压强平衡常数与正逆反应速率常数

热点强化14 速率常数与化学平衡常数的关系1．假设基元反应(能够一步完成的反应)为a A(g)＋b B(g)===c C(g)＋d D(g)，其速率可表示为v ＝k ·c a (A)·c b (B)，式中的k 称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，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。

2．正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，v 正＝k 正·c a (A)·c b (B)，v 逆＝k 逆·c c (C)·c d (D)，平衡常数K ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )＝k 正·v 逆k 逆·v 正，反应达到平衡时v 正＝v 逆，故K ＝k 正k 逆。

[示例] 温度为T 1，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋206.3 kJ·mol －1，该反应中，正反应速率为v 正＝k 正·c (CH 4)·c (H 2O)，逆反应速率为v 逆＝k 逆·c (CO)·c 3(H 2)，k 正、k 逆为速率常数，受温度影响。

已知T 1时，k 正＝k 逆，则该温度下，平衡常数K 1＝____；当温度改变为T 2时，若k 正＝1.5k 逆，则T 2________T 1(填“>”“＝”或“<”)。

答案 1 >解析 解题步骤及过程： 步骤1 代入特殊值： 平衡时v 正＝v 逆，即k 正·c (CH 4)·c (H 2O)＝k 逆·c (CO)·c 3(H 2)； 步骤2 适当变式求平衡常数，K 1＝c (CO )·c 3(H 2)c (CH 4)·c (H 2O )＝k 正k 逆；k 正＝k 逆，K 1＝1步骤3 求其他K 2＝c (CO )·c 3(H 2)c (CH 4)·c (H 2O )＝k 正k 逆；k 正＝1.5k 逆，K 2＝1.5；1.5>1，平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则T 2>T 1。

专项突破------压强平衡常数K p 的计算方法一、K p 含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。

单位与表达式有关。

计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算分式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。

例如，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，压强平衡常数表达式为K p＝p 2(NH 3)p (N 2)·p 3(H 2)。

[真题再现](2018全国卷1，28改编)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g ）分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示（t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：已知：2N 2O 5（g ）2N 2O 4（g ）+O 2（g ） ΔH 1=−4.4 kJ ·mol −1 2NO 2（g ）N 2O 4（g ） ΔH 2=−55.3 kJ ·mol −1（1）若提高反应温度至35℃，则N 2O 5（g ）完全分解后体系压强p ∞（35℃）____63.1 kPa （填“大于”“等于”或“小于”），原因是 。

（2）25℃时N 2O 4（g ）2NO 2（g ）反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

典型例题1．(2015·四川理综，7改编)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压P 0密闭容器中反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。

化学平衡常数K（Kp）的计算和应用教学设计广州市第三中学魏勤高考情况分析：在近几年全国卷中，直接计算平衡常数K的题目有8道。

它们在《题型训练》中的位置分别是：原理题1（2013全国甲卷28题）P178原理题3（2014全国甲卷26题）P182原理题4（2014全国乙卷28题）P183原理题5（2015全国甲卷27题）P185（只写表达式）原理题6（2015全国乙卷28题）P187（只写计算式）原理题8（2016全国乙卷27题）P191原理题11（2017全国乙卷28题）P196原理题12（2017全国丙卷28题）P198专题目标习惯依赖计算器的学生，对于化学试卷中的计算有一种恐惧，经常是直接放弃，特别是二卷中的计算。

平衡常数和压强平衡常数还涉及转化率等有关平衡的相关计算，既是化工生产中必须关注的，也是高考的必考考点和热点。

不管是速率、起始（或平衡）浓度（或物质的量）、转化率，还是平衡常数的计算，都涉及到三段式，这是学生最容易想到的方法。

通过本训练，希望学生能够熟练应用三段式，掌握平衡常数和压强平衡常数的计算方法，从而克服对计算的恐惧心理。

引出问题1——直接利用数据或列三段式计算K或K p例1．题型训练P182（2014全国甲卷26题）——直接代数型在容积为的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：（1）……反应的平衡常数K1为。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

……②列式计算温度T是反应的平衡常数K2：。

答案:L L【变式训练1】上题(1)中, 若起始压强为MPa，则平衡压强p总= ；分压p(NO2)= ，p(N2O4)= ，压强平衡常数K p= 。

答案：方法指导：根据压强平衡常数的公式，分别求出总压强分压Kp例2．题型训练P191 （2016·新课标全国Ⅰ，27）——给出三段式部分数据（2）CrO2－4和Cr2O2－7在溶液中可相互转化。

压强对化学反应速率和化学平衡影响压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化，从而改变了反应速率；而压强对化学平衡影响的实质是要引起υ正、υ逆的改变，且使υ正≠υ逆。

学生在理解压强对化学反应速率和化学平衡的影响时应特别注意以下几点：一．正确理解浓度和压强变化的实质1．将压强变化看作浓度变化压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化，从而改变了反应速率。

例1：对于在密闭容器中进行的反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)，下列条件哪些能加快该反应的化学反应速率（假设温度不变）（）A.缩小体积使压强增大B.体积不变充入O2使压强增大C.体积不变充入N2使压强增大D.恒压时充入N2解析：压强对反应速率的影响归根结缔是浓度的影响。

A将容器体积缩小，各物质浓度均增大，故反应速率加快。

B充入O2的实质使O2的浓度增大，故反应速率也加快。

C虽然增大了压强，但参加反应的各物质的浓度却没有变化，故反应速率不变。

D恒压时充入N2会导致容器体积增大，实质上是各物质的浓度减小，故反应速率减慢。

所以选A、B。

2．将浓度变化看作压强变化压强的改变将引起体系中各气态物质的浓度成等倍增减，当浓度变化是由各物质的量均同时增大或减小而引起时，平衡移动又可以理解为压强的变化产生的结果。

例2：某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比n(A)∶n(B)∶n(C) =2∶2∶1。

若保持温度不变，以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断中正确的是（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡不会发生移动C.C的体积分数增大D.B的体积分数增大简析：平衡时维持容器体积和温度不变，按相同物质的量之比充入A、B、C，即各物质的浓度成等倍增加，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以C的体积分数增大。

二．正确理解压强对平衡移动的影响1．对有气体参加的可逆反应，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。

高中化学之：化学平衡一、化学平衡状态（一）研究对象：可逆反应 （二）建立：图像：（三）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

（四）特点——逆、等、动、定、变 1、逆：研究对象是可逆反应2、等：平衡时，同一物质的正逆反应速率相等即v 正=v 逆3、动：化学平衡是动态平衡，即达平衡时正逆反应仍在进行，只不过同一物质的v 正=v 逆4、定：在平衡体系的混合物中，各组分的含量（物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等）保持一定5、变：任何化学平衡状态均是暂时的，相对的，有条件的，与达平衡的过程无关（即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡，还可以从正逆两个方向开始达平衡）当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的改变，直至在新的条件下建立新的平衡状态注：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该反应进行的限度。

化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率（五）判断达化学平衡的标志1、用速率判断：方法：先找出正、逆反应速率，再看物质：若同一物质，则正逆速率相等 若不同物质，则速率之比=系数之比2、用含量判断：（1）平衡时，各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变（2）若反应中有颜色变化，颜色不变时可认为达平衡（3）绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变，说明已达平衡（4）有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应，混合气体的总质量不变，或混合气体的密度不变，都可以判断达平衡（5）对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应，混合气体的总物质的量不变，或混合气体的摩尔质量不变，或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数（一）定义：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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K 表示（二）表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，则)()()()(B c A c D c C c K nmq p ••=（三）说明：1、表达式的浓度必须是平衡时的浓度，系数决定幂次2、有固体或纯液体（H 2O ）参与的反应，其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K 有单位，但一般不写5、K 表示某一具体反应的平衡常数，当反应方向改变或系数改变时，K 也相应发生改变6、对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即1=K K 正逆7、方程式扩大一定的倍数，K 就扩大相应的幂次；方程式缩小一定的倍数，K 就相应的开几次幂；方程式做加法，K 相应的做乘法；方程式做减法，K 相应的做除法。

化学反应速率和化学平衡知识规律总结关于化学反应速率和化学平衡知识规律总结总结是在某一时期、某一项目或某些工作告一段落或者全部完成后进行回顾检查、分析评价，从而得出教训和一些规律性认识的一种书面材料，它可以提升我们发现问题的能力，快快来写一份总结吧。

你想知道总结怎么写吗？下面是店铺整理的化学反应速率和化学平衡知识规律总结，仅供参考，希望能够帮助到大家。

一、化学反应速率1、概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，2、表示方法：3、单位：mol/(L·s)；mol/(L·min)4、同一化学反应用不同的物质表示时，该反应的化学反应速率可能不同。

化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比。

例：ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 ：3 ：1 ：45、起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。

6、固体和纯液体的浓度视为常数（保持不变），因此，它们的化学反应速率也视为常数。

题型一：根据化学计量数之比，计算反应速率【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（）A．v(NH3)?0.010mol/(L?s) B．v(O2)?0.001mol/(L?s)C．v(NO)?0.001mol/(L?s) D．v(H2O)?0.045mol/(L?s)【点拨】正确答案是C。

【规律总结】遇到这一类题目，一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

题型二：以图象形式给出条件，计算反应速率【例2】某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________________。

《化学平衡常数与化学反应的方向》知识要点一、化学平衡常数1、化学平衡常数(1)定义:在一定温度下,达到平衡的可逆反应,其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示,这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数)(2)表达式用Ｋc(K p)表示、对:aＡ(ｇ)+ｂＢ(ｇ)cC(g)+ｄD(g),(３)影响因素:平衡常数Ｋ与温度有关,与浓度和压强无关。

(4)平衡常数的意义:①Ｋ的大小,可推断反应进行的程度。

Ｋ越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。

在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻产物的浓度商Q c与Ｋc比较大小来判断。

当Q c>kc,υ(正)〈υ(逆),未达平衡,反应逆向进行;ﻩ当Ｑc〈kc,υ(正)＞υ(逆),未达平衡,反应正向进行;ﻩ当Qｃ＝kc,υ(正)=υ(逆),达到平衡,平衡不移动。

ﻩ③平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。

如2ＳO2(g)＋O２2SＯ３(ｇ) ２98K时Kｐ＝３。

６×１0２4特别大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。

二、化学反应进行的方向。

1。

自发过程含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行的过程、2、化学反应方向进行的判据(1)焓判据放热过程中体系能量降低,△H＜０,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也能够自发进行,故只用焓变判断反应的方向不全面、(2)熵判据①熵:量度体系混乱(或有序)的程度的物理量,符号S(同一物质,三种状态下熵值:气态＞液态＞固态)②熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大、即熵变(△S)大于零。

③熵判据体系的混乱度增大(既熵增),△S>0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减反应也能够自发进行,故只用熵变判断反应的方向也不全面。

压强平衡常数K p的计算方法The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020专项突破------压强平衡常数K p 的计算方法一、K p 含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。

单位与表达式有关。

计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算分式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。

例如，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，压强平衡常数表达式为K p＝p2(NH 3)p (N 2)·p 3(H 2)。

[真题再现](2018全国卷1，28改编)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g ）分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示（t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：已知：2N 2O 5（g ）2N 2O 4（g ）+O 2（g ） ΔH 1=− kJ ·mol −1 2NO 2（g ）N 2O 4（g ） ΔH 2=− kJ ·mol −1（1）若提高反应温度至35℃，则N 2O 5（g ）完全分解后体系压强p ∞（35℃） kPa （填“大于”“等于”或“小于”），原因是 。

（2）25℃时N 2O 4（g ）2NO 2（g ）反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

典型例题1．(2015·四川理综，7改编)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压P 0密闭容器中反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。

专项突破------压强平衡常数K p 的计算方法一、K p 含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。

单位与表达式有关。

计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算分式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。

例如，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，压强平衡常数表达式为K p＝p 2(NH 3)p (N 2)·p 3(H 2)。

[真题再现](2018全国卷1，28改编)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g ）分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示（t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：已知：2N 2O 5（g ）2N 2O 4（g ）+O 2（g ） ΔH 1=−4.4 kJ ·mol −1 2NO 2（g ）N 2O 4（g ） ΔH 2=−55.3 kJ ·mol −1（1）若提高反应温度至35℃，则N 2O 5（g ）完全分解后体系压强p ∞（35℃）____63.1 kPa （填“大于”“等于”或“小于”），原因是 。

（2）25℃时N 2O 4（g ）2NO 2（g ）反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

【解析】：（1）t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解，根据反应 2NO 2（g ） N 2O 4（g ） ΔH 2=−55.3kJ ·mol −1升高温度，平衡逆向移动，气体的物质的量增多，在刚性（恒容）容器中气体的压强增大。