【学霸笔记：同步精讲】第二章 阶段提升课 第1课时 压强平衡常数(Kp)、速率常数(k正、k逆)及相关计算 讲义--2026版高中化学人教版选必修1

第1课时　压强平衡常数(Kp)、速率常数(k正、k逆)及相关计算 素养目标 1．掌握分压常数(Kp)等特殊平衡常数的计算方法。 2．了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。 考点一　压强平衡常数(Kp) 1．压强平衡常数(Kp) (1)含义：当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的平衡分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。 (2)表达式：对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，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 ①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)。 ②p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。 (3)适用范围：Kp仅适用于气相发生的反应。 2．Kp计算的两种模板 [以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例] 模板1：设反应平衡时总压为p0， N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) n(始) 1 mol 3 mol 0 Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol p(X) p0 p0 p0 Kp＝； 模板2：刚性反应器(恒容容器) N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) p(始) p0 3p0 0 Δp p′ 3p′ 2p′ p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ Kp＝。 1．在温度T ℃下，容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生反应：2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则NO的平衡转化率α(NO)＝_____(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp＝_____(用含p的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压＝总压×该气体的物质的量分数)。 2．用测压法在刚性密闭容器中研究T ℃时4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示： 反应时间/min 0 10 20 30 40 压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50 (1)20 min时，NO的转化率α＝_____%。 (2)T ℃时，4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。 考点二　速率常数及其与平衡的关系 1．速率常数 (1)速率常数含义 速率常数(k)是指在一定温度下，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化学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＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如 ①SO2Cl2 SO2＋Cl2　v＝k1·c(SO2Cl2) ②2NO2 2NO＋O2　v＝k2·c2(NO2) ③2H2＋2NO N2＋2H2O　v＝k3·c2(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，反应进行得越快。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＝。 1．工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如下表所示： CO浓度/ (mol·L-1) H2浓度/ (mol·L-1) 逆反应速率/ (mol·L-1·min-1) 0.1 c1 8.0 c2 c1 16.0 c2 0.15 6.75 由上述数据可得该温度下，c2＝_____，该反应的逆反应速率常数k＝___ ... ...