第03讲 化学平衡常数及相关计算（专项训练）（天津专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 化学平衡常数及相关计算 目 录 01 课标达标练 题型01 化学平衡常数及影响因素 题型02 化学平衡常数的应用 题型03 化学平衡常数和转化率的计算 题型04 化学平衡常数的综合应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学平衡常数及影响因素 1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应①　O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1； 反应②　[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2； 总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K。 下列叙述正确的是(　　) A．降低温度，总反应K减小 B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 答案　C 解析　降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝，K2＝，K＝＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；平衡常数只与温度有关，D项错误。 2．高炉炼铁过程中发生的反应：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A.ΔH<0 B．该反应的平衡常数表达式是K＝ C．其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小 D．其他条件不变，升高温度时，CO的平衡转化率降低 答案 C 提示　依据图表数据分析，平衡常数随温度升高而减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，ΔH<0，故A正确；依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式为K＝，故B正确；平衡常数随温度变化，不随浓度变化，其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值不变，故C不正确；升温平衡向吸热反应方向进行，A项判断反应是放热反应，升温平衡逆向进行，一氧化碳的平衡转化率降低，故D正确。 3．T ℃时，三个反应及平衡常数如下： ①CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)　K1 ②H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)　K2 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K 下列说法正确的是( B ) A．反应①的平衡常数表达式为K1＝ B．反应①②和③的平衡常数关系：K＝ C．反应③：恒容时，升高温度，H2浓度减小，则该反应的ΔH>0 D．反应③：恒温恒容下，充入稀有气体，H2浓度将减小 答案 B 解析　在书写平衡常数表达式时，纯固体物质不能出现在平衡常数表达式中，A错误；由盖斯定律可得，反应③＝①－②，故三者的平衡常数关系为K＝，B正确；对于反应③，温度升高，H2浓度减小，则平衡逆向移动，即逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，充入稀有气体，平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。 02 化学平衡常数的应用 4．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)； ②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，下列错误的是( ) A．①的平衡常数为20 B．②的平衡常数为 C．同温时H2(g)＋I2(g)2HI(g)和②的平衡常数互为倒数 D．温度升高①的平衡常数增大，则①为放热反应 答案 D 解析　平衡时c(HI)＝4 mol·L－1，HI分解生成的H2的浓度为0.5 mol·L－1，则分解的HI浓度为2×0.5 mol·L－1＝1 mol·L－1；NH4I分解生成的HI的浓度为4 mol·L－1＋1 mol·L－1＝5 mol·L－1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5 mol·L－1，所以反应①的平衡常数K＝c(NH3)·c(HI)＝5×4＝20，故A正确；反应②的平衡常数K＝＝＝，故B正确；H2(g)＋I2(g)2HI(g)和②互为可逆反应，则平衡常数互为倒数，故C正确；温度升高①的平衡常数增大，即升高温度平衡正向移动，则①为吸热反应，故D错误。 5．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 答案 C 解析　X、Y反应的物质的量浓度分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1，Z生成的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，则该反应的化学方程式为X＋3Y2Z。显然，X的转化率为50%；平衡常数K＝＝1 600；平衡常数仅受温度的影响，不受压强和浓度的影响。 6．某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得：v正(NO2)＝k正c2(NO2)，v逆(NO)＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，在该条件下，只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是( C ) A．升高温度，该反应的化学平衡常数增大 B．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7% C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)>0.2 mol/L D．该反应的化学平衡常数可表示为K＝ 答案 C 解析　先用三段式法计算出容器Ⅰ中各组分的转化浓度和平衡浓度， 　　　　　　　　2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 起始/(mol/L) 0.6 0 0 转化/(mol/L) 0.4 0.4 0.2 平衡/(mol/L) 0.2 0.4 0.2 而容器Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再加入NO，平衡会逆向移动，再判断各量的变化。该反应ΔH>0，为吸热反应，升高温度，K增大，A正确；由上述分析可知，Ⅰ中NO2的平衡转化率为×100%≈66.7%，B正确；Ⅰ中平衡时c(O2)＝0.2 mol/L，容器Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再加入NO，平衡会逆向移动，c(O2)<0.2 mol/L，C不正确；平衡时，v正(NO2)＝v逆(NO)，即k正c2(NO2)＝k逆c2(NO)·c(O2)，得＝＝K，D正确。 03 化学平衡常数及转化率的计算 7．(2024·天津模拟)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( ) A．前2 min，D的平均反应速率为1.2 mol·L－1·min－1 B．此时B的平衡转化率为40% C．增大该体系的压强，平衡不移动 D．当3v正(A)＝2v逆(D)时，反应达到平衡状态 答案 B 解析　列出三段式： 　　　　　2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g) 起始(mol) 4 2 0 0 转化(mol) 3.2 1.6 1.6 4.8 平衡(mol) 0.8 0.4 1.6 4.8 反应2 min达到平衡，生成4.8 mol D，则有v(D)＝＝1.2 mol·L－1·min－1，A正确；反应的B的物质的量为1.6 mol，则B的平衡转化率＝×100%＝80%，B错误；该反应前后气体总分子数不变，增大体系的压强，平衡不移动，C正确；当3v正(A)＝2v逆(D)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确。 8．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B，发生反应3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C。下列说法正确的是( B ) A．该反应的平衡常数表达式为K＝ B．B的平衡转化率是40% C．增大压强，化学平衡常数增大 D．增加B的量，B的平衡转化率增大 答案 B 解析　化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A项错误；根据化学方程式可知，平衡时B减少的物质的量＝1.6 mol×0.5＝0.8 mol，B的平衡转化率为40%，B项正确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强化学平衡常数不变，C项错误；增加B的量，平衡向正反应方向移动，由勒夏特列原理可知，A的转化率增大，而B的转化率减小，D项错误。 9．已知：CO2(g)＋4H2(g)2H2O(g)＋CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(T)之间的关系如图所示。 某研究小组模拟该反应，温度为T时，向容积为10 L的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO2和0.4 mol H2，反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05 mol，则CO2的转化率为_________，反应温度约为_______℃。 答案 50% 660 解析　反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05 mol，列出“三段式”如下： CO2(g)＋4H2(g)2H2O(g)＋CH4(g) 0.1 0.4 0 0 0.05 0.2 0.1 0.05 0.05 0.2 0.1 0.05 则平衡时CO2的转化率为×100%＝50%。容器的容积为10 L，此时CO2、H2、H2O(g)和CH4的浓度(单位：mol·L－1)分别为0.005、0.02、0.01、0.005，则温度为T时平衡常数K＝＝625，由题图可知，此时温度T约为660 ℃。 10．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH (1)经测定不同温度下该反应的平衡常数如下： 温度/℃ 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)250 ℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO)＝0.4 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CH3OH)＝0.8 mol·L－1，则此时v正______(填“>”“＝”或“<”)v逆。 (3)某温度下，在体积固定的2 L密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合，使反应达到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，则该反应的平衡常数为________(结果保留1位小数)。 答案　(1)放热　(2)<　(3)2.7 解析　(1)根据数据可知，随着温度的升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应。(2)对于某时刻，浓度商Q＝＝＝12.5，大于250 ℃的平衡常数，反应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。(3)同温同体积的情况下，压强之比等于物质的量之比，平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，起始的物质的量为1 mol＋2 mol＝3 mol，则平衡时的物质的量为3 mol×0.7＝2.1 mol。设CO转化的物质的量为x mol，列三段式： 　　　　　　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始/mol　　　1　　　2　　　　0 转化/mol　　　x　　　2x　　　　x 平衡/mol　　　1－x　2－2x　　　x 1－x＋2－2x＋x＝2.1，得x＝0.45；体积为2 L，则有K＝＝≈2.7。 04 化学平衡常数的综合应用 11．【考查物质的量分数平衡常数的计算】氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 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) 恒温恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为a，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)，Kx=，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，a=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)。  答案　　0.43 解析　恒温恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)发生反应，C、H、O三种原子的初始物质的量分别为n(C)=1 mol，n(H)=6 mol，n(O)=1 mol，已知平衡时CH4的转化率为a，CO2(g)的物质的量为b mol。分别将含有这三种元素的物质列出并根据原子守恒法计算如下： C：　　　　　　　　　CH4　　　CO　　　CO2 平衡时物质的量/mol　　1-a　　　　a-b　　　b H：　　　　　　　　　H2　　　　H2O　　　CH4 平衡时物质的量/mol　　3a+b　　　1-a-b　　　1-a O：　　　　　　　　　CO　　　　CO2　　　H2O 平衡时物质的量/mol　　a-b　　　　b　　　　1-a-b 平衡时混合气体的总物质的量为(2a+2) mol，因此，反应Ⅰ的平衡常数Kx==。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到 5 mol，达平衡时，a=0.90，b=0.65，则平衡时，CH4(g)为 0.1 mol，根据C原子守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25 mol，根据H和O原子守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65) mol=3.45 mol，H2(g)的物质的量为(3a+b) mol=3.35 mol，平衡时混合气体的总物质的量为(2a+6) mol=7.8 mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为≈0.43。 12．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为__________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③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)。 答案　(1)①0.1　②2　③50% (2)①<　②40%　③ 解析　(1)①10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1 mol，则v(NO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。②平衡常数K＝＝2。③Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。 (2)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH＜0。②根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为×100%＝40%。③设NO的物质的量为2 mol，则Cl2的物质的量为1 mol 　　　　　2NO(g)　＋　Cl2(g)2NOCl(g) 起始/mol　　2　　　　　1　　　　0 反应/mol　　1　　　　　0.5　　　1 平衡/mol　　1　　　　　0.5　　　1 平衡分压p×　p×　p× M点的压强平衡常数Kp＝＝。 13．【考查相对压力平衡常数】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)。在某温度下，原料组成n(CO)∶n(NO)＝1∶1，发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行上述反应，体系达到平衡时N2的分压为20 kPa，则该反应的相对压力平衡常数K＝________。 答案　320 解析　恒容容器中压强之比等于气体的物质的量之比，所以可用压强代替物质的量来进行三段式的计算，根据题意有： 2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) 起始/kPa　　50　　　50　　　　0　　　　0 转化/kPa　　40　　　40　　　　20　　　40 平衡/kPa　　10　　　10　　　　20　　　40 所以K＝＝320。 1．已知下列反应在某温度下的平衡常数： H2(g)＋S(s)H2S(g)　K1 S(s)＋O2(g)SO2(g)　K2 则在该温度下反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为( ) A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D． 答案 D 解析　由平衡常数的定义可知，K1＝，K2＝，反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K＝，即K＝。 2．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( ) A．该反应的平衡常数K＝c(Cl2) B．将容器容积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大 C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D．温度升高该反应的平衡常数K增大 答案 B 解析　MgCl2和Mg为液态，其浓度视为常数，不写入平衡常数的表达式中，所以题给反应的平衡常数K＝c(Cl2)，A项正确；该反应的平衡常数表达式为K＝c(Cl2)，温度不变，K不变，所以c(Cl2)也不变，B项错误；反应的平衡常数只与温度有关，减小产物浓度，平衡正向移动，但平衡常数不变，C项正确；Mg在氯气中燃烧为放热反应，则MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)为吸热反应，ΔH>0，温度升高平衡正向移动，反应的平衡常数K增大，D项正确。 3．将2 mol CH4(g)和5 mol H2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列有关平衡常数的判断正确的是( ) A．KA>KB＝KC>KD B.KA<KB＝KC<KD C．KA＝KB>KC＝KD D.KA＝KB<KC＝KD 答案 B 解析　由图可知B、C点温度相同，则平衡常数相同，即KB＝KC，压强为p1时，A点到C点随着温度升高，CH4的平衡转化率增大，则说明平衡正向移动，平衡常数也增大，所以KA<KC，同理压强为p2时，B点到D点随着温度升高，CH4的平衡转化率增大，则说明平衡正向移动，平衡常数也增大，所以KB<KD，则平衡常数的大小关系为KA<KB＝KC<KD。 4．在恒温条件下，向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生两个反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　ΔH1<0平衡常数K1 ②2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH2<0平衡常数K2,10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1。下列说法不正确的是( ) A．反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)平衡常数为 B．平衡后c(Cl2)＝2.5×10－2 mol·L－1 C．其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．平衡时NO2的转化率为50% 答案 C 解析　4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)可由反应①×2－②得到，根据平衡常数计算规律可得此反应平衡常数为，A项正确；10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2＋0.2＋0.1)mol×(1－20%)＝0.4 mol,10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡时n(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol，设达到平衡时反应①中消耗的NO2为x mol，反应②中消耗的Cl2为y mol，根据方程式①和②可得，反应①中生成的NOCl(g)为0.5x mol，反应②中消耗的NO(g)为2y mol，消耗的Cl2(g)为y mol，生成的NOCl(g)为2y mol。根据已知信息可列方程 解得x＝0.1，y＝0.05，故平衡后c(Cl2)＝＝2.5×10－2 mol·L－1，B项正确；平衡常数只受温度影响，其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，C项错误；平衡时NO2转化0.1 mol，故转化率为50%，D项正确。 5．在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2(g)2AB(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是( ) A．图中a的值为0.15 B．该反应的平衡常数K＝0.03 C．温度升高，平衡常数K值减小 D．平衡时A2的转化率为62.5% 答案 B 解析　当AB的浓度改变0.5 mol·L－1时，由化学方程式A2(g)＋B2(g)2AB(g)知，A2的浓度改变0.25 mol·L－1，所以a＝0.4－0.25＝0.15，即图中a的值为0.15，故A正确；当AB的浓度改变0.5 mol·L－1时，B2的浓度改变0.25 mol·L－1，所以平衡时B2的浓度为(0.3－0.25)mol·L－1＝0.05 mol·L－1，K＝＝＝，故B错误；已知反应为放热反应，温度升高，平衡左移，平衡常数K值减小，故C正确；当AB的浓度改变0.5 mol·L－1时，A2的浓度改变0.25 mol·L－1，已知A2的初始浓度为0.4 mol·L－1，所以平衡时A2的转化率为×100%＝62.5%，故D正确。 6．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 答案　D 解析　根据题目已知信息，列三段式： H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) 起始/(mol·L－1)　0.01　　0.01　　　0　　　　0 转化/(mol·L－1)　0.006　0.006　　　0.006　　0.006 平衡/(mol·L－1)　0.004　0.004　　　0.006　　0.006 因此，二氧化碳的平衡转化率为60%，A项正确；此反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，B项正确；依据三段式，该温度下平衡常数K＝＝2.25，C项正确；若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)的浓度均为0.01 mol·L－1，则此时浓度商Q＝＝1<K＝2.25，反应正向进行，D项错误。 7．相同温度下，分别在起始体积均为1 L的两个密闭容器中发生反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所 用时间/min 达到平衡过程中的能量变化 X2 Y2 XY3 ① 恒容 1 3 0 10 放热0.1a kJ ② 恒压 1 3 0 t 放热b kJ 下列叙述正确的是(　　) A．对于上述反应，①②中反应的平衡常数K不同 B．①中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)＝0.1 mol·L－1·min－1 C．②中：X2的平衡转化率小于10% D．b>0.1a 答案　D 解析　①②中反应温度相同，平衡常数K相同，A项错误；①中反应放热0.1a kJ，说明10 min内X2反应了0.1 mol，物质的量浓度改变量为0.1 mol·L－1，所以其平均速率为v(X2)＝0.01 mol·L－1·min－1，B项错误；据容器①中数据，可算出X2的平衡转化率为10%，容器②是恒温恒压，容器①是恒温恒容，容器②相当于在容器①的基础上加压，平衡右移，所以X2的转化率大于10%，容器②放出的热量比容器①多，C项错误、D项正确。 8．已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．平衡时，pH越小，c(Cr2O)越大 B．A点CrO的平衡转化率为50% C．A点CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K＝1014 D．平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，则c(H＋)>2.0×10－7 mol·L－1 答案　D 解析　从题给图像可以看出，pH越小，平衡时c(Cr2O)越大，A点c(Cr2O)＝0.25 mol·L－1，反应掉的c(CrO)＝0.25 mol·L－1×2＝0.5 mol·L－1，CrO的平衡转化率为50%，此时，平衡常数K＝＝1014，故A、B、C三项均正确；若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)≈0.33 mol·L－1，此时，c(H＋)<2.0×10－7 mol·L－1，D项不正确。 9．（2025•天津市河东区·二模）合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。现将一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应：C（s）+CO2（g）⇌2CO（g）ΔH，测得压强、温度对CO、的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是（　　） A．平衡体系的压强：p1＞p2＞p3 B．该反应的活化能：Ea（正）＜Ea（逆） C．该反应在高温下，可以自发进行 D．该反应的平衡常数：K（a）＝K（b）＞K（c） 答案 C 解析 A．压强减小，平衡正向移动，φ（CO）%越大，表示低压强对应高φ（CO）%，则p1、p2、p3的大小关系为p1＜p2＜p3，故A错误；B．压强相同时，随着温度的升高，φ（CO）%增大，说明该反应是吸热反应，该反应的活化能：Ea（正）＞Ea（逆），故B错误；C．反应C（s）+CO2（g）⇌2CO（g）ΔH是ΔH＞0，ΔS＞0，反应自发进行满足ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，需要高温下ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，故C正确；D．化学平衡常数是温度的函数，a、b两点对应的温度相同，c点对应的温度高于a、b两点，该反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大，则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是Ka＝Kb＜Kc，故D错误；故选：C。 10．（2025•天津市·二模）【多重平衡的选择性】二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．C2H6（g）+CO2（g）⇌C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH1＞0 Ⅱ．C2H6（g）+2CO2（g）⇌4CO（g）+3H2（g）ΔH2＞0 向容积为10L的密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时（反应均未平衡）的相关数据见表，下列说法不正确的是（　　） 温度（℃） 400 500 600 乙烷转化率（%） 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性（%） 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性100% A．反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ B．500℃时，0～5min反应Ⅰ的平均速率为： C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[]投料，平衡后可提高乙烷转化率 答案 D 解析 A．由表格数据可知，随温度升高乙烷的转化率增大乙烯的选择性减小，说明温度升高，主要发生反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能小，故A正确；B．500℃时，0～5min反应Ⅰ的平均速率为Δv2.88×10﹣3mol•L﹣1•min﹣1，故B正确；C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），生成物的浓度减小，反应Ⅰ正向移动，乙烯的产率增大，故C正确；D．其他条件不变，增大投料比[]投料，平衡正向移动，乙烷转化率减小，CO2转化率增大，故D错误；故选：D。 11．（2025•天津市·二模）【化学反应机理与化学平衡融合】反应2C2H4（g）+6NO（g）+3O2（g）═4CO2（g）+4H2O（g）+3N2（g）可用于去除氮氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．反应过程中，Cu+参与反应，降低了反应的焓变 B．该反应的平衡常数 C．其他条件不变时，增大，NO的平衡转化率增大 D．步骤Ⅲ中每消耗1molCu+（NO2），转移电子数目为4×6.02×1023 答案 A 解析 A．催化剂，降低反应活化能但不改变焓变，反应过程中，Cu+为催化剂，故A错误；B．平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，所以，故B正确；C．增大一种反应物的量，可以提高另一种反应物的转化率，增大，则NO的转化率增大，故C正确；D．由反应Ⅰ可知，1molCu+结合1molO2，转移4mol电子，所以转移电子数目为4×6.02×1023，故D正确；故选：A。 12．（2025•天津市耀华中学·二模）【多重反应与化学平衡】一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P（g）+Q（g）＝M（g）；②M（g）⇌N（g）。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是（　　） A．X为c（M）随t的变化曲线 B．反应的活化能：①＞② C．0～t1内，v（N）mol/（L•s） D．该条件下，反应②的平衡常数 答案 C 解析 根据反应①P（g）+Q（g）＝ M（g）；②M（g）⇌N（g）可知，0～t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化，曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化，曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化； A．根据分析，X为c（N）随t的变化曲线，故A错误；B．由图可知，0～t1时间段内，M的浓度大于N，由此可知反应①为快反应，反应②为慢反应，反应的活化能：①＜②，故B错误；C．0～t1内，P或Q浓度减少c1mol/L，反应①生成M的浓度为c1mol/L，t1时M浓度只有c2mol/L，说明反应②消耗的M的浓度为（c1﹣c2）mol/L，则生成的N的浓度为（c1﹣c2）mol/L，0～t1内，v（N）mol/（L•s），故C正确；D．t2时间P与Q 完全反应，生成M的浓度为c1mol/L，同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L，生成的N的浓度为（c1﹣c3）mol/L，反应②的平衡常数为，故D错误；故选：C。 13．【药物合成+化学反应速率和化学平衡综合】MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为： 为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol·L－1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是(　　) A．X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等 B．X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z) C．若Z点处于化学平衡，则210 ℃时反应的平衡常数K＝ mol·L－1 D．190 ℃时，0～150 min之间的MTP的平均反应速率为 mol·L－1·min－1 答案　C 解析　A项，因起始浓度相同，X、Y两点转化率相同，所以MTP的浓度也相等，正确；B项，Z点转化率高，此时TOME的浓度只有0.02a mol·L－1，所以瞬时速率：v(X)>v(Z)，正确；C项，若Z点为平衡点，此时c(TOME)＝0.02a mol·L－1，c(MTP)＝ 0.98a mol·L－1，但因移出甲醇，甲醇浓度不为0.98a mol·L－1，错误；D项，0～150 min时间内，Δc(MTP)＝0.67a mol·L－1，正确。 14．乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　 ΔH＞0。 (1)提高乙烷平衡转化率的措施有_____________________、_________________。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为________kPa，该反应的平衡常数Kp＝________kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 答案　(1)升高温度　降低压强 (或及时移出生成物)　(2)110　15 解析　(1)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0，该反应是气体体积增大的吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物等。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，假设起始物质的量为1 mol，乙烷的平衡转化率为20%，可得三段式： 　　　　　C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) 起始/mol　　1　　　　　0　　　1 转化/mol　　0.2　　　　0.2　　0.2 平衡/mol　　0.8　　　　0.2　　1.2 根据压强之比等于物质的量之比得到＝，解得x＝110 kPa，即平衡时体系的压强为110 kPa，该反应的平衡常数Kp＝＝15 kPa。 15．已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0。298 K时，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为25%，则NO2的分压为________(分压＝总压×物质的量分数)，反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝________[对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kx]。 答案　0.4p　 解析　N2O4(g)2NO2(g)，N2O4气体的平衡转化率为25%，设起始N2O4的物质的量为x，则平衡时剩余的N2O4的物质的量为0.75x，生成的NO2的物质的量为0.5x，混合气体平衡总压强为p，则NO2的分压为＝0.4p；N2O4分压为＝0.6p；反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝＝。 16．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为__________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③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)。 答案　(1)①0.1　②2　③50% (2)①<　②40%　③ 解析　(1)①10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1 mol，则v(NO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。②平衡常数K＝＝2。③Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。 (2)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH＜0。②根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为×100%＝40%。③设NO的物质的量为2 mol，则Cl2的物质的量为1 mol 　　　　　2NO(g)　＋　Cl2(g)2NOCl(g) 起始/mol　　2　　　　　1　　　　0 反应/mol　　1　　　　　0.5　　　1 平衡/mol　　1　　　　　0.5　　　1 平衡分压p×　p×　p× M点的压强平衡常数Kp＝＝。 1．（天津卷2024,T11，3分）在恒温密闭容器中，反应PCl5(g)Cl2(g)+PCl3(g)达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时PCl5的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的PCl3，达新平衡时PCl5的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时PCl5的转化率减小 【答案】A 2. （天津卷2022,T6，3分）向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 【答案】B 【解析】A．平衡后，再通入一定量O2，平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，A正确；B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；C．通入一定量O2，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确；D．通入一定量O2，促进二氧化硫的转化，SO2的转化总量增大，D正确； 故选B。 3. （天津卷2023,T16，节选）Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 （5）气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是________________。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______________。 （6）采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 答案 （5）①反应放热 ②保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 （6）ac 解析 (5)通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；每轮反应后进行热交换降温的目的是：保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率； (6)a．由题目信息可知，在每段SO2向SO3转化的过程中，各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确；b．由题目信息可知，反应转化率接近平衡转化率，也就是使得反应接近平衡状态，故b错误；c．降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确；故选ac。 4．（2025·云南卷，节选）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，主要反应为： Ⅰ．     Ⅱ．   270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则 ，平衡常数 (列出计算式即可；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 答案 36:5 解析 设投料n(H2O)=9mol，n(乙醇)=1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol，n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol，恒温恒压下，压强比=物质的量之比，故0.72：0.1=36：5；列三段式 则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol，气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol，则kPa。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 化学平衡常数及相关计算 目 录 01 课标达标练 题型01 化学平衡常数及影响因素 题型02 化学平衡常数的应用 题型03 化学平衡常数和转化率的计算 题型04 化学平衡常数的综合应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学平衡常数及影响因素 1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应①　O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1； 反应②　[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2； 总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K。 下列叙述正确的是(　　) A．降低温度，总反应K减小 B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 2．高炉炼铁过程中发生的反应：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A.ΔH<0 B．该反应的平衡常数表达式是K＝ C．其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小 D．其他条件不变，升高温度时，CO的平衡转化率降低 3．T ℃时，三个反应及平衡常数如下： ①CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)　K1 ②H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)　K2 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K 下列说法正确的是( B ) A．反应①的平衡常数表达式为K1＝ B．反应①②和③的平衡常数关系：K＝ C．反应③：恒容时，升高温度，H2浓度减小，则该反应的ΔH>0 D．反应③：恒温恒容下，充入稀有气体，H2浓度将减小 02 化学平衡常数的应用 4．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)； ②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，下列错误的是( ) A．①的平衡常数为20 B．②的平衡常数为 C．同温时H2(g)＋I2(g)2HI(g)和②的平衡常数互为倒数 D．温度升高①的平衡常数增大，则①为放热反应 5．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 6．某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得：v正(NO2)＝k正c2(NO2)，v逆(NO)＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，在该条件下，只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是( C ) A．升高温度，该反应的化学平衡常数增大 B．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7% C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)>0.2 mol/L D．该反应的化学平衡常数可表示为K＝ 03 化学平衡常数及转化率的计算 7．(2024·天津模拟)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是( ) A．前2 min，D的平均反应速率为1.2 mol·L－1·min－1 B．此时B的平衡转化率为40% C．增大该体系的压强，平衡不移动 D．当3v正(A)＝2v逆(D)时，反应达到平衡状态 8．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B，发生反应3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C。下列说法正确的是( B ) A．该反应的平衡常数表达式为K＝ B．B的平衡转化率是40% C．增大压强，化学平衡常数增大 D．增加B的量，B的平衡转化率增大 9．已知：CO2(g)＋4H2(g)2H2O(g)＋CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(T)之间的关系如图所示。 某研究小组模拟该反应，温度为T时，向容积为10 L的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO2和0.4 mol H2，反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05 mol，则CO2的转化率为_________，反应温度约为_______℃。 10．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH (1)经测定不同温度下该反应的平衡常数如下： 温度/℃ 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)250 ℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO)＝0.4 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CH3OH)＝0.8 mol·L－1，则此时v正______(填“>”“＝”或“<”)v逆。 (3)某温度下，在体积固定的2 L密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合，使反应达到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，则该反应的平衡常数为________(结果保留1位小数)。 04 化学平衡常数的综合应用 11．【考查物质的量分数平衡常数的计算】氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 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) 恒温恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为a，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)，Kx=，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，a=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)。  12．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为__________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③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 13．【考查相对压力平衡常数】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)。在某温度下，原料组成n(CO)∶n(NO)＝1∶1，发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行上述反应，体系达到平衡时N2的分压为20 kPa，则该反应的相对压力平衡常数K＝________。 1．已知下列反应在某温度下的平衡常数： H2(g)＋S(s)H2S(g)　K1 S(s)＋O2(g)SO2(g)　K2 则在该温度下反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为( ) A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D． 2．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( ) A．该反应的平衡常数K＝c(Cl2) B．将容器容积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大 C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D．温度升高该反应的平衡常数K增大 3．将2 mol CH4(g)和5 mol H2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列有关平衡常数的判断正确的是( ) A．KA>KB＝KC>KD B.KA<KB＝KC<KD C．KA＝KB>KC＝KD D.KA＝KB<KC＝KD 4．在恒温条件下，向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生两个反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　ΔH1<0平衡常数K1 ②2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH2<0平衡常数K2,10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1。下列说法不正确的是( ) A．反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)平衡常数为 B．平衡后c(Cl2)＝2.5×10－2 mol·L－1 C．其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．平衡时NO2的转化率为50% 5．在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2(g)2AB(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是( ) A．图中a的值为0.15 B．该反应的平衡常数K＝0.03 C．温度升高，平衡常数K值减小 D．平衡时A2的转化率为62.5% 6．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 7．相同温度下，分别在起始体积均为1 L的两个密闭容器中发生反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所 用时间/min 达到平衡过程中的能量变化 X2 Y2 XY3 ① 恒容 1 3 0 10 放热0.1a kJ ② 恒压 1 3 0 t 放热b kJ 下列叙述正确的是(　　) A．对于上述反应，①②中反应的平衡常数K不同 B．①中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)＝0.1 mol·L－1·min－1 C．②中：X2的平衡转化率小于10% D．b>0.1a 8．已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．平衡时，pH越小，c(Cr2O)越大 B．A点CrO的平衡转化率为50% C．A点CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K＝1014 D．平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，则c(H＋)>2.0×10－7 mol·L－1 9．（2025•天津市河东区·二模）合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。现将一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应：C（s）+CO2（g）⇌2CO（g）ΔH，测得压强、温度对CO、的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是（　　） A．平衡体系的压强：p1＞p2＞p3 B．该反应的活化能：Ea（正）＜Ea（逆） C．该反应在高温下，可以自发进行 D．该反应的平衡常数：K（a）＝K（b）＞K（c） 10．（2025•天津市·二模）【多重平衡的选择性】二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．C2H6（g）+CO2（g）⇌C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH1＞0 Ⅱ．C2H6（g）+2CO2（g）⇌4CO（g）+3H2（g）ΔH2＞0 向容积为10L的密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时（反应均未平衡）的相关数据见表，下列说法不正确的是（　　） 温度（℃） 400 500 600 乙烷转化率（%） 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性（%） 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性100% A．反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ B．500℃时，0～5min反应Ⅰ的平均速率为： C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[]投料，平衡后可提高乙烷转化率 11．（2025•天津市·二模）【化学反应机理与化学平衡融合】反应2C2H4（g）+6NO（g）+3O2（g）═4CO2（g）+4H2O（g）+3N2（g）可用于去除氮氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．反应过程中，Cu+参与反应，降低了反应的焓变 B．该反应的平衡常数 C．其他条件不变时，增大，NO的平衡转化率增大 D．步骤Ⅲ中每消耗1molCu+（NO2），转移电子数目为4×6.02×1023 12．（2025•天津市耀华中学·二模）【多重反应与化学平衡】一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P（g）+Q（g）＝M（g）；②M（g）⇌N（g）。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是（　　） A．X为c（M）随t的变化曲线 B．反应的活化能：①＞② C．0～t1内，v（N）mol/（L•s） D．该条件下，反应②的平衡常数 13．【药物合成+化学反应速率和化学平衡综合】MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为： 为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol·L－1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是(　　) A．X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等 B．X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z) C．若Z点处于化学平衡，则210 ℃时反应的平衡常数K＝ mol·L－1 D．190 ℃时，0～150 min之间的MTP的平均反应速率为 mol·L－1·min－1 14．乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　 ΔH＞0。 (1)提高乙烷平衡转化率的措施有_____________________、_________________。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为________kPa，该反应的平衡常数Kp＝________kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 15．已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0。298 K时，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为25%，则NO2的分压为________(分压＝总压×物质的量分数)，反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝________[对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kx]。 16．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为__________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③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)。 1．（天津卷2024,T11，3分）在恒温密闭容器中，反应PCl5(g)Cl2(g)+PCl3(g)达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时PCl5的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的PCl3，达新平衡时PCl5的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时PCl5的转化率减小 2. （天津卷2022,T6，3分）向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 3. （天津卷2023,T16，节选）Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 （5）气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是________________。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______________。 （6）采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 4．（2025·云南卷，节选）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，主要反应为： Ⅰ．     Ⅱ．   270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则 ，平衡常数 (列出计算式即可；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$