol－1。
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⑨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%。
【例题1】加热N2O5 依次发生的分解反应为①N2O5(g)
N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)
N2O(g)＋
O2(g)。在容积为2 L 的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4
mol。则t ℃时反应①的平衡常数为( )
A．10.7
B．8.5
C．9.6
D．10.2
【例题2】已知反应①：CO(g)＋CuO(s)
CO2(g)＋Cu(s)和
反应②：H2(g)＋CuO(s)
Cu(s)＋H2O(g)
在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的平衡
常数为K。则下列说法正确的是( )
A．反应①的平衡常数K1＝
B．反应③的平衡常数K＝
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容时，增大压强，H2浓度一定减小
【例题3】在容积一定的密闭容器中，加入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)＋2NO(g)
CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T 的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
C．若状态B、C、D 的压强分别为pB、pC、pD，则pC＝pD＞pB
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D．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v 正＞v 逆
【例题4】某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO(g) ΔH>0，已知H2(g)和
CO2(g)的初始浓度均为0.01 mol·L－1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是( )
A．CO2的平衡转化率为60%
B．升高温度平衡常数K 增大
C．该温度下反应的平衡常数K＝2.25
D．若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)的浓度均为0.01 mol·L－1，则反应逆向进行
【例题5】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)，其化学平
衡常数K 和温度t 的关系如表所示：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为
℃。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K (填
“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡
(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
二．压强平衡常数(Kp)
1．压强平衡常数(Kp)
（1）当把化学平衡常数K 表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常
数Kp，其表达式的意义相同。
对于一般可逆反应mA＋nB
pC＋qD，当在一定温度下达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝，其中
p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压，平衡分压计算方法如下：
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某气体的分压＝总压p(总)×该气体的物质的量分数(或体积分数)。
p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；
（2）Kp仅适用于气相发生的反应。
2．计算步骤及模板
（1）计算步骤
①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度。
②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。
③根据分压计算公式求出各气体物质的分压。
④根据平衡常数计算公式代入计算。
（2）两种Kp的计算模板：
①平衡总压为p0
N2(g) ＋ 3H2(g)
2NH3(g)
n(平) a b c
p(分压) p0 p0 p0
Kp＝
②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。
2NO2(g)
N2O4(g)
p(始) p0 0
Δp p0α p0α
p(平) p0－p0α p0α
Kp＝
【例题1】研究发现，液态苯是优质储氢材料：C6H6(l)＋3H2(g)
C6H12(l)。一定温度下，在密闭容器中
充入一定量液态苯(足量)和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c(H2)＝2 mol·L－1。保持温度不变，将体积
压缩至原来的一半，达到新平衡时c(H2)为( )
A．1 mol·L－1
B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1
D．4 mol·L－1
6
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【例题2】在1470 K、100 kPa 反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1 4∶的混合气进行H2S 热分解反应2H2S(g)
S2(g)＋2H2(g)。平衡时混合气中H2S 与H2的分压相等，H2S 平衡转化率为 ，平衡常数Kp＝
kPa。
【例题3】在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20 kPa、25 kPa，加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热
至1 123 K 使其发生反应：CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g)。达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8
倍，则该反应的平衡常数的计算式为Kp＝________ kPa2(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。
【例题4】一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入压强为p0的恒压容器中，测得平衡时N2
的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(Kp)。
【例题5】SO2 与Cl2 反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)＋Cl2(g)
SO2Cl2(g)。按投料比1 1∶把
SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应，SO2的转化率与温度T 的关系如下图所示：
若反应一直保持在p 压强条件下进行，则M 点的压强平衡常数Kp＝________(用含p 的表达式表示，用平
衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
三．速率常数与平衡常数的计算
1．速率常数
（1）速率常数含义
速率常数(k)是指在给一定温度下，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。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率
常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应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
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(能够一步完成的反应)：aA＋bB===gG＋hH
则v＝kca(A)·cb(B)(其中k 为速率常数)。如
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SO
①
2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
2NO
②
2
2NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
（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，通常反应速率常数越大，反应进行的
越快。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。
2．相同温度下，正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应：aA(g)＋bB(g)
gG(g)＋hH(g)
v(正)＝k 正·ca(A)·cb(B)；
v(逆)＝k 逆·cg(G)·ch(H)
平衡常数K＝＝
反应达平衡时，v 正＝v 逆，故K＝。
【例题1 】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、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＝_____________。
【例题2】高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4――→C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为：r＝
k×cCH4，其中k 为反应速率常数。
(1)设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α 时的反应速率为r2，则r2＝________r1。
(2)对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是________。
A．增加甲烷浓度，r 增大
B．增加H2浓度，r 增大
C．乙烷的生成速率逐渐增大
D．降低反应温度，k 减小
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【例题3】已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)
2NO2(g)中，v 正＝k 正·c(N2O4)，v 逆＝k 逆·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。
【例题4】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。
【例题5】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)试写出平衡常数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。
提能·课后精练
1．（2023 秋·天津红桥·高三统考期末）合成氨工业中采用循环操作，主要是为了
A．降低氨的沸点
B．提高氮气和氢气的利用率
C．提高平衡混合物中氨的含量
D．增大化学反应速率
2．（2022·全国·高三专题练习）温度为T 时，将
(s)置于抽成真空的容器中，当
达到平衡时，测得体系总压强为6kpa，则此条件下该反应的平衡常数Kp 为
9
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A．6
B．9
C．12
D．36
3．（2023·全国·高三专题练习）向恒温恒容密闭容器中通入
和
，一定条件下反应
达到平衡后，再通入一定量的
，再次达到新平衡。下列有关判断正确的是
A．
始终不变
B．反应平衡常数增大
C．逆反应速率减小
D．
的转化率增大
4．（2023·全国·高三专题练习）已知
的速率方程为
(k 为速率常
数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，
在催化剂X 表面反应的变化数据如下：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A．
，
B．
min 时，
C．相同条件下，增大
的浓度或催化剂X 的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若
起始浓度为0.200 mol·L
，当浓度减至一半时共耗时50 min
5．（2023·全国·高三专题练习）在一个恒容密闭容器中通入一定量的A、B 气体，在一定条件下发生反
应：
。达到平衡后，只改变一个条件
，下列物理量
的变化一定符
合图中曲线的
选
项
A
再通入A
B 的转化率
B
再通入C
A 的体积分数
C
通入氦气
C 的物质的量
10
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D
升高温度
混合气体的平均摩尔质量
A．A
B．B
C．C
D．D
6．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）已知恒容密闭容器中发生反应：
，平衡体系中气体的平均相对分子质量(M)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示，下列叙述
正确的是
A．温度：
B．平衡常数：
C．反应速率：
D．当M 为200.25 时转化率约为33%
7．（2023·湖南·校联考模拟预测）在一定条件下，向密闭容器中充入
和
，发生反应
。测得相同时间内，A 的转化率随温度的变化如图1 所示(虚线表示A 的平
衡转化率随温度的变化)；速率常数的对数
与温度的倒数
之间的关系如图2 所示。
已知：
11
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①对于反应
，
，x 为物质的量分数。
②已知该反应的速率方程
，
，
、
是速率常数。
下列说法错误的是
A．由上图判断，该反应的
B．曲线ac 代表
，bd 代表
C．
时，该反应的平衡常数
D．升高温度时，
减小
8．（2023·全国·高三专题练习）在密闭容器中发生反应：
，往密闭容器中以
的比例通入两种反应物，其中15 min 后A 在四温度下的转化率如下表所示，且
，
则下列说法正确的是
温度
转化率
10%
70%
70%
60%
A．该反应是吸热反应
B．T 温度时(
)，A 的转化率是70%
C．
温度下，在15 min 后继续进行反应，A 的转化率变大
D．
温度反应15 min 后，若
mol·L
，则
温度时的平衡常数是4.5
9．（2023·全国·高三专题练习）
可以和
发生反应：
。一定温度
下，向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的
气体，反应过程中
气体和
气体的浓度
与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A．
时该化学反应达到平衡状态
12
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B．平衡后向容器内充入
，重新达到平衡时
增大
C．4 min 时，
的转化率约为71.4%
D．4 min 内，
的平均反应速率
10．（2023 春·北京海淀·高三首都师范大学附属中学校考阶段练习）有研究认为，强碱性溶液中反应
分三步进行，其中两步如下：
第一步：
第二步：……
第三步：
下列说法不正确的是
A．反应第二步为
B．升高温度可以使
增大
C．由K 可判断，第三步不是整个过程的决速步
D．
分子的空间结构为V 型
11．（2023 春·湖南·高三校联考阶段练习）CO 与
在
作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所
示，两步基元反应为①
(慢)
，②
(快)
。下列说法正
确的是
A．总反应速率主要取决于反应②的快慢
B．升高温度，平衡常数
、
均增大
13
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C．
与
均为直线形分子
D．
降低了CO 与
反应的△H
12．（2023·全国·高三专题练习）1，2-二甲基环丙烷的顺反异构体可相互转化：
(顺式)
(反式)
，该反应的速率方程为：
(顺)和
(反)，
和
分别为
正、逆反应速率常数。
℃时，加入顺式异构体发生反应，两种异构体的质量分数w 随时间t 的变化如图
所示。下列说法正确的是
A．反应速率：
(正)
(逆)
B．L 点：转化率为50％，Q(浓度商)>K
C．升高温度，
、
增大倍数：
D．
℃时发生反应，测得
，则
13．（2023·全国·高三专题练习）化学反应
，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
14
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A．NOCl 是化学反应
的催化剂
B．图②代表
C．
D．当
时，表明可逆反应
达到了平衡状态
14．（2023 春·江苏扬州·高三统考开学考试）羟胺(
)能与水反应：
。下列说法不正确的是
A．反应的平衡常数
B．
能与水反应是因为分子中氮原子存在孤电子对
C．
溶液能吸收
气体
D．向羟胺溶液中滴加过量稀
，可生成
15．（2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）已知CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
H
△＞
0。在密闭容器中充入等体积的反应物，测得平衡时CO2、H2的气体压强对数有如图所示关系，压强的单
位为MPa。下列说法错误的是
15
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A．a 点时对应的Kp=
(MPa)
B．T1＞T2
C．c 点对应的p(CO2)=1000MPa
D．当容器中CH4与CO 的压强比为1 2∶时，不能说明该反应达平衡状态
16．（2023 春·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期末）由H、C、N、O、S 等元素形成的多种化合物在
生产生活中有着重要应用。
Ⅰ．研究表明，在催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH 和CO，反应的热化学
方程式如下：
反应①
反应②
(1)关于上述反应①说法正确的是___________。
A．△S>0
B．△S<0
C．低温自发
D．高温自发
(2)恒容条件下，能说明反应②已经达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．混合气体的密度不变
C．v (H2)正=v (CO)正
D．n(CO)/n(H2)不变
(3)在恒容密闭容器中发生反应①，有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________。
A．降低反应温度
B．增大压强(物质状态不变)
C．增大CO2的物质的量
D．混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
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Ⅱ．T1时，将1.00 mol CO2和3.00molH2充入体积为1.00L 的恒容密闭容器中发生反应①，已知容器起始压
强为p0，经过3h 反应达到平衡，平衡后混合气体的物质的量为3.00mol。
(4)达到平衡时，CO2的转化率为 。
(5)该过程中H2的平均反应速率为 mol·L-1·h-1；
(6)写出反应①的平衡常数表达式K= 。K 可用反应体系中气体物质分压表示，即用平衡分压代
替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数KP= (用含p0的代数式表示)。
17．（2023 秋·湖北武汉·高三开学考试）我国力争于2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。
催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的
转化方法。该过程中涉及的反应如下：
主反应：
副反应：
回答下列问题：
(1)主反应通过以下步骤来实现：
I.
II.
则主反应的
。
(2)在恒压、
和
的起始量一定时，
平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如下图
所示，
的选择性
。
①
平衡转化率随温度升高而增大的原因是
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420℃
②
时，在催化剂作用下
与
反应一段时间后，测得
的选择性约为50%。不改变反应时
间，一定能提高
选择性的措施有 (填标号)。
A．升高温度
B．增大压强
C．增大
D．更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K。原料组成为
、初始总压为4MPa 恒容密闭容器中进行反应，体系达
到平衡时
的转化率为30%，二甲醚的选择性为50%，则氢气的转化率
；主反应的压强
平衡常数
(列出计算式)。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性，二甲醚直接燃料
电池的负极反应为 。
(5)1，2-丙二醇(
)单分子解离反应相对能量如图所示，路径包括碳碳健断裂解离和脱水过
程。从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4 四种路径中 路径的速率最慢。
18．（2023·河北沧州·校考三模）二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径。
Ⅰ.工业生产中，利用
和
制取尿素，通常认为该反应分为两步：
ⅰ.
kJ mol
⋅
-1
ⅱ.
kJ mol
⋅
-1
(1)
和
制取尿素的总反应的热化学方程式为 。
(2)尿素易溶于水，从微观角度解释其主要原因为 。
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Ⅱ.以
为原料合成甲醇，可以实现碳的循环利用。
(3)一种铜基催化剂催化
转化成甲醇的催化机理如图所示，该反应的副产物是 。
(4)①合成甲醇的另一途径可表示为
。在恒容绝热的
密闭容器中，一定说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A．
B．气体的压强保持不变
C．气体的密度保持不变
D．体系的温度保持不变
②某甲醇燃料电池的工作原理如图所示，铂电极(a)上的电极反应式为 。
(5)甲醇在一定条件下脱水可制得二甲醚，该反应可表示为
。
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实验测得：
，
，
、
为速率常数。T₁ 温度下。向2L
恒容密闭容器中加入0.4 mol
，达到平衡时测得
的体积分数为60%，则平衡时
的
产率
，反应的平衡常数
。当温度改变为
时，
，则
(填“<”“>”或“=”)。
19．（2023·江西南昌·南昌市八一中学校考三模）H2S 的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。回答
下列问题：
(1)苯硫酚(C6H5SH)是一种重要的有机合成中间体，工业上常用氯苯(C6H5Cl)和硫化氢(H2S)来制备苯硫酚。
已知下列两个反应的能量关系如图所示，则C6H5Cl 与H2S 反应生成C6H5SH 的热化学方程式为
。
(2)H2S 与CO2在高温下反应制得的羰基硫(COS)可用于合成除草剂。在610 K 时，将0.40 mol H2S 与0.10
mol CO2充入2.5 L 的空钢瓶中，发生反应：H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H
⇌
2O(g) ΔH=+35 kJ/mol，反应达平衡
后水蒸气的物质的量分数为0.02。
①在610 K 时，反应经2 min 达到平衡，则0～2 min 的平均反应速率v(H2S)= 。
②实验测得上述反应的速率方程为：v 正=k 正·c(H2S)·c(CO2)，v 逆=k 逆·c(COS)·c(H2O)，k 正、k 逆分别为正、
逆反应速率常数，速率常数k 随温度升高而增大。则达到平衡后，仅升高温度，k 正增大的倍数 (填
“>”“<”或“=”)k 逆增大的倍数。
③该条件下，容器中反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。
A．容器内混合气体密度不再变化
B．v 正(H2S)=v 逆(COS)
C．容器内的压强不再变化
D．H2S 与CO2的质量之比不变
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在密闭容器中充入一定量H2S 气体，反应原理：
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2H2S(g)
2H
⇌
2(g)+S2(g)，H2S 气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为 ，理由是 。
②如果要进一步提高H2S 的平衡转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有 。
③在温度T2、P3=5 MPa 条件下，该反应的平衡常数Kp= MPa(已知：用平衡分压代替平衡浓度计
算，分压=总压×物质的量分数)。
20．（2022 秋·河南新乡·高二统考期中）丙烯是三大合成材料的基本原料之一，其中生产聚丙烯时丙烯用
量最大。另外，丙烯还可用于生产多种重要有机化工原料。由丙烷(C3H8)制丙烯(C3H6)的两种方法如下：
I．丙烷催化脱氢法：
ΔH1
II．丙烷催化氧化法：
ΔH2=-118kJ·mol-1
请回答下列问题：
(1)已知
ΔH=-484kJ·mol-1，由此计算ΔH1= kJ·mol-1。
(2)T℃下，向2L 恒容密闭容器中充入0.8molC3H8(g)，加入催化剂发生催化脱氢反应。体系内压强变化如表
所示。
时间/min
0
1
3
5
7
压强/kPa
10p0
11.5p0
13p0
14p0
14p0
①下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a．丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率
b．容器内气体的密度不再发生变化
c．容器内的压强不再发生变化
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d．容器内气体平均相对分子质量不再变化
0
②～3min 内，用H2(g)表示该反应的反应速率为 mol·L-1·min-1。
C
③
3H8(g)的平衡转化率为 ，该反应的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡了
常数，分压=总压×物质的量分数，保留2 位小数)。
(3)在催化剂的作用下，丙烷催化氧化除生成丙烯外，还生成碳的氧化物等物质。相同时间内丙烷转化率和
丙烯产率随温度变化关系如图所示。
T
①
1℃前，丙烷的转化率随温度升高而上升的可能原因有 。
T
②
1～T2℃，丙烷转化率提高，而丙烯产率大幅降低的主要原因是 。
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