高考化学一轮复习 同步课件 大单元四　第十一章　拓展延伸2　有关压强平衡常数和速率常数的计算（浙江版）

有关压强平衡常数和速率常数的计算第十一章

拓展延伸2一、压强平衡常数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。

例

一定温度和催化剂条件下，将1molN2和3molH2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)。

1.[2024·新课标卷，29(3)节选]在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。对点训练反应Ni(s)+4CO(g)===Ni(CO)4(g)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。p3、100℃时CO的平衡转化率α=________，该温度下平衡常数Kp=_______(MPa)-3。小于97.3%9000

由图可知，随着温度升高，平衡时Ni(CO)4的体积分数减小，说明温度升高平衡逆向移动，因此该反应的ΔH<0。温度相同时，增大压强，平衡正向移动，对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大，则压强：p4>p3>p2>p1，即p3对应的压强是1.0

MPa。由题图可知，p3、100

℃条件下达到平衡时，CO和Ni(CO)4的体积分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO为4

mol，反应生成的Ni(CO)4为x

mol，可得三段式：

Ni(s)+4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)起始/mol

4

0转化/mol

4x

x平衡/mol

4-4x

x

2.(2025·浙江模拟)在1470K、100kPa反应条件下，将n(NH3)∶n(Ar)=1∶1的混合气进行NH3热分解反应：2NH3(g)⥫⥬N2(g)+3H2(g)。平衡时混合气中NH3与H2的分压相等，平衡常数Kp=

kPa2。(用分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)

3.[2024·河北，17(1)②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。硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：SO2(g)+Cl2(g)⥫⥬SO2Cl2(g)

ΔH=-67.59kJ·mol-1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p，p0为体系初始压强，p0=240kPa，p为体系平衡压强)，结果如图。右图中温度由高到低的顺序为

。M点Cl2的转化率为

，T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=

kPa-1。T3>T2>T175%0.03

二、化学平衡常数与速率常数1.速率常数和反应速率方程基元反应aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)的反应速率方程v=k·ca(A)·cb(B)，其中k称为反应速率常数或速率常数，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。注意

①速率方程指数与化学方程式中的化学计量数无确定关系(基元反应的速率方程指数等于化学计量数，非基元反应的速率方程指数需要通过实验测定)。②用不同物质表示同一反应在相同条件下的反应速率时，速率常数不同，且速率常数之比等于化学计量数之比。

4.(2025·安徽，11)恒温恒压密闭容器中，t=0时加入A(g)，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx，k为反应速率常数)。对点训练

√

√

6.对于反应2SiHCl3(g)⥫⥬SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343K时反应的平衡转化率α=

%。平衡常数K343K=

(保留2位小数)。220.02

(2)在343K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是

；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有

、

。(3)比较a、b处反应速率大小：va

(填“大于”“小于”或“等于”)vb。反应速率v=v正-v逆=k正·

及时移去产物改进催化剂增大压强大于1.3

7.(2025·浙江富阳中学高三选考模拟)氮是自然界的重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。设体系中只存在如下反应：ⅰ.N2(g)+O2(g)⥫⥬2NO(g)

ΔH1ⅱ.2NO(g)+O2(g)⥫⥬2NO2(g)

ΔH2ⅲ.NO(g)+O3(g)⥫⥬NO2(g)+O2(g)

ΔH3向2L恒容密闭容器充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生反应ⅲ，测得NO(g)的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图，速率方程v正=k正·c(NO)·c(O3)，v逆=k逆·c(NO2)·c(O2)，其中k正、k逆为速率常数，仅与温度、催化剂有关，与浓度无关。

75<

(2)下列说法正确的是

(填字母)。A.a点正、逆反应活化能大小：E正>E逆B.化学反应速率：c点v正>b点v逆>a点v逆C.b点O2产率为50%D.平均相对分子质量：M(a)=M(b)>M(c)BC

由图分析可知，ΔH<0，故a点正、逆反应活化能大小：E正<E逆，A错误；T1>T2，c点未达平衡，b点达平衡，正、逆反应速率相等且小于c点，b点温度和反应物浓度均大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：c点v正>b点v逆>a点v逆，B正确；设b点时NO(g)反应了y

mol，用三段式计算：NO(g)+O3(g)⥫⥬NO2(g)+O2(