第03讲 化学平衡常数及其相关计算（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 化学平衡常数及其相关计算 目录 01 课标达标练 题型01 平衡常数及其影响因素 题型02 平衡常数的计算 题型03 转化率的计算 题型04 平衡常数综合应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 平衡常数及其影响因素 1.（24-25高三上·辽宁锦州·期末）在甲、乙均为2L的恒容密闭容器中均充入1mol和3mol，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应：，测得压强变化如图所示。 下列说法正确的是 A．放出的热量： B．乙容器中0~5min内 C．的转化率：c>b D．平衡常数： 2.（2025·黑龙江·一模）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应原理为：  。已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B．X点时，H2的平衡转化率为65% C．温度为500K时，提高投料比，该反应的平衡常数K不变 D．恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态 3.（2025·吉林·三模）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A． B．气体的总物质的量： C．反应速率： D．b点平衡常数：K<12 02 平衡常数的计算 4.（2025·辽宁·三模）利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应： 其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时，完全分解]： 0 30 60 120 200 1200 1500 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8 下列说法正确的是 A．内， B．30℃时，反应的平衡常数 C．若提高反应温度至40℃，则完全分解后体系压强 D．研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时 5.（2025·内蒙古·一模）恒温条件下，分别向体积为1L、2L的两个密闭容器(分别编号为Ⅰ、Ⅱ)中充入1molC2H6发生C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)，10min后测得剩余两个容器中C2H6的浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L，下列说法不正确的是 A．平均反应速率：I>Ⅱ B．该条件下，平衡常数的值K=0.5 C．两个均达到平衡状态 D．此条件下，容器I达到平衡时，平衡转化率为50% 6.（2025·黑龙江大庆·一模）工业上可通过羰基硫（COS）与水蒸气在一定条件下反应制备，反应的原理为  。一定条件下发生该反应，测得COS（g）的平衡转化率与起始投料比[为定值]的关系如图所示，图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同。 下列叙述错误的是 A．对e点平衡体系适当降低温度，可使COS的平衡转化率增大至50% B．若a、e两点对应的反应温度分别为和，则 C．b、c两点对应的反应速率，则 D．图中a点条件下反应的平衡常数 03 转化率的计算 7.（24-25高三上·黑龙江海伦市第一中学·期末）恒压条件下，和在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的 C．M点和N点平衡常数K： D．，时，的转化率为 8.（2025·辽宁·二模）高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，c(CO)/c(CO2)增大 C．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D．1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 9.（2025·吉林松原·一模）分别向恒温恒压密闭容器Ⅰ(T1、p1)、容器Ⅱ(T2、p2)中充入1molC3H8(g)发生反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)  >0，反应过程中c(C3H8)随时间t的变化曲线如图所示。已知：v=kc(C3H8)，T1、T2时反应速率常数分别为k1、k2，v(x)=v(y)，t1时容器Ⅱ达到化学平衡状态。下列说法正确的是 A．反应速率常数k1：k2=18：13 B．x点的活化分子数目多于z点 C．减小容器Ⅰ的压强，可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同 D．若容器Ⅱ初始充入1mol丙烷和5molAr，则平衡后，丙烷的转化率为75% 04 平衡常数综合应用 10.（2025·辽宁锦州·一模）一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示： t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A．该反应在10min后才达到平衡 B．物质B的平衡转化率为20% C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1 D．该温度下的平衡常数为 11.（2025·内蒙古海拉尔·一模）二氧化碳合成二甲醚的主要反应有： I. Ⅱ. Ⅲ. 一定温度下，将、和双催化剂(通常由甲醇合成催化剂和甲醇脱水制二甲醚催化剂组成)，加入1L密闭容器中，测得各含碳产物占所有含碳物质的量分数(例：CO的物质的量分数)随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A．30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，不可能使图中的X点升至Y点 B．40min前， C．40min后，物质的量分数减小，原因是反应I向逆反应方向移动 D．90min时，的转化率约为 12.（2025·辽宁铁岭·三模）在、的高压氛围下，发生下列反应： 反应Ⅰ．()(产物Ⅰ)     反应Ⅱ．()(产物Ⅱ)     已知：；在高压氛围下进行反应，压强近似等于总压。表示某物种的物质的量与除外其他各物种总物质的量之比，、(产物Ⅰ)和(产物Ⅱ)随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ B．相同条件下，产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定 C．反应Ⅱ的 D．时， 13.（2025·甘吉林省延边第二中学·二模）在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和，发生反应：。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示，在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是 及195℃时随时间的变化 t/min 0 1 3 5      8 5 4 4 A．压强：，该反应的正反应为放热反应 B．在及195℃时，0~3min内生成的平均速率为 C．在及195℃时，该反应的平衡常数为5 D．在A点时，的平衡转化率为45% 14.（2025·吉林四平·二模）某温度下，将含的溶液逐滴加入含的溶液中，发生一系列可逆反应生成、、、。滴加过程中，五种含汞微粒分布分数(某含汞微粒的物质的量与所有含汞微粒的物质的量之和的比值)与之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线III表示的分布分数随浓度的变化 B．反应的平衡常数 C．M点溶液中， D．当时，继续滴加少量含的溶液，主要发生的反应为 15.（2025·黑龙江齐齐哈尔·一模）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，在一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反，按不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b、c对应平衡常数 C．反应温度为时，向平衡体系充入适量，可实现由c到b的转化 D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率 16.（2025·吉林桦甸·一模）二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．   Ⅱ．   向10L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时(反应均未达到平衡)的相关数据如下表，下列说法错误的是 温度/K T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2.0 12.0 20.0 乙烯选择性/% 95.0 75.0 60.0 注：乙烯选择性 A．反应Ⅰ的平衡常数： B．温度升高对反应Ⅱ更有利 C．其他条件不变，容器内改为恒压，乙烷平衡转化率增大 D．T2 K时，0~5min内， 17.（2025·辽宁抚顺·一模）一定温度下，向容积均为1L的刚性容器中分别充入4molHCl和1mol，发生反应：，在绝热或恒温条件下发生上述反应，测得体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．曲线甲表示绝热条件下发生的反应 B．该反应的正反应在低温下能自发进行 C．b点时的平衡常数小于 D．b点逆反应速率大于c点逆反应速率 18.（2025·辽宁阜新·三模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入密闭容器中，压强为0.1MPa，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(x)随温度T的变化如下图所示。 已知：①   ②   ③   下列说法不正确的是 A．与合成反应的热化学方程式： B．图中b、d分别表示、的变化曲线 C．与合成反应的 D．570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点可能表示 19.（2025·黑龙江佳木斯·一模）常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，萃取稀土金属离子的原理如下：，可溶于有机溶剂，实现从水相到有机相的萃取。在含的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP，测得与时间的关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即。下列叙述正确的是 A．逆反应速率： B．增大，平衡向右移动，平衡常数增大 C．在、和点中，净反应速率最小的为点 D．内的平均反应速率 20.（2025·吉林省榆树市实验中学·二模）亚硝酰瓠(NOCl)的分解反应为2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)  H，其正、逆反应速率可以表示为v1=k1c2(NOCl)，v-1=k-1c2(NO)·c(Cl2)。k1和k-1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正、逆反应的活化能，lnk与的关系如图所示(已知：k=，E为活化能，R为理想气体常数，A为比例系数)。 下列叙述错误的是 A．E1<E-1 B．降低温度，平衡逆向移动 C．加入催化剂不能提高NOCl的平衡转化率 D．平衡常数K= 21.（2025·黑龙江双城市兆麟中学·一模）密闭容器中和在催化剂的条件下发生如下两个竞争反应：I．；Ⅱ．。反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A．催化剂条件下，控制好反应时间，可以使产物中的含量最高 B．平衡后，增大压强，再次平衡后，W的百分含量减小 C．升高温度，反应I平衡常数增大，反应Ⅱ平衡常数减小 D．分离出W，则反应I的正反应速率减小，反应Ⅱ的正反应速率增大 22.（24-25高三上·吉林省九台市第一中学·期末）在恒容密闭容器中充入气体Y和Z，发生反应  。测得不同条件下的实验数据如下表： 实验 温度 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) 平衡压强 c(Y) c(Z) c(Y) c(Z) ① 0.20 0.10 0.15 a ② 0.20 0.10 0.18 b ③ 0.10 0.05 下列说法正确的是 A．， B．， C．达到平衡所需时间：实验①实验② D．理论上，实验③中无生成 23.（2025·辽宁省实验中学·一模）将FeSO4固体置入固定体积的密闭容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。平衡时SO3分压()与温度(T)的关系如下图所示，下列说法错误的是 A．时，该反应的平衡总压p总=3.0 B．平衡常数Kp=2.25 C．Kp随反应温度升高而增大 D．若升高温度，可继续发生2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，则平衡时 24.（2025·内蒙古包头市·一模）催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．由图可知，随压强增大，平衡常数K增大 B．曲线b为250℃时等温过程曲线 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 1.（2025·黑吉辽蒙卷）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （3）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度 B．增大压强 C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 2.（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时，反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数：①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 3．(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t=0时加入，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，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是( ) A．该条件下 B．0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM、平衡均变大 D．若A(g) →M(g)和A(g) →N(g)均为放热反应，升高温度则xA、平衡变大 4．(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g) ΔH1＝-175kJ·mol−1(25℃，101kPa) 反应2：C2H2(g)＋2H2(g)C2H6(g) ΔH2＝-312kJ·mol−1(25℃，101kPa) (3)对于反应1，反应速率v(C2H2)与浓度c(H2)的关系可用方程式表示(k为常数)。145℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4mol·L-1·s-1时，c(H2)= mol·L-1。 实验组 c(H2)/(mol·L-1) v(C2H2)/(mol·L-1·s-1) 一 4.60×10-3 5.06×10-5 二 1.380×10-2 1.518×10-4 5．(2025·湖南卷) 一定温度下，CO、C2H4和H2(体积比为x：2：1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应i和ii．有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加，C2H4的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成C4H10的决速步反应式_______；C4H10的选择性大于C4H8的原因是_______。 ②结合图2，当x≥2时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x的增大，C2H4的转化率减小的原因是_______；当x=2时，该温度下反应ii的Kp=__________(kPa)-2 (保留两位小数)。 6．(2025·安徽卷)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法，主要反应有： ③CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ④CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ⑤CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) (4)恒温恒容条件下，可提高CH4转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中CH4的量 b．增加原料中CO2的量 c．通入Ar气 (5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n(CO)：n(H2)=的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时Ar的分压为pkPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp= (kPa)2(用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 7．(2025·河北卷)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“L1”“ L2”或“L3”)；原因是 。 ②ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的Kx的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为n(CO)：n(H2)=m：3，系统压强维持p0MPa，使，此时Kp= MPa -4(用含有m和p0的代数式表示)。 8．(2025·河南卷)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合，可生产高纯度合成气(H2+CO)，实现碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应Ⅰ：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH1＝+178kJ·mol−1 反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝+247kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1 (5)在温度分别为T1、T2和T3下，CH4的平衡转化率与压强的关系如图2所示，反应温度最高的是 (填“T1”“ T2”或“T3”)，原因是 。 (6)一定温度、100kPa下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，假设此条件下其他副反应可忽略，恒压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，CH4转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，反应Ⅲ的平衡常数Kp= (保留小数点后一位)，此时原位CO2利用率为 。 已知：原位CO2利用率 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 化学平衡常数及其相关计算 目录 01 课标达标练 题型01 平衡常数及其影响因素 题型02 平衡常数的计算 题型03 转化率的计算 题型04 平衡常数综合应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 平衡常数及其影响因素 1.（24-25高三上·辽宁锦州·期末）在甲、乙均为2L的恒容密闭容器中均充入1mol和3mol，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应：，测得压强变化如图所示。 下列说法正确的是 A．放出的热量： B．乙容器中0~5min内 C．的转化率：c>b D．平衡常数： 【答案】C 【解析】该反应为放热反应，甲容器内压强先增大，则甲容器一定是绝热容器，乙容器为恒温容器。a、b两点对应压强相同，b点对应的温度高，则b点气体的总物质的量少，反应物转化率高，放热多，A错误；利用三段法可表示出乙容器反应5min时各组分的物质的量，设生成为x，则 ， 乙容器反应到5min时，压强为4p，此时，解得x=0.4mol， 所以乙容器中0~5min内，B错误；b、c两点均达到平衡状态，甲为绝热容器，容器内温度高，反应物的转化率低，C正确；甲容器的温度高，该反应是放热反应，升高温度则平衡逆向移动，平衡常数减小，，D错误；答案选C。 2.（2025·黑龙江·一模）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应原理为：  。已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B．X点时，H2的平衡转化率为65% C．温度为500K时，提高投料比，该反应的平衡常数K不变 D．恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态 【答案】B 【解析】由图可知，当投料比相同时，温度越高，CO2的平衡转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，即该反应的，A正确；由图可知，X点对应的投料比，恰好等于化学方程式中氢气和二氧化碳的化学计量数之比，CO2的平衡转化率为60%，由于H2和CO2的平衡转化率相等，故H2的平衡转化率也为60%，B错误；平衡常数只和温度有关，温度不变，平衡常数不变，故温度为500K时，提高投料比，CO2的平衡转化率增大，但该反应的平衡常数K不变，C正确；恒温恒容条件下，反应过程中混合气体的质量不变，体积不变，故混合气体的密度始终不变，则气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态，D正确；故选B。 3.（2025·吉林·三模）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应：  ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A． B．气体的总物质的量： C．反应速率： D．b点平衡常数：K<12 【答案】D 【解析】由图象可知，反应时间相同，绝热下压强大于恒温，说明反应温度升高，故反应为放热反应，所以ΔH＜0，故A正确；根据pV=nRT，其他条件相同时，温度越高则n越小，甲为绝热过程，乙为恒温过程，a点温度大于c点温度，故气体的总物质的量：na＜nc，故B正确；温度越高，反应速率越大，因为甲是在绝热条件下，故a的温度大于b的温度，故反应速率：va正＞vb正，故C正确；设c点时Z的物质的量为n，根据三段式可知： 因为c点的压强是初始一半，故×(2mol+1mol)=3-2n，解得n=0.75mol，X、Y、Z的浓度分别是0.5mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L，根据Q===12，由于c点反应仍然正向进行，故b点平衡常数：K＞12，故D错误；答案选D。 02 平衡常数的计算 4.（2025·辽宁·三模）利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应： 其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时，完全分解]： 0 30 60 120 200 1200 1500 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8 下列说法正确的是 A．内， B．30℃时，反应的平衡常数 C．若提高反应温度至40℃，则完全分解后体系压强 D．研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时 【答案】D 【分析】的分解不是可逆反应，时，完全分解；为放热反应，因此当完全分解后，产生的O2的压强必为16.25kPa，30℃时，反应，，65-y++16.25=60.8，y=40.9，，据此分析； 【解析】内，设分解了x，则生成的压强为2x，则生成的压强为，设有w的发生了转化，列三段式，，++=37.2，因二聚为的反应可以迅速达到平衡，即达到平衡状态，故，解得w=21.65，x=19.21，，A错误；根据分析可知，30℃时，反应平衡常数，B错误；为放热反应，升温，平衡逆向移动，压强会增大，C错误；研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时，则，D正确；故选D。 5.（2025·内蒙古·一模）恒温条件下，分别向体积为1L、2L的两个密闭容器(分别编号为Ⅰ、Ⅱ)中充入1molC2H6发生C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)，10min后测得剩余两个容器中C2H6的浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L，下列说法不正确的是 A．平均反应速率：I>Ⅱ B．该条件下，平衡常数的值K=0.5 C．两个均达到平衡状态 D．此条件下，容器I达到平衡时，平衡转化率为50% 【答案】C 【解析】反应速率与浓度变化成正比，容器Ⅰ和Ⅱ中C2H6的浓度变化分别为0.5mol/L和0.3mol/L，时间相同，故速率Ⅰ>Ⅱ，A正确；10min内消耗的物质的量分别为0.5mol、0.6mol，容器Ⅰ的体积小，压强大，但在10min内消耗的物质的量却不是最大，只有一种可能就是压强大导致平衡逆移，因此可以判断容器Ⅰ中10min时必然处于平衡状态，平衡常数的值，B正确；平衡常数K=0.5，只与温度有关，10min后容器Ⅱ的，说明反应未达到平衡状态，C错误；容器Ⅰ中平衡时转化率为，D正确；故选C。 6.（2025·黑龙江大庆·一模）工业上可通过羰基硫（COS）与水蒸气在一定条件下反应制备，反应的原理为  。一定条件下发生该反应，测得COS（g）的平衡转化率与起始投料比[为定值]的关系如图所示，图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同。 下列叙述错误的是 A．对e点平衡体系适当降低温度，可使COS的平衡转化率增大至50% B．若a、e两点对应的反应温度分别为和，则 C．b、c两点对应的反应速率，则 D．图中a点条件下反应的平衡常数 【答案】A 【解析】根据e点投料比，当COS的平衡转化率增大至50%，的平衡转化率为100%，A项错误；随投料比的增大，a、e两点的平衡转化率却相同，说明e点的温度低，B项正确；对放热反应而言，其他条件相同，温度越低，COS平衡转化率越高，b、c两点投料比相同，则c点温度低，故b、c两点对应的反应速率，C项正确；假设起始投料，，根据COS的平衡转化率为40%，可得平衡量：为0.6mol、为、为0.4mol、为0.4mol，则a点条件下反应的平衡常数，D项正确；故选A。 03 转化率的计算 7.（24-25高三上·黑龙江海伦市第一中学·期末）恒压条件下，和在密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，体积分数x与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应的 C．M点和N点平衡常数K： D．，时，的转化率为 【答案】D 【解析】是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，体积分数增大，由图可知，，A错误；由图可知，升高温度，体积分数减小，说明平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，，B错误；平衡常数只受温度影响，M点和N点温度相等，M点和N点平衡常数K：，C错误；，时，体积分数为0.5，列出“三段式” ，x=0.2，的转化率为，D正确；故选D。 8.（2025·辽宁·二模）高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，c(CO)/c(CO2)增大 C．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D．1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 【答案】D 【解析】恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，平衡常数不变，平衡时，c(CO2)：c(CO)是定值，所以CO的转化率不变，故A错误；恒温时，增大压强，体积减小，平衡常数不变，平衡时，c(CO)/c(CO2)不变，故B错误；恒容时，升高温度，平衡逆向移动，混合气体中CO2含量降低，所以混合气体的平均相对分子质量减小，故C错误；1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，平衡时n(CO2)=0.4mol，n(CO)=0.6mol，则1000℃时该反应的平衡常数=，故D正确；故选D。 9.（2025·吉林松原·一模）分别向恒温恒压密闭容器Ⅰ(T1、p1)、容器Ⅱ(T2、p2)中充入1molC3H8(g)发生反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)  >0，反应过程中c(C3H8)随时间t的变化曲线如图所示。已知：v=kc(C3H8)，T1、T2时反应速率常数分别为k1、k2，v(x)=v(y)，t1时容器Ⅱ达到化学平衡状态。下列说法正确的是 A．反应速率常数k1：k2=18：13 B．x点的活化分子数目多于z点 C．减小容器Ⅰ的压强，可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同 D．若容器Ⅱ初始充入1mol丙烷和5molAr，则平衡后，丙烷的转化率为75% 【答案】B 【分析】从图像分析，初始物质浓度容器Ⅰ小于容器Ⅱ，说明容器体积Ⅰ大于Ⅱ，p1小于p2；x点，y点，由于v(x)=v(y)，则k1大于k2，T1大于T2。 【解析】由分析可知，，k1：k2=13：11，A错误；相同温度下，y点比z点大，，由，则，结合x点与z点相同，说明单位体积x点的活化分子数目多于z点，容器Ⅰ体积大于容器Ⅱ，则x点的活化分子数目多于z点，B正确；从上述分析可知，，再减小容器Ⅰ的压强，反应平衡正移，压强影响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正移程度大，>0，，温度影响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正移程度大，故在容器Ⅰ、容器Ⅱ分别处于温度下，减小容器Ⅰ的压强，不可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同，C错误；容器Ⅱ(T2、p2)初始1molC3H8(g)，，则容器容积为1L，t1时达到化学平衡状态，，根据三段式分析计算，     ，，解得；平衡时气体，；温度不变，不变，若丙烷的转化率为75%时，计算，，此时，，此时不是平衡状态，即平衡后，丙烷的转化率不等于75%，D错误。 04 平衡常数综合应用 10.（2025·辽宁锦州·一模）一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示： t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A．该反应在10min后才达到平衡 B．物质B的平衡转化率为20% C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1 D．该温度下的平衡常数为 【答案】C 【解析】在10min时，A的转化量为2.0 mol－1.6 mol=0.4mol，由方程式可知B转化量为0.8 mol，10 min时，n(B)=2.4 mol－0.8 mol=1.6 mol，15 min时，n(B)仍为1.6 mol，故10 min时已达平衡，可能是5~10min内的某一时间达到平衡状态，故A错误；10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知B的转化量为0.8 mol，则B的平衡转化率为=33.3%，故B错误。10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知生成C物质为1.2 mol，c(C)==0.6 mol·L-1，故C正确；10 min时已达平衡，A物质转化0.4 mol，由方程式可知C的转化量为1.2 mol，平衡时n(C)=1.2mol，该温度下的平衡常数为，故D错误；故选C。 11.（2025·内蒙古海拉尔·一模）二氧化碳合成二甲醚的主要反应有： I. Ⅱ. Ⅲ. 一定温度下，将、和双催化剂(通常由甲醇合成催化剂和甲醇脱水制二甲醚催化剂组成)，加入1L密闭容器中，测得各含碳产物占所有含碳物质的量分数(例：CO的物质的量分数)随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A．30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，不可能使图中的X点升至Y点 B．40min前， C．40min后，物质的量分数减小，原因是反应I向逆反应方向移动 D．90min时，的转化率约为 【答案】D 【解析】30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，可加快反应速率，则单位时间内生成甲醇量增加，有可能使图中的X点升至Y点，A错误；由图可知，40min时，占所有含碳物质的物质的量分数为0.35，占所有含碳物质的物质的量分数为0.17，则生成的，故40min前，，B错误；由图可知，40min后，物质的量分数减小，而的物质的量分数增加，且的物质的量分数增大趋势明显强于反应前40min，说明物质的量分数减小是由于反应Ⅲ的反应速率增快引起的，C错误；90min时，、、CO占所有含碳物质的物质的量分数分别为0.3、0.2、0.1，则、、CO的物质的量之比为3:2:1，则①， ②，CO的物质的量分数③，将①、②代入③中可得 ⑤，反应前，容器中加入1mol CO2，根据C原子守恒可知，⑥，将①、②、⑤代入⑥中可得，，则根据⑤可计算出，则的转化率为，D正确；故选D。 12.（2025·辽宁铁岭·三模）在、的高压氛围下，发生下列反应： 反应Ⅰ．()(产物Ⅰ)     反应Ⅱ．()(产物Ⅱ)     已知：；在高压氛围下进行反应，压强近似等于总压。表示某物种的物质的量与除外其他各物种总物质的量之比，、(产物Ⅰ)和(产物Ⅱ)随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ B．相同条件下，产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定 C．反应Ⅱ的 D．时， 【答案】D 【解析】由反应时间图可知产物Ⅰ在短时间内的占比迅速升高，说明反应Ⅰ更容易发生，即活化能更小，则活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，A项正确；，说明产物Ⅱ比产物Ⅰ能量更低、更稳定，B项正确；根据已知，因反应在高压氛围下进行，压强近似等于总压，即，设反应前反应物是，根据图像，生成产物Ⅱ的物质的量为，产物Ⅰ的物质的量为，则剩余的物质的量为，反应Ⅱ的，C项正确；产物Ⅰ转化为产物Ⅱ为放热反应，即()()  ，时该反应的，升高温度，该反应平衡逆向移动，则减小，因此时，D项错误；故选D。 13.（2025·甘吉林省延边第二中学·二模）在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和，发生反应：。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示，在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是 及195℃时随时间的变化 t/min 0 1 3 5      8 5 4 4 A．压强：，该反应的正反应为放热反应 B．在及195℃时，0~3min内生成的平均速率为 C．在及195℃时，该反应的平衡常数为5 D．在A点时，的平衡转化率为45% 【答案】A 【分析】反应为 气体分子数减少的反应，相同温度下，压强大则平衡正向移动，CO转化率更高。由图可知，相同温度时 对应的CO转化率高于 ，故 ；随温度升高，CO转化率降低，说明平衡逆向移动，逆向为吸热反应，故正反应为放热反应； 【解析】由分析，压强：，该反应的正反应为放热反应，A正确；在及195℃时，0~3min内生成的平均速率为，B错误；在及195℃时，由表格数据，平衡时氢气为4mol，则： 该反应的平衡常数为，C错误；由C分析，在A点时，的平衡转化率为，D错误；故选A。 14.（2025·吉林四平·二模）某温度下，将含的溶液逐滴加入含的溶液中，发生一系列可逆反应生成、、、。滴加过程中，五种含汞微粒分布分数(某含汞微粒的物质的量与所有含汞微粒的物质的量之和的比值)与之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线III表示的分布分数随浓度的变化 B．反应的平衡常数 C．M点溶液中， D．当时，继续滴加少量含的溶液，主要发生的反应为 【答案】C 【解析】随着浓度增大增大，含汞微粒配位数依次升高，分布分数曲线主峰从左到右对应、、、、，曲线III位于右侧，应对应配位数3的，A错误；反应的平衡常数，当与分布分数相等时，两者浓度也相等，此时K=。当横坐标为-6.78时，与浓度相等， 即，故，B错误；与在时浓度相等，此时，，C正确；，=0，继续滴加，此时微粒增加，主要反应为，D错误；故选C。 15.（2025·黑龙江齐齐哈尔·一模）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，在一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反，按不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．a、b、c对应平衡常数 C．反应温度为时，向平衡体系充入适量，可实现由c到b的转化 D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率 【答案】C 【解析】已知有两种或两种以上反应物的可逆反应中，增大其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，自身的转化率减小，结合题干相同温度下，x1下CO的转化率更大，则，A错误；由题干图示信息可知，当x相同时随着温度升高，CO的平衡转化率减小，说明该反应正反应是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值减小，结合温度不变平衡常数不变可知，a、b、c对应平衡常数，B错误；反应温度为T1时，已知有两种或两种以上反应物的可逆反应中，增大其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，则向平衡体系充入适量NO，即增大NO的浓度，CO的转化率增大即可实现由c到b的转化，C正确；已知催化剂只能影响化学反应速率，不能使平衡发生移动，即使用三元催化转换器不能提高该反应的平衡转化率，D错误；故选C。 16.（2025·吉林桦甸·一模）二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．   Ⅱ．   向10L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时(反应均未达到平衡)的相关数据如下表，下列说法错误的是 温度/K T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2.0 12.0 20.0 乙烯选择性/% 95.0 75.0 60.0 注：乙烯选择性 A．反应Ⅰ的平衡常数： B．温度升高对反应Ⅱ更有利 C．其他条件不变，容器内改为恒压，乙烷平衡转化率增大 D．T2 K时，0~5min内， 【答案】D 【解析】反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，乙烯的转化率升高，由表格数据可知T1＜T2＜T3，所以，故A正确；由表格数据可知，升高温度，乙烷转化率增大，但是乙烯选择性降低，说明升高温度对反应Ⅱ更有利，故B正确；其他条件不变，容器内改为恒压，相对于恒容容器，相当于减小压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ平衡正向移动，乙烷的平衡转化率增大，故C正确；T2 K时，乙烷的转化率为12.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×12.0%=0.24mol，而此温度下乙烯的选择性为75%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.24mol×75%=0.18mol，故转化为CO的乙烷的物质的量为，根据反应方程式可得，生成CO的物质的量为0.24mol，则0~5min内，，故D错误；故选D。 17.（2025·辽宁抚顺·一模）一定温度下，向容积均为1L的刚性容器中分别充入4molHCl和1mol，发生反应：，在绝热或恒温条件下发生上述反应，测得体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．曲线甲表示绝热条件下发生的反应 B．该反应的正反应在低温下能自发进行 C．b点时的平衡常数小于 D．b点逆反应速率大于c点逆反应速率 【答案】C 【分析】反应为气态物质系数减小的反应，向体积均为1L的刚性容器中，分别充入4molHCl和1mol，若维持温度不变，则随着反应的进行，容器内气体的物质的量在减小，压强减小，乙线代表恒温下的反应过程，绝热过程中，若反应是放热反应，随反应的进行，容器内压强随温度升高压强有可能增大，若是吸热反应，容器内温度降低物质的量减小，体系压强只能减小，所以甲线代表的是绝热过程，且可确定正反应是放热反应。 【解析】根据以上分析可知，A正确；该反应的正反应，，根据反应自发可知，该反应的正反应在低温下自发，B正确；恒温恒容容器中压强和物质的量成正比，所以根据起始压强和a点压强列三段式如下： ，所以a点，由b点温度高于a点且b点压强等于a点压强可知，b点气体总物质的量小于a点，b点正向进行的程度大于a点，所以b点的值大于，C错误；由图可知：温度：b点c点，反应物浓度：b点c点，所以可得，所以，D正确；故选C。 18.（2025·辽宁阜新·三模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入密闭容器中，压强为0.1MPa，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(x)随温度T的变化如下图所示。 已知：①   ②   ③   下列说法不正确的是 A．与合成反应的热化学方程式： B．图中b、d分别表示、的变化曲线 C．与合成反应的 D．570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点可能表示 【答案】C 【分析】已知：①；②；③；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得，，将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应，升高温度，平衡逆向移动，和的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示的物质的量分数随温度变化，曲线b表示的物质的量分数随温度变化，曲线c表示的物质的量分数随温度变化，曲线d表示的物质的量分数随温度变化。 【解析】已知：①；②；③；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得，，A正确； B．由分析可知，图中b、d分别表示、的变化曲线，B正确；由A可知，反应是放热反应，升高温度K值减小，则，C错误；曲线d表示的物质的量分数随温度变化，是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是的物质的量分数，D正确；故选C。 19.（2025·黑龙江佳木斯·一模）常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，萃取稀土金属离子的原理如下：，可溶于有机溶剂，实现从水相到有机相的萃取。在含的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP，测得与时间的关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即。下列叙述正确的是 A．逆反应速率： B．增大，平衡向右移动，平衡常数增大 C．在、和点中，净反应速率最小的为点 D．内的平均反应速率 【答案】C 【解析】a到b，Sc3+浓度减小，反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速率减小，逆反应速率增大，则逆反应速率：a<b，A错误； B．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，B错误；净反应速率等于正、逆反应速率之差，即，由图a到b，Sc3+浓度减小，反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速率减小、逆反应速率增大，a和b净反应速率大于0，c点反应达到平衡，正逆反应速率相等，则净反应速率为0，故净反应速率最小的为点，C正确；由图，内的平均反应速率，D错误；故选C。 20.（2025·吉林省榆树市实验中学·二模）亚硝酰瓠(NOCl)的分解反应为2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)  H，其正、逆反应速率可以表示为v1=k1c2(NOCl)，v-1=k-1c2(NO)·c(Cl2)。k1和k-1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正、逆反应的活化能，lnk与的关系如图所示(已知：k=，E为活化能，R为理想气体常数，A为比例系数)。 下列叙述错误的是 A．E1<E-1 B．降低温度，平衡逆向移动 C．加入催化剂不能提高NOCl的平衡转化率 D．平衡常数K= 【答案】A 【分析】lnk与关系图所示，随着温度升高，lnk逐渐增大，且lnk1增大更多，说明升高温度，正反应速率增加更多，平衡应正向移动，则该反应正向应为吸热反应。 【解析】由分析可知，该反应为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，则E1>E-1，A错误；由分析可知，该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，B正确；加入催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，不会提高NOCl的平衡转化率， C正确；反应达到平衡时，正逆反应速率相等，v1=k1c2(NOCl)=v-1=k-1c2(NO)·c(Cl2)，则平衡常数K=，D正确；故选A。 21.（2025·黑龙江双城市兆麟中学·一模）密闭容器中和在催化剂的条件下发生如下两个竞争反应：I．；Ⅱ．。反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A．催化剂条件下，控制好反应时间，可以使产物中的含量最高 B．平衡后，增大压强，再次平衡后，W的百分含量减小 C．升高温度，反应I平衡常数增大，反应Ⅱ平衡常数减小 D．分离出W，则反应I的正反应速率减小，反应Ⅱ的正反应速率增大 【答案】D 【解析】使用催化剂后，反应I的活化能增大，反应Ⅱ的活化能降低，控制最佳的时间，可以使产物中的含量最高，A正确；增大压强，反应I向正反应方向进行，反应物浓度降低，则反应Ⅱ向逆反应方向移动，的百分含量减小，B正确；由图可知，反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度升高，反应I平衡常数增大，反应Ⅱ平衡常数减小，C正确；分离出，反应Ⅱ向正反应方向移动，反应物浓度减小，则反应I的正反应速率减小，反应Ⅱ的正反应速率也减小，D错误；故选D。 22.（24-25高三上·吉林省九台市第一中学·期末）在恒容密闭容器中充入气体Y和Z，发生反应  。测得不同条件下的实验数据如下表： 实验 温度 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) 平衡压强 c(Y) c(Z) c(Y) c(Z) ① 0.20 0.10 0.15 a ② 0.20 0.10 0.18 b ③ 0.10 0.05 下列说法正确的是 A．， B．， C．达到平衡所需时间：实验①实验② D．理论上，实验③中无生成 【答案】D 【解析】实验①反应达到平衡状态，Y的浓度降低0.05mol/L，根据方程式，Z的浓度同时降低0.05mol/L，所以Z的平衡浓度为0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L；实验②反应达到平衡状态，Y的浓度降低0.02mol/L，根据方程式，Z的浓度同时降低0.02mol/L，所以Z的平衡浓度为0.1mol/L-0.02mol/L=0.08mol/L，所以，，故A错误；正反应，升高温度平衡正向移动，Y、Z平衡浓度增大；②中Y、Z的平衡浓度大于①，所以，气体物质的量之比等于压强比，，故B错误；根据选项B，，实验①的速率小于实验②，所以达到平衡所需时间：实验①>实验②，故C错误；根据A选项，实验②反应达到平衡状态，时K=，实验③中Q=0.10×0.05=0.005<K，所以理论上，实验③中无生成，故D正确；故选D。 23.（2025·辽宁省实验中学·一模）将FeSO4固体置入固定体积的密闭容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。平衡时SO3分压()与温度(T)的关系如下图所示，下列说法错误的是 A．时，该反应的平衡总压p总=3.0 B．平衡常数Kp=2.25 C．Kp随反应温度升高而增大 D．若升高温度，可继续发生2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，则平衡时 【答案】D 【解析】根据2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)，SO2(g)、SO3(g)的物质的量始终相同，所以二者的分压从反应开始到平衡始终是相同的，由图可知，时，，则，因此，该反应的平衡总压3，A正确；结合选项A可知，时平衡常数，B正确；由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，随反应温度升高而增大，C正确；结合2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，每消耗2molSO3(g)即转化成2molSO2和1molO2，本来SO2(g)、SO3(g)物质的量是相等的，由于发生了该反应，导致容器中的SO2(g)比SO3(g)多，则分解掉的SO3(g)为mol，则分解生成的O2的物质的量为，则平衡时，D错误；答案选D。 24.（2025·内蒙古包头市·一模）催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．由图可知，随压强增大，平衡常数K增大 B．曲线b为250℃时等温过程曲线 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 【答案】D 【解析】平衡常数K只与温度有关，压强变化不影响K，A选项错误；该反应（放热反应），升高温度，平衡逆向移动，减小，所以时等温过程曲线应该是随压强增大而增大的曲线，不是曲线b，B选项错误；由图可知，当，时，对应的点在0.05上方，即>0.05 ，C选项错误；起始反应物，设起始、的物质的量分别为3 mol、1 mol，平衡时生成a mol甲醇，由题意建立三段式： ，由可得，解得，则反应了1 mol，故的平衡转化率为，D项正确；故选D。 1.（2025·黑吉辽蒙卷）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （3）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度 B．增大压强 C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 【答案】 （3）温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低) （4）I IV BD 1.98 0.025 【解析】 （3）根据表格中的平衡常数，反应温度在500K时，平衡常数K<，此时平衡常数过小，导致乙二醇产率过低；或温度过高，催化剂的催化活性下降，导致乙二醇打标产率过低。 （4）根据图示的曲线，随着反应的温度升高I曲线的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时说明DMO的转化率区域恒定，故I曲线为DMO的实际转化率曲线；又已知II为乙二醇的选择性曲线，观察曲线II和曲线IV可知，随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇，故曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线； ②根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不符合题意；增大压强，反应体系中的活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B符合题意；减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不符合题意；A点时DMO的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D符合题意；故选BD； ③483K时，DMO的实际转化率为99%，设起始投入反应的DMO为100mol，则出口出流出的乙醇的物质的量为100mol×99%×2%=1.98mol，此时还有1mol DMO未反应从出口流出，因此出口处==1.98； ④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol，A点时DMO的实际转化率为80%，MG和乙二醇的选择性为50%，假设该反应分步进行，第一步发生DMO转化为MG，可写出如下关系： 第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出如下关系： 这时，体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx==0.025。 2.（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A. 时，反应②正、逆反应速率相等 B. 该温度下的平衡常数：①>② C. 平均速率(异山梨醇) D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】A 【解析】由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；故选A 3．(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t=0时加入，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，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是( ) A．该条件下 B．0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM、平衡均变大 D．若A(g) →M(g)和A(g) →N(g)均为放热反应，升高温度则xA、平衡变大 【答案】C 【解析】①A(g)M(g)的，②A(g)N(g)，②－①得到M(g)N(g)，则K=，A正确；由图可知，0~t1时间段，生成M和N的物质的量相同，由此可知，成M和N的平均反应速率相等，B正确；若加入催化剂，k1增大，更有利于生成M，则x1变大，但催化剂不影响平衡移动，xM、平衡不变，C错误；若A(g) →M(g)和A(g) →N(g)均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A的物质的量分数变大，即xA、平衡变大，D正确；故选C。 4．(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g) ΔH1＝-175kJ·mol−1(25℃，101kPa) 反应2：C2H2(g)＋2H2(g)C2H6(g) ΔH2＝-312kJ·mol−1(25℃，101kPa) (3)对于反应1，反应速率v(C2H2)与浓度c(H2)的关系可用方程式表示(k为常数)。145℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4mol·L-1·s-1时，c(H2)= mol·L-1。 实验组 c(H2)/(mol·L-1) v(C2H2)/(mol·L-1·s-1) 一 4.60×10-3 5.06×10-5 二 1.380×10-2 1.518×10-4 【答案】(3)9.2×10-3 (4) Pd/W Pd/W做催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd催化剂时的 【解析】(3)将数据代入方程，②÷①得到，则，时，，； (4)如图可知，选择Pd做催化剂时，生成乙烷的活化能低于选择Pd/W时的(0.68＜0.83)，说明使用Pd做催化剂，乙烯更容易转化为乙烷，使乙烯的选择性更小，故Pd/W做催化剂时，乙烯的选择性更高。 5．(2025·湖南卷) 一定温度下，CO、C2H4和H2(体积比为x：2：1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应i和ii．有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加，C2H4的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成C4H10的决速步反应式_______；C4H10的选择性大于C4H8的原因是_______。 ②结合图2，当x≥2时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x的增大，C2H4的转化率减小的原因是_______；当x=2时，该温度下反应ii的Kp=__________(kPa)-2 (保留两位小数)。 【答案】(4)①*C2H5+*C2H4=*C4H9 由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢 ②随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以C2H4的转化率减小 0.16 【解析】(4)总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步骤是决速步骤，反应式为*C2H5+*C2H4=*C4H9；由图可知，由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢，所以C4H10的选择性大于C4H8；当x≥2时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO的分压，相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以C2H4的转化率减小；当x=2时，C2H4的转化率为90%，C4H10的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：1mol，则、、、，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为，、、，反应ii的Kp=。 6．(2025·安徽卷)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法，主要反应有： ③CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ④CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ⑤CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) (4)恒温恒容条件下，可提高CH4转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中CH4的量 b．增加原料中CO2的量 c．通入Ar气 (5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n(CO)：n(H2)=的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时Ar的分压为pkPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp= (kPa)2(用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(4)b (5)增大 0.675p2 【解析】(4)a项，增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低；b项，增大原料中CO2的量，CH4转化率增大；c项，通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变；故选b； (5)如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则n(CO)：n(H2)增大；设初始投料：、、，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时：；；根据碳元素守恒：；根据氧元素守恒：；根据氢元素守恒：；平衡时，气体总物质的量为，Ar的分压为，则总压为，、、、，反应⑤的平衡常数。 7．(2025·河北卷)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“L1”“ L2”或“L3”)；原因是 。 ②ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的Kx的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为n(CO)：n(H2)=m：3，系统压强维持p0MPa，使，此时Kp= MPa -4(用含有m和p0的代数式表示)。 【答案】(2)L1 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 < = 12 【解析】(2)①2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4；②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式： 平衡时，CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为，；④设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式： 平衡时，气体总的物质的量为mmol，CO、H2、HOCH2CH2OH平衡分压分别，。 8．(2025·河南卷)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合，可生产高纯度合成气(H2+CO)，实现碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应Ⅰ：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH1＝+178kJ·mol−1 反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝+247kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1 (5)在温度分别为T1、T2和T3下，CH4的平衡转化率与压强的关系如图2所示，反应温度最高的是 (填“T1”“ T2”或“T3”)，原因是 。 (6)一定温度、100kPa下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，假设此条件下其他副反应可忽略，恒压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，CH4转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，反应Ⅲ的平衡常数Kp= (保留小数点后一位)，此时原位CO2利用率为 。 已知：原位CO2利用率 【答案】(5)T1 升高温度，反应Ⅱ正向移动 (6)1.2 70% 【解析】(5)反应Ⅱ正向为吸热反应，相同压强时，升高温度，反应正向移动，CH4转化率增大，因此温度最高的是T1； (6)一定温度、100kPa下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，恒压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，反应Ⅰ：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)平衡时生成，CH4转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，则 气体总物质的量n总=(1.3+0.1+0.1+1.1+0.4)mol=3mol，反应Ⅲ的平衡常数，CaCO3平衡时，原位CO2利用率为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$