第03讲 化学平衡常数及其相关计算（举一反三讲义，7大题型）2026年高考化学一轮复习

第03讲 化学平衡常数及其相关计算 目录 一、题型精讲 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式 1 题型02 考查化学平衡常数的应用 3 题型03 考查化学平衡常数的简单计算 6 题型04 考查压强平衡常数及其应用 8 题型05 考查平衡转化率及其计算 11 题型06 化学平衡常数的综合考查 15 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算 17 二、靶向突破 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式 1.含义 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，用符号K表示。 2.表达式 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式 如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝；Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝。 3.意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (4)平衡常数与反应方程式的关系 ①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 ②方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。 ③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。 【例1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 【答案】D 【解析】化学平衡常数是在一定温度下，当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。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C项错误，D项正确。 【变式1-1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的限度 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变 【答案】B 【解析】化学平衡常数只受温度影响，同一反应温度不同，化学平衡常数不同，A、C、D项错误；化学平衡常数越大，说明可逆反应的正反应进行的程度越大，B项正确。 【变式1-2】在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 的平衡常数为K，下列说法正确的是(　　) A．K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度和压强的改变而改变 【答案】A 【解析】K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之，反应物的转化率越小；K只与温度有关，与浓度、压强无关。 【变式1-3】下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 【答案】D 【解析】改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；增加c(N2O4)，温度不变，K不变，B项错误；对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，C项错误；CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，D项正确。 题型02 考查化学平衡常数的应用 1.判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 【特别提醒】K值大小与反应程度的关系 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 2.判断可逆反应进行程度或进行方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Q＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。 3.判断可逆反应的热效应 （1）：；。 （2）：；。 【例2】在恒温恒容条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入一定量的SO3(g)，发生下列反应：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。温度为T时，部分实验数据如表所示： t/s 0 50 100 150 c(SO3)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是(　　) A.前50 s内SO2(g)的平均生成速率为0.03 mol·L－1·s－1 B.容器内密度不再改变说明反应已达平衡 C.150 s时，向容器中继续通入2 mol SO3、2 mol SO2、1 mol O2，则此时反应将逆向进行 D.其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时SO3的转化率增大 【答案】B 【解析】A.由题干表格数据可知，前50 s内SO3(g)的平均消耗速率为＝0.03 mol·L－1·s－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，故前50 s内SO2(g)的平均生成速率为0.03 mol·L－1·s－1，A正确；B.已知反应过程中气体的质量不变，容器的体积不变，即反应过程中容器内密度始终保持不变，故容器内密度不再改变不能说明反应已达平衡，B错误；C.由题干表格数据可知，达到化学平衡时c(SO3)＝ c(SO2)＝2.00 mol/L，c(O2)＝1.00 mol/L，此时化学平衡常数K＝＝＝1，150 s时，向容器中继续通入2 mol SO3、2 mol SO2、1 mol O2，则此时Q＝＝＝2＞K，故反应将逆向进行，C正确；D.其他条件不变，若将恒容改为恒压，随着反应的进行容器的体积增大，相当于减小压强，平衡正向移动，则平衡时SO3的转化率增大，D正确。 【变式2-1】25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液，发生反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，混合溶液中c(Fe3＋)与反应时间(t)的变化如图所示。(盐类的水解影响忽略不计)下列说法正确的是(　　) A.在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 B.E点对应的坐标为(0，0.05) C.该反应的平衡常数K＝ D.t4时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，平衡正向移动 【答案】C 【解析】A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A和B两点均没有达到平衡状态，则在该反应过程中，A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误；E点混合后溶液的浓度为(0.04 L×0.05 mol/L)÷0.05 L＝0.04 mol/L，则E点坐标为(0，0.04)，B错误；由图可知，平衡时Fe3＋浓度为m，则络合离子浓度为0.04－m，SCN－的浓度为(0.01×0.15)÷0.05－3×(0.04－m)＝3m－0.09，则K＝，C正确；t4时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，溶液总体积增大，浓度减小，向浓度增大的方向移动，即逆向移动，D错误。 【变式2-2】在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是(　　) A.实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol/(L·min) B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C.实验③中，达到平衡时，Y的转化率为60% D.实验④中，达到平衡时，b＝0.06 【答案】D 【解析】A.根据反应方程式可知，前5 min内，生成M的物质的量与生成N的物质的量相等，均为0.050 mol，v(N)＝＝ 1.0×10－3 mol/(L·min)，故A错误；B.达到平衡时，n(X)＝0.020 mol，n(Y)＝0.32 mol，n(M)＝n(N)＝0.080 mol，该反应的平衡常数K＝＝＝＝1，故B错误；C.化学平衡常数只受温度影响，达到平衡时，n(X)＝(0.20－a) mol，n(Y)＝(0.30－a) mol，n(M)＝n(N)＝a mol，该反应的平衡常数K＝＝＝＝1，解得a＝0.12，则Y的转化率为×100%＝40%；故C错误；D.根据选项C的分析，有K＝＝＝＝1，解得b＝0.06，故D正确。 【变式2-3】转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应可实现的资源化利用，下列说法正确的是 A．温度升高，增大，减小 B．加入催化剂，反应速率加快，可提高产率 C．恒温恒容，增大压强，转化率增大，平衡常数增大 D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态 【答案】D 【解析】A．升高温度，正逆反应速率均增大，故A错误；B．加入催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，二甲醚的产率不变，故B错误；C．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则恒温恒容，增大压强，平衡常数不变，故C错误；D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，故D正确；故选D。 题型03 考查化学平衡常数的简单计算 1.根据化学平衡常数表达式计算 对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。 2.依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 【例3】某温度时N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3H2＋N2的平衡常数为(　　) A. B. C. D．a2 【答案】A 【解析】某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则该温度下，2NH3N2＋3H2的平衡常数K1＝，NH3H2＋N2的平衡常数K2＝＝。 【变式3-1】将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 【答案】A 【解析】　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。 【变式3-2】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所示： 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(g)＋3Y(g)2Z(g)，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的转化率＝×100%＝50%，A正确；反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.1 mol·L－1，且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，平衡常数K＝＝＝1 600，B正确；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响，C错误，D正确。 【变式3-3】在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 【答案】C 【解析】由化学平衡常数的定义可知K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确、D项错误。 题型04 考查压强平衡常数及其应用 1．分压 (1)定义：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体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强。 (2)计算公式： 混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 (3)分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋… 2．压强平衡常数 (1)表达式(以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例) Kp＝[p(X)：X在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。 (2)计算模板 ①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。 ②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 ③根据分压计算公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)。 ④根据平衡常数计算公式代入计算。 (3)实例：一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2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)。 3.解题模板 平衡时p(N2)＝p0、p(H2)＝p0、p(NH3)＝p0。Kp＝＝＝。 【例4】在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3通入恒压密闭容器中发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的压强平衡常数Kp＝______(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】MPa－2 【解析】 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始量/mol 1 3 0 0 变化量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5 平衡量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5 依据：分压＝总压×物质的量分数，则p(CO2)＝8× MPa＝ MPa，p(H2)＝8× MPa＝4 MPa， p(CH3OH)＝8× MPa＝ MPa，p(H2O)＝8× MPa＝ MPa，所以Kp＝ MPa－2＝ MPa－2。 【变式4-1】650 ℃时，一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，CO的体积分数为40%，总压强为p总。 (1)平衡时CO2的转化率为________。 (2)已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝________。 【答案】(1)25%　(2)0.27p总 【解析】(1)设开始加入1 mol CO2，反应掉了x mol CO2，则有 　　　 C(s)＋CO2(g)2CO(g) 始态/mol 1 0 变化/mol x 2x 平衡/mol 1－x 2x 因此有×100%＝40%，解得x＝0.25，CO2的转化率为×100%＝25%。 (2)平衡时CO的体积分数为40%，则CO2的体积分数为60% 故Kp＝＝≈0.27p总。 【变式4-2】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表： 活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：________________，计算反应体系在200 ℃时的平衡常数Kp＝________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 【答案】C＋2NON2＋CO2　 【解析】1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol 固体活性炭，生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的化学方程式为C＋2NON2＋CO2。该反应的平衡常数Kp＝，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得Kp＝。 【变式4-3】乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应： CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)。一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示： (1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。 (2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝________ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。 【答案】(1)0.01 MPa　8.9　 (2) 【解析】(1)由图可看出，转化率为90%时，总压为1.01 MPa，已知n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10，列三段式求解： CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g) 初始/mol　　　1　　　　　 10　　　　　0　　　　　　0 反应/mol 0.9 1.8 0.9 0.9 平衡/mol 0.1 8.2 0.9 0.9 总压为1.01 MPa，因此CH3COOCH3(g)的平衡分压为1.01 MPa×＝0.01 MPa； CH3CH2OH(g)的体积分数即为物质的量分数，其体积分数＝×100%≈8.9%。 (2)Kp＝ MPa－1。 题型05 考查平衡转化率及其计算 1．表达式 对于化学反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．温度和压强对转化率(α)的影响 温度或压强改变后，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大，反之，则转化率减小。 3．改变反应物用量对转化率(α)的影响 (1)反应物不止一种时，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。 ①只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减小，其他反应物转化率增大。如增大c(A)，则平衡正向移动，α(A)减小，α(B)增大。 ②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，其影响结果相当于增大压强， 当m＋n＝p＋q时，α(A)、α(B)不变； 当m＋n＞p＋q时，α(A)、α(B)增大； 当m＋n＜p＋q时，α(A)、α(B)减小。 (2)反应物只有一种时，如aA(g)bB(g)＋cC(g)，增大c(A)，其影响结果相当于增大压强， 当a＝b＋c时，α(A)不变； 当a＞b＋c时，α(A)增大； 当a＜b＋c时，α(A)减小。 4.转化率大小变化分析技巧 判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形： 反应类型 条件的改变 反应物转化率的变化 有多种反应物的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 恒容时只增加反应物A的用量 反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大 同等倍数地增大反应物A、B的量 恒温恒压条件下 反应物转化率不变 恒温恒容条件下 m＋n＞p＋q 反应物A和B的转化率均增大 m＋n＜p＋q 反应物A和B的转化率均减小 m＋n＝p＋q 反应物A和B的转化率均不变 只有一种反应物的可逆反应：mA(g) nB(g)＋pC(g) 增加反应物A的用量 恒温恒压条件下 反应物转化率不变 恒温恒容条件下 m＞n＋p 反应物A的转化率增大 m＜n＋p 反应物A的转化率减小 m＝n＋p 反应物A的转化率不变 【例5】高炉炼铁过程中发生反应：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： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是(　　) A．ΔH＞0 B．1 000 ℃时，在固定容积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、CO2的物质的量分别为0.5 mol、1.8 mol，此时反应向正反应方向进行 C．其他条件不变，向平衡体系中充入CO2气体，K减小 D．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 【答案】B 【解析】根据表格提供的信息可知，温度升高，K减小，则正反应为放热反应，ΔH＜0，A项错误；根据化学方程式可得Q＝＝3.6＜K＝4.0，此时反应向正反应方向进行，B项正确；K与温度有关，温度不变，K不变，C项错误；根据上述分析，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，D项错误。 【变式5-1】温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是(　　) t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 A．相同温度下，初始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，达到平衡时，c平(PCl5)>0.4 mol·L－1 B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c平(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0 C．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1 D．相同温度下，初始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80% 【答案】A 【解析】根据表格所给数据可知，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应达到平衡状态时，c平(PCl5)＝＝0.4 mol·L－1，相同温度下，初始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，相当于在原平衡基础上，增大反应产物的浓度，平衡逆向移动，所以c平(PCl5)＞0.4 mol·L－1，A项正确；未升高温度时平衡浓度为c平(PCl3)＝＝0.10 mol·L－1，升高温度后，PCl3浓度增大，则平衡正向移动，因此该反应的正反应为吸热反应，即ΔH＞0，B项错误；反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝＝0.001 6 mol·L－1·s－1，C项错误；相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，则与原平衡是等效的，所以达到平衡时，PCl3的转化率为80%，但如果相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，则相当于增大压强，平衡向生成PCl5的方向移动，因此达到平衡时，PCl3的转化率大于80%，D项错误。 【变式5-2】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】根据图像和已知信息可得： 则有a＝0.4－0.25＝0.15，A正确；该反应的平衡常数K＝≈33.33，B错误；该反应正向是放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值减小，C正确；平衡时A2的转化率为×100%＝62.5%，D正确。 【变式5-3】某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭的容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)·c平(B)＝c平(C)·c平(D)，若温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为(　　) A．40% B．60% C．24% D．4% 【答案】A 【解析】达到平衡后扩大容器体积，A的转化率不发生变化，证明平衡不移动，可推知该反应前后气体体积相等，即a＝1，设反应容器的体积为1 L。 A(g)＋B(g)C(g)＋D(g) 初始浓度/(mol·L－1) 2 3 0 0 转化浓度/(mol·L－1) x x x x 平衡浓度/(mol·L－1) 2－x 3－x x x 则有(2－x)(3－x)＝x2，解得：x＝1.2，B的转化率为×100%＝40%。 题型06 化学平衡常数的综合考查 【例6】某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是(　　) A．温度越高，K一定越大 B．如果m＋n＝p，则K＝1 C．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【答案】D 【解析】对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，C错误；K＝，故由m＋n＝p，无法计算K的数值，B错误；该反应的热效应不确定，A错误；K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，D正确。 【变式6-1】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所示： 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(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．反应前后压强之比为2∶3 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】C 【解析】X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.1 mol·L－1，且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)；X的转化率为×100%＝50%，平衡常数K＝＝1 600；平衡常数受温度的影响；反应前后压强之比为3∶2。 【变式6-2】已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃ 【答案】C 【解析】平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。 【变式6-3】工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和 1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是(　　) A．容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1 B．a、b两容器的温度可能相同 C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大 D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27 【答案】B 【解析】A项，容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为v(CH4)＝－＝＝0.025 mol·L－1·min－1，正确；B项，由图可知，Ta>Tb，错误；C项，因为该反应条件为恒温恒容，反应后气体的物质的量增大，所以在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大，正确；D项，该反应在Ta温度下的平衡常数为＝＝27，正确。 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算 1.连续反应 连续平衡是指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物；则在第一个反应中，该物质的初始量为0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。 2.竞争反应(平行反应) 平行反应是指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物，则题目中所给初始量是该物质在这两个反应中的初始量之和。 3.解题思路 解题关键是理清守恒关系：反应体系中，任何状态均遵循原子守恒，利用原子守恒和“三段式”理清起始量、转化量、平衡量之间的关系。 原子守恒法解题基本思路： 【例7】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 500 K时，在2 L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则： (1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。 (2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝__________，反应 Ⅰ 的平衡常数K＝________。 【答案】(1)0.8 mol·L－1·min－1　(2)80%　1.25 【解析】(1)设平衡时CO为x mol，H2为y mol，CH3OH为z mol，则CH3OCH3为2z mol，H2O为2z mol，根据： C守恒：x＋z＋2×2z＝4 H守恒：2y＋4z＋6×2z＋2×2z＝2×8 O守恒：x＋z＋2z＋2z＝4 CO的转化率为＝80%，解得x＝0.8，y＝1.6，z＝0.64，v(H2)＝＝0.8 mol·L－1·min－1。(2)反应Ⅰ中CO的转化率为80%，则生成的CH3OH的物质的量为4 mol×80%＝3.2 mol，反应Ⅱ生成的CH3OCH3的物质的量为2z mol即2×0.64 mol＝1.28 mol，则反应Ⅱ转化的CH3OH的物质的量为2×1.28 mol＝2.56 mol，则反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝×100%＝80%。根据之前所解方程，可得平衡时：CH3OH、H2、CO的浓度分别为0.32 mol·L－1、0.8 mol·L－1、0.4 mol·L－1，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1.25。 【变式7-1】在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系__________(填“吸收”或“放出”)热量________ kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 【答案】吸收　31.2　0.02 MPa 【解析】反应达到平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5 mol，水的平衡量也是0.5 mol，由于CO的物质的量为0.1 mol，CO和CO2中的O均来自于H2O中，则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2 mol，生成0.2 mol CO2时消耗了0.2 mol CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3 mol CO。根据相关反应的热化学方程式可知，整个体系的热量变化为＋131.4 kJ·mol－1×0.3 mol－41.1 kJ·mol－1×0.2 mol＝39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ；由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5 mol，CO的物质的量为0.1 mol，CO2的物质的量为0.2 mol，水的物质的量为0.5 mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol＋0.5 mol＝1.3 mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为0.2 MPa×1.3＝0.26 MPa，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝×p总＝×0.26 MPa＝0.02 MPa。 【变式7-2】（2025·山东泰安·一模）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应I： 反应II： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应I的，反应II的 B．M点反应I的平衡常数 C．点的压强是的3倍 D．若按投料，则曲线之间交点位置不变 【答案】D 【解析】随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应逆向移动、反应正向移动，则反应为放热反应、反应为吸热反应，即反应I的，反应II的，A正确；点没有甲烷，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应的平衡常数，B正确；点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的倍，则的压强是倍，C正确；若按投料，相当于增加氢气的投料，反应、反应平衡正向移动，相同温度下，平衡时含碳物质中CO2的体积分数会减小，甲烷、CO的体积分数会增大，导致曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选D。 【变式7-3】（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）工业上利用反应  制取氢气。向两个容积为2L的密闭容器中加入和各1mol，分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其他初始实验条件不变，经10min测得两容器中转化率如图所示。下列说法正确的是 A．0~10min反应的平均速率 B．A点是在催化剂1、温度条件下的平衡状态 C．温度为时，该反应的平衡常数 D．催化剂2比催化剂1的催化效率高 【答案】A 【解析】相同时间段内CO转化率越大反应速率越大，则；C点CO转化率为，该反应的平均速率用CO表示为，A正确；若A点达平衡，由于B点温度更高，且反应，为放热反应，温度升高平衡逆移，B点CO的转化率应该更小，而B点CO转化率比A点高，则在A点时，反应一定未达到平衡，同理C点也未达到平衡，B错误；温度为时，CO的转化率为，此时、H2O均为，为，氢气为，浓度商为：，根据B项分析可知，此时反应未到平衡，还继续正向移动，则平衡常数，C错误；催化剂的催化活性与温度有关，如在温度，催化剂2比催化剂1的效率低，D错误；故选A。 1.（2025·江西·一模）催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为。将等物质的量和充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应，达到平衡时体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．在℃和100kPa下，B点体系反应逆向进行 C．℃条件下甲烷的平衡转化率为25% D．向C点体系充入Ar，的体积分数将增大 【答案】C 【解析】由图可知，温度升高，CO2体积分数减小，说明平衡正向移动。根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，故正向为吸热反应，A错误；曲线为平衡时CO2体积分数，C点为T1℃平衡点，B点CO2体积分数大于平衡值（C点），此时体系需降低CO2体积分数以达平衡，反应正向进行，B错误；℃条件下，设初始CH4和CO2均为1mol，平衡时转化的CH4为α mol。平衡时CO2物质的量为1-α，总物质的量为2+2α（反应后气体分子数增加2α）。CO2体积分数为，α=0.25mol，甲烷的平衡转化率为25%，C正确；充入Ar（恒压），容器体积增大，相当于减小压强。该反应正向气体分子数增大，平衡正向移动，CO2体积分数减小，D错误；故选C。 2.（2025·甘肃张掖·质检）体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  ，其它条件不变时，下列说法正确的是 A．降低温度使反应速率减小的程度：v正 > v逆 B．增大压强可使化学平衡常数增大 C．移走CO2可提高CO的平衡转化率 D．使用催化剂可提高NO的平衡转化率 【答案】C 【解析】降低温度时，正、逆反应速率均减小，该反应放热，逆反应活化能较高，速率下降更显著，故v正减小的程度小于v逆，A错误；化学平衡常数仅与温度有关，增大压强不会改变平衡常数，B错误；移走CO2使平衡正向移动，CO的平衡转化率提高，C正确；催化剂同等程度加快正逆反应速率，不改变平衡状态，NO的平衡转化率不变，D错误；故选C。 3.（2025·湖南长沙·一模）在一定温度下的恒容密闭容器中，受热分解，平衡体系中各组分[、以及另一种气态产物]物质的量随温度的变化关系(实线a、b、c)如图所示。下列叙述错误的是 A．平衡体系中气态产物的化学式为 B．M点生成b的速率大于消耗b的速率 C．温度时，向容器中通入适量惰性气体，容器内压强增大 D．一个反应是否能够发生、及其是否为可逆反应，与温度有关 【答案】B 【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表，由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。 【解析】根据元素守恒及物质的量变化比例，1mol Na2SiF6(s)分解生成2molNaF(s)和1mol气态产物，气态产物含Si和F，应为SiF4，A正确；图像为不同温度下的平衡状态，M点是T1温度下的平衡状态，此时生成b的速率（正反应）等于消耗b的速率（逆反应），B错误；T1温度时恒容通入惰性气体，气体总物质的量增加，容器内压强增大，C正确；温度影响反应能否发生（如需加热引发）及是否可逆（如高温下分解平衡），D正确；故选B。 4.（2025·河南开封·二模）一定条件下，将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。 下列说法错误的是 A． B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小 C．400℃、条件下，的平衡转化率为40% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为 【答案】D 【解析】正反应为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，故p1<p2，A正确；由图可知，压强一定时，随温度升高，NO的转化率降低，平衡逆向移动，则该反应的反应限度减小，B正确；400℃、条件下，平衡时NO的转化率为40%，和按物质的量之比2：1投入，且按2:1反应，二者转化率相等，即O2的平衡转化率为40%，C正确；反应前后气体的化学计量数不相等，平衡常数与体积有关，由于体积未知、物质的浓度未知，不能计算平衡常数，D错误；故选D。 5.（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 【答案】A 【解析】加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，无催化剂时平衡在达到，加入催化剂后达到平衡时间提前，可能达到平衡，A正确；反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，反应开始时正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，因此曲线①为正反应速率，曲线②为逆反应速率，B错误；时间内反应正向进行，气体总质量不变，气体总物质的量增大，气体平均摩尔质量减小，C错误；时再充入乙苯，恒容下相当于增大压强，平衡逆向移动，乙苯转化率减小，D错误；故选A。 6.（2025·山东日照·一模）萨巴蒂尔反应可实现转化为，主要涉及两步反应： Ⅰ.     Ⅱ.     恒压条件下，密闭容器中，起始充入1mol 、3mol ，不同温度下，反应相同时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．萨巴蒂尔反应为吸热反应 B．280℃时，氢气的转化率为60% C．320～360℃，随着温度升高，不变 D．T>320℃，转化率逐渐下降的原因，可能是升温反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆向移动 【答案】B 【解析】根据已知可知萨巴蒂尔反应为，根据盖斯定律，由反应Ⅰ+Ⅱ可得该反应，即萨巴蒂尔反应的，为放热反应，A错误；起始充入1 molCO2、3 molH2，280℃时，CO2的转化率为90%，则反应的n(CO2)=1 mol×90%=0.9 mol；CH4的选择性为50%，根据CH4的选择性=，可知n(CH4)=n(CO)。根据碳元素守恒，n(CH4)+ n(CO) = 0.9 mol，所以n(CH4)= n(CO) = 0.45 mol。根据反应Ⅰ：，生成0.45 molCO，消耗n1(H2)= 0.45 mol；根据反应Ⅱ：，生成0.45 mol CH4，消耗n2(H2)= 0.45 mol×3=1.35 mol；总共消耗n(H2)= n1(H2)+ n2(H2)= 0.45 mol+1.35 mol=1.8 mol；氢气的转化率=，B正确；320～360℃，CH4的选择性降低，CO2的转化率变化不大，说明生成的CO增多，反应Ⅱ逆向移动，n(CH4)减小，C错误；T>320℃时，CO2转化率逐渐下降。反应Ⅰ是吸热反应，升温会使反应Ⅰ正向移动，CO2转化率应该上升；反应Ⅱ是放热反应，升温会使反应Ⅱ逆向移动，CO2转化率下降。此时CO2转化率下降，说明反应Ⅱ逆向移动的影响大于反应Ⅰ正向移动的影响，而不是反应Ⅰ、Ⅱ平衡都逆向移动，D错误；故选B。 7.（2025·四川·一模）常温下，某溶液中和浓度之和为，两种离子的分布分数随的变化关系如图所示(比如)。下列说法错误的是 A．随增大，溶液的pH增大 B．常温下，的平衡常数为0.5 C．当时， D．加入溶液可实现AgCl和固态混合物的分离 【答案】B 【解析】为弱酸根离子，发生水解反应，使溶液呈碱性，增大时，水解产生的浓度增大，溶液pH增大，A正确；平衡常数。当两种配合物分布分数δ均为0.5时，此时。由题意，根据分布分数图像交点特征，交点处对应，则，B错误；当时，设，。代入得：，解得，C正确；Ag+与形成稳定配合物使AgCl溶解，而PbSO4与不易形成配合物可实现分离，D正确；故选B。 8.（2025·安徽·一模）向体积均为1L的两恒容密闭容器中分别充入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。下列说法正确的是 A．甲容器的反应速率比乙容器小 B．c点Y的转化率为50% C．a点气体平均相对分子质量比c点小 D．a点平衡常数比b点小 【答案】D 【解析】甲容器为绝热过程，该反应放热导致温度高于恒温的乙容器，温度越高反应速率越快，故甲的反应速率比乙快，A错误；由三段式分析可知，，c点压强为起始时的一半，则有2-x+1-0.5x+0.5x=1.5mol，解得x=1.5mol，则Y的转化率为=75%，B错误；气体平均相对分子质量M=m/n(m不变)，n越小M越大，甲容器因绝热温度高，平衡逆向移动(放热反应升温逆向)，n(a)(甲平衡总物质的量)大于乙平衡n(b)，则M(a)<M(b)，若c点为乙未平衡点，n(c)>n(b)，则M(c)<M(b)，此时M(a)与M(c)大小不确定，C错误；平衡常数K只与温度有关，该反应放热(ΔH<0)，温度升高K减小，甲容器绝热温度高于乙(恒温)，故a点(甲平衡)K比b点(乙平衡)小，D正确；故选D。 9.（2025·河南·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。 10.（2025·北京昌平·二模）在KI溶液中存在下列平衡：。不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是 A．反应的△H>0 B．在上述平衡体系中加入苯，平衡向右移动 C．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡右移，平衡常数K大于680 D．25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，反应向生成方向进行 【答案】D 【解析】由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0 ，A错误；碘单质能溶于苯，加入苯，水中碘单质的浓度变小，平衡向左移动，B错误；加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，平衡常数K不变，C错误；25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，浓度商，反应向生成方向进行，D正确；故选D。 11.（2025·湖南·一模）工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯，反应为(g)2(g)　ΔH。将3 mol双环戊二烯通入恒温、容积为1 L的恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应，起始压强分别为p1和p2，n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是     A．T1>T2 B．ΔH>0 C．T2温度下，当容器总压强p=1.5p2时v正>v逆 D．与恒温相比，绝热条件下的平衡常数小 【答案】C 【解析】容器的体积为1L，随着反应的正向进行，n(双环戊二烯)逐浙减小，n(环戊二烯)逐浙增大，根据图像可知，0~1.5min，温度下，(双环戊二烯)(环戊二烯)，温度下，1.5min时，n(双环戊二烯)，则0~1.5min，(双环戊二烯)，则(双环戊二稀)(双环戊二烯)，因此，A正确；由图像可知，温度下点处反应不一定处于平衡状态，因此达到平衡时，双环戊二烯转化的物质的量，温度下点处反应已经达到平衡，此时双环戊二稀转化的物质的量为1.5mol，说明升高温度平衡正向移动，即，B正确；恒温、恒容条件下，压强之比等于气体物质的量之比，温度下，当容器总压强时，容器中气体总物质的量为4.5mol，设此时双环戊二烯转化了xmol，则，，由图像可知，此时反应处于平衡状态，，C错误；该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，绝热条件下，随着反应的进行容器内温度逐渐降低，故绝热条件下的平衡常数小于恒温条件，D正确；故选C。 12.（2025·河北保定·二模）工业上常采用氟离子萃取稀土金属钍(Th)。常温下，在硝酸钍[]溶液中滴加NaF溶液，溶液中含钍粒子分布系数()与关系如图。下列叙述错误的是 已知：①可衡量配离子的稳定强度，络合平衡类似化学平衡，例如；题中。 ②。 A．曲线②代表和的关系 B．的平衡常数 C．根据图像信息可推知， D．当时， 【答案】C 【分析】根据络合方程式可知，随着的增大，即的减小，依次生成、、，结合图像可知，①②③④曲线依次代表、、、与关系。由①②曲线的交点（7.7，0.5），可知，；②③曲线的交点可知，，；③④曲线的交点可知，，。 【解析】据分析可知，曲线②代表和的关系，A正确；的平衡常数，B正确；根据分析可推知，，故，C错误；当时，，，D正确；故选C。 13.（2025·湖北·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；故选D。 14.（2025·江苏扬州·一模）温度为时，将一定量的和1mol CO混合气充入固定容积的容器，发生下列反应： Ⅰ. Ⅱ. 平衡时和CO的转化率（）及和的物质的量（n）随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例，表示为]。下列说法正确的是 A． B．图中曲线①表示平衡时的转化率随的变化 C．，温度为时，反应Ⅱ的，则 D．A点对应物质的选择性为33.3% 【答案】D 【分析】反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为：2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g)，起始越大，反应正向进行程度越大，CO转化率越大，直到接近100%，而H2的转化率减小，则曲线①表示CO的转化率，曲线②表示H2的转化率；同时随着起始的增大，CH4的产率也逐渐增大，因生成的CO2与H2会发生反应，导致CO2物质的量先增大后减小，则曲线③表示CH4的物质的量，曲线④表示CO2的物质的量，据此解答。 【解析】反应Ⅰ的，则，只有，反应才能自发进行，A错误；由分析可知，曲线②表示平衡时的转化率随的变化，B错误；温度为时，，，平衡时：、、，根据氧元素守恒可知，，反应Ⅱ平衡常数，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则，C错误；根据碳守恒：，则的选择性：，D正确；故选D。 15.（2025·江苏南京·一模）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 、时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的平衡常数： B．的物质的量：a点<b点 C．其他条件不变，混合气体流速越大，的转化率越大 D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 【答案】B 【解析】反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，反应Ⅱ的K值增大，其平衡常数：，A错误；、时，设起始甲醇物质的量为1mol，a点转化率较低(约为65%)、CO选择性很低(约为2%)，则n(CO)=1mol×65%×2%=0.013mol，n(CO2)=0.65mol-0.013mol=0.637mol，b点转化率较高(约为95%)、CO选择性相对较高(约为12%)，则n(CO)=1mol×95%×12%=0.114mol，n(CO2)=0.95mol-0.114mol=0.836mol，故的物质的量：a点b点，B正确；其他条件不变，混合气体流速越大，不能完全反应，故转化率不一定越大，C错误；温度高于240℃，甲醇的转化率基本不变、CO选择性迅速上升，说明反应Ⅱ速率随温度增大的程度大于反应Ⅰ，但是无法得出反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ，D错误；故选B。 16.（2025·山西·三模）用和合成的原理如下：，在容积恒定的密闭容器中充入，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应可高温自发进行 B．平衡常数： C．反应速率： D．c点时，向容器中再充入等物质的量的和，再次达到平衡时，的体积分数不变 【答案】C 【分析】由题干信息和图像可知，b点之前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，的体积分数逐渐增大，b点时的体积分数最大，达到平衡状态，b点后随着温度升高，的体积分数逐渐减小，说明平衡逆向进行，正反应，以此解题。 【解析】结合分析可知，正反应，由化学方程式可知，根据，可知该反应低温自发进行，A错误；平衡常数只和温度有关，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，所以，B错误；根据图像可知a、c两点各组分的浓度分别相同，但c点的温度高于a点，所以c点的反应速率高于a点，，C正确；c点时反应达到平衡状态，向容器中再充入等物质的量的和，根据等效平衡原理，再次达到平衡时，相当于增大体系的压强，平衡正向移动，的体积分数变小，D错误；故选C。 17.（2025·湖南·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。 18.（2025·河北·一模）科学家利用多聚物来捕获，使与在催化剂表面生成和，涉及以下反应：反应Ⅰ．； 反应Ⅱ．。 分别在压强下向密闭容器中充入与，测得平衡时及的物质的量分数随温度的变化关系如图。下列说法正确的是 A．对于反应Ⅰ，其正向反应速率： B．曲线b表示压强为时的物质的量分数随温度的变化关系 C．恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡不移动 D．时反应Ⅱ的平衡常数为 【答案】D 【分析】温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，导致平衡时n(CH3OH)减小，n(CO)增大，则曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系，相同温度下增大压强，反应Ⅰ正向移动，甲醇的量增大，同时导致二氧化碳的量减小，从而导致反应Ⅱ逆向移动，n(CO)减小，曲线d表示p2压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系，则物质的量分数随温度的变化关系对应关系为：a代表p2下的CH3OH，c代表p1下的CH3OH， b代表p1下的CO， d代表p2下的CO，据此分析回答。 【解析】温度相同时，对于有气体参与的反应，压强越大，反应速率越快，正向反应速率：，A项错误；根据分析可知，曲线d表示p2压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系，B项错误；恒压条件下，平衡后再充入惰性气体，反应体系的体积增大，反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小，反应Ⅰ的平衡逆向移动，n(CO2)增大，n(H2O)减小，反应Ⅱ的分压变化对其平衡不影响，但c(CO2)增大，c(H2O)减小，使反应Ⅱ的化学平衡正向移动，C项错误；600℃时，p1压强下的CO和CH3OH的物质的量分数均为10%，则生成甲醇、一氧化碳的物质的量相等，设生成甲醇、一氧化碳的物质的量均为mol，则有： ； ； 则平衡时、、、、CO的物质的量依次为：、、、、，总物质的量为：，此时甲醇的物质的量分数为10%，即，解得，反应Ⅱ的气体分子总数不变，计算平衡常数时可代入物质的量代替物质的量浓度，故600℃时，反应Ⅱ的平衡常数：，D项正确；故选D。 19.（2025·湖南·二模）将HCl和O2分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中，发生反应：，在T1、T2、T3温度下反应，通过检测流出的气体成分绘制HCl转化率(α)曲线，如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是 A．T1＞T2＞T3 B．该反应在低温下可自发进行 C．加入高效催化剂或升温可提高M点转化率 D．若通气1 h，则N点氯气的物质的量为0.092 mol 【答案】D 【分析】根据题给信息，较低流速下转化率视为平衡转化率，则由图可以看出：P点以后,流速较大，说明此时的转化率不是平衡转化率，此时反应未达到平衡状态。 【解析】P点以后，流速较高，反应未达平衡状态。温度越高，反应速率越快，单位时间内氯化氢的转化率越高。在P点后，同一流速下，T1温度下的氯化氢的转化率最大；T3温度下的氯化氢的转化率最小，说明温度：T1＞T2＞T3，A正确；根据题给信息，较低流速下转化率近似为平衡转化率，在较低流速时，T3转化率最大，T1转化率最小，温度：T1＞T2＞T3，则此反应是放热反应，并且△S＜0，根据△G=△H-T△S＜0是自发进行，所以此反应必须在低温下才能自发进行，B正确；M点未达到平衡状态，使用高效催化剂或升高温度，可以增大反应速率，使M点HCl的转化率增加，故加入高效催化剂或升温可提高M点转化率，C正确；N点HCl流速0.16 mol/h，1 h通入HCl的物质的量为n(HCl)=0.16 mol/h ×1 h=0.16 mol，α=70%，反应的HCl的物质的量为n(HCl)消耗=0.16 mol×70%=0.112 mol，根据反应转化关系可知反应生成Cl2的物质的量为n(Cl2)=n(HCl) 消耗=×0.112 mol=0.056 mol＜0.092 mol，D错误；故选D。 20.（2025·福建泉州·一模）常温下，将一定浓度的氨水逐滴加入溶液中，该过程中溶液与加入氨水体积V的关系如图所示，已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清，且此时溶液中的与均约为。下列叙述正确的是 A．最好选择段溶液与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应 B．a点对应溶液中由水电离出的 C．b点对应溶液中： D．常温下，反应的平衡常数的数量级为 【答案】B 【分析】将一定浓度的氨水逐滴加入溶液中，首先生成氢氧化银沉淀，继续加入氨水，沉淀转化为二氨合银离子得到澄清溶液； 【解析】e点所得溶液为银氨溶液，c~d段为生成氢氧化银的阶段，则与葡萄糖发生银镜反应最好选用e点溶液，A错误；a点没有加入氨水，溶液为硝酸银溶液，水解促进水的电离，=4，mol/L，由水电离出的，B正确；由图可知，b点溶液中AG大于0，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，由电荷守恒关系可知，溶液中，则，C错误；由图可知，e点加入氨水体积为4.7 mL，溶液中银离子和氨分子的浓度都为，则溶液中二氨合银离子的浓度为，反应的平衡常数，D错误；故选B。 21.（2025·湖南长沙·二模）在1L恒容密闭容器中充入，发生反应：，反应相同时间，不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是 A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B．a、b、c点对应的反应速率：(逆)(正)(逆) C．在点体系中加入的平衡转化率增大 D．300℃时，该反应的平衡常数 【答案】D 【解析】根据图像，纵坐标从下至上依次减小，600℃之后，的转化率减小，说明升高温度平衡逆移，故正反应是放热反应，反应物总能量高于产物总能量，A项错误；a、b点未平衡，温度升高逆反应速率增大，即vb(逆)>va(逆)；c点达到平衡，正、逆反应速率相等，且温度高于b点，故vc(正)=vc(逆)>vb(逆) ，即vc(正)>vb(逆)>va(逆) ，B项错误；恒温恒容下，再充入，相当于原平衡加压，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，C项错误；c点反应达平衡，平衡时=80%，可得c()=0. 2 mol·L-1，c（N2）=0.8 mol・L-1，c(H2)=1.6 mol・L-1 ，平衡常数K==，由于该反应正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故300℃时平衡常数，D项正确；故选D。 22.（2025·湖南长沙·二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下： 反应①：   反应②：   恒压下，按投料比充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．图中X、Y分别代表CO、 C．250℃时，反应②的平衡常数 D．某温度下，容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态 【答案】B 【解析】反应①的产物甲醇（Y）的物质的量分数随温度升高而降低，说明升温平衡逆向移动，逆向为吸热反应，故正向，A正确；根据，Z的物质的量分数等于Y与X之和，可确定Z为；X随温度升高而增大（反应②吸热，CO增多），故X为CO；Y随温度升高而减小（反应①放热，甲醇减少），故Y为；则X、Y分别代表CO、，B错误；250℃时，反应②的，由图可知，计算得<1，C正确；恒压下，ρ=m/V，总质量m不变，反应①导致气体总物质的量n减小，V随n减小而减小，故ρ为变量，密度不变时达平衡，D正确；故选B。 23.（2025·安徽滁州·二模）由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】平衡常数K只与温度有关，X、Z两点温度相同，所以K(X)=K(Z)，故A错误；该反应正反应气体分子数增大（ΔS>0），由图像知升温转化率增大，说明ΔH>0。根据ΔG=ΔH-TΔS，高温下ΔG<0，反应能自发进行，故B正确；X、Y两点温度不同（Y点温度更高），温度越高反应速率越快，且Y点为平衡点（v正(Y)=v逆(Y)），v逆(Y)>v正(X)，故C错误；正反应吸热，降温使平衡逆向移动，转化率降低，故D错误；故选B。 24.（2025·安徽·三模）在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)  △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A．该反应的△H大于0 B．p2=1.0 MPa C．M、N、O三点中，M点反应速率最快 D．O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 【答案】D 【解析】根据图像可知：该反应在升高温度时生成物Z的体积分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故△H＜0，A错误；根据反应方程式可知：该反应正反应为气体分子数减少的反应，在温度不变时，压强增大，Z的体积分数增大。根据图像可知Z的体积分数：p1＜p2＜p3＜p4，故压强：p1＜p2＜p3＜p4，结合题目给出的压强数值，可知：压强p2应该为0.50 MPa，B错误；反应速率受温度和压强等因素影响。在其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；在其它条件不变时，增大压强，化学反应速率加快。根据图像可以看出：在M、N、O三点中，反应温度：O＞N＞M；反应压强：O＞M＞N。可见O点温度最高，压强最大，因此O点的化学反应速率更快，C错误；根据图像可知：在O点时生成物Z的体积分数0.9，其所在的气体总压P=1.0 MPa，分压p(Z)=0.9×1.0 MPa=0.9 MPa，p(Y)=0.1×1.0 MPa=0.1 MPa，则该条件下该反应的压强平衡常数为Kp=，D正确；故选D。 25.（2025·安徽芜湖·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（为速率常数）。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0~30min时间段内，X的平均反应速率为 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时37.5%的M转化为Y D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】A 【解析】0~30min时间段内，M物质的量浓度变化量等于X物质的量浓度的变化量，即，X的平均反应速率为：，故A错误；体系中Y和Z的浓度之比等于反应①、②的速率之比，即，温度不变，k1、k2保持不变，则反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，故B正确；前30min内，M转化为Z的转化率为，根据B选项分析，反应中M的转化为Y、Z的比例保持不变，因此反应进行到底，有37.5%的M转化为Y，故C正确；根据图象可知，30min内Z浓度变化了0.125mol/L，即反应②中消耗M的物质的量浓度为0.125mol/L，而这段时间反应①中，消耗M的物质的量浓度为(0.5-0.3-0.125)mol/L=0.075mol/L，相同时间段内，反应②的速率比反应①快，一般情况下，活化能越小，反应速率越快，因此反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；故选A。 26.（2025·重庆·三模）向某密闭容器投入2molNO和，可能发生反应： I．   II．   保持压强恒定(100kPa)，平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是 A．曲线a代表NO B．M点时，反应I的平衡常数 C．时，扩大该容器的体积，重新平衡时体系的颜色加深 D．时，若使平衡时的体积分数达到，可将压强增大至600kPa 【答案】D 【解析】曲线a随温度升高体积分数减小，因反应II为放热反应，升温分解，其体积分数减小，故a代表，NO随温度升高体积分数增大，为曲线c，曲线b代表NO2，A错误；M点为NO和NO2体积分数相等，总压100kPa，反应I的，B错误；T1时体积分数高，扩大体积减压，反应II逆向移动生成NO2，但体积增大主导，NO2浓度减小，颜色变浅，C错误；T2时，根据N点可求出此时的分压平衡常数Kp==0.02，增大压强，反应II正向移动，体积分数增大，计算得600kPa时分压450kPa，NO2分压150kPa，，可实现平衡时的体积分数为75%，D正确；故选D。 27.（2025·河北沧州·一模）某密闭容器中通入一定量的气体发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度()随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的活化能大于反应②的活化能 B．10s时，(正)(逆) C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态 D．内，X的平均反应速率 【答案】B 【解析】由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的活化能小于反应②，A错误；由图可知，初始生成M的速率大于N，则>，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则，B正确；反应为等体积气体反应，气体压强始终不变，C错误；①②反应中X、Q的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，D错误；故选B。 28.（2025·江西上饶·一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是 A．图中B点处的转化率为6% B．图中B、E两点对应的反应速率： C．图中B、H两点的气体平均相对分子质量大小为 D．图中C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点浅 【答案】C 【分析】由图可知，时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，平衡逆向移动，时推动注射器活塞，针筒内气体体积减小，压强迅速增大，平衡正向移动，据此解答。 【解析】反应开始时总压强是100 ，B点处压强是97 ，减少3 ，根据物质反应转化关系可知：反应消耗6，由于在恒温恒容时气体的物质的量的比等于压强之比，故的转化率：，A正确；压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率：，B正确；B、H两点气体压强相同，但容器体积不同，由于F点压强大于B点，说明F点容器体积小于B点，而F→H是正向建立平衡的过程，因此，H点相对于B点是加压，平衡正向移动，气体物质的量，因两点的气体质量相等，所以B、H两点的气体平均相对分子质量大小为，C错误；时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，C点到D点平衡逆向移动，但是平衡移动的影响小于浓度减小的影响，所以针筒内气体颜色D比B点浅，D正确；故选C。 29.（2025·安徽·一模）工业上常用除去废水中的、。在下，起始浓度的水溶液中，(表示、、的物质的量浓度)随着的变化如图中虚线所示(溶液体积变化忽略不计)；若通过调节该溶液的，形成难溶硫化物以除去废水的、，金属离子浓度(表示、的物质的量浓度)随的变化如实线所示。已知：。 下列说法不正确的是 A．Q点的 B．①、②、③曲线分别对应、、随的变化 C．调节溶液至时， D．的平衡常数K =104.6 【答案】C 【分析】为弱酸，较小时，溶液中，因此曲线①表示随着的变化，曲线②表示随着的变化，曲线③表示随着的变化；实线m、n表示金属离子浓度随的变化，因，故当相同时，，可知曲线m为浓度随的变化，曲线n为浓度随的变，据此分析； 【解析】为弱酸，溶液中存在电离平衡，，时，，电离平衡常数，，时，，电离平衡常数，，Q点，因此，即，A正确；由分析可知，曲线①表示随着的变化，曲线②表示随着的变化，曲线③表示随着的变化，B正确；为弱酸，溶液中存在电荷守恒，，调节时加入碱溶液可使增大，故当溶液时，溶液中可能存在其他离子，电荷守恒关系会发生变化，C错误；由图可知，当时，，，反应的平衡常数，D正确；故选C。 30.（2025·湖南·一模）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I热裂解时发生如下反应。 反应：   反应：   反应：   在500kPa条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、、，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。 下列说法正确的是 A．温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应中乙烯的平衡转化率 B．在上述条件下，随温度升高，反应、的平衡逆向移动 C．体系温度为715K，平衡时反应、消耗乙烯的物质的量之比为3：4 D．在500kPa、1000K条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压增大 【答案】C 【解析】催化剂不能使平衡移动，A错误；如图所示当温度低于800K时，随着温度的升高，C3H6的含量增大，反应Ⅱ的平衡正向移动（CH3I不断转化成乙烯，而乙烯又生成C3H6（主导因素）），温度高于800K时，随着温度的升高，C3H6的含量减小，反应Ⅱ的平衡逆向移动（温度为主导因素），低温下，C4H8的含量随着温度升高增大，反应Ⅲ的平衡正向移动（CH3I不断转化成乙烯，而乙烯又生成C4H8（主导因素）），随着温度继续升高，C4H8的含量减小，平衡逆向移动（温度为主导因素），B错误；设715K条件下达到平衡时，乙烯的物质的量为x mol,则n(C3H6)= n(C4H8)=2x mol，根据反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式可知，反应Ⅱ、Ⅲ消耗乙烯的物质的量分别为3x和4x，即物质的量之比为3：4，C正确；恒压条件下，与题干初始投料相同，达到平衡后，各组分的百分数相同，故分压不变，D错误；故选C。 / 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 一、题型精讲 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式 1 题型02 考查化学平衡常数的应用 3 题型03 考查化学平衡常数的简单计算 5 题型04 考查压强平衡常数及其应用 6 题型05 考查平衡转化率及其计算 8 题型06 化学平衡常数的综合考查 11 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算 12 二、靶向突破 题型01 考查化学平衡常数的定义和表达式 1.含义 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，用符号K表示。 2.表达式 (1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式 如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝；Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝。 3.意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (4)平衡常数与反应方程式的关系 ①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 ②方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。 ③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。 【例1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 【变式1-1】下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的限度 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变 【变式1-2】在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 的平衡常数为K，下列说法正确的是(　　) A．K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度和压强的改变而改变 【变式1-3】下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 题型02 考查化学平衡常数的应用 1.判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 【特别提醒】K值大小与反应程度的关系 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 2.判断可逆反应进行程度或进行方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Q＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。 3.判断可逆反应的热效应 （1）：；。 （2）：；。 【例2】在恒温恒容条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入一定量的SO3(g)，发生下列反应：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。温度为T时，部分实验数据如表所示： t/s 0 50 100 150 c(SO3)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是(　　) A.前50 s内SO2(g)的平均生成速率为0.03 mol·L－1·s－1 B.容器内密度不再改变说明反应已达平衡 C.150 s时，向容器中继续通入2 mol SO3、2 mol SO2、1 mol O2，则此时反应将逆向进行 D.其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时SO3的转化率增大 【变式2-1】25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液，发生反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，混合溶液中c(Fe3＋)与反应时间(t)的变化如图所示。(盐类的水解影响忽略不计)下列说法正确的是(　　) A.在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 B.E点对应的坐标为(0，0.05) C.该反应的平衡常数K＝ D.t4时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液，平衡正向移动 【变式2-2】在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是(　　) A.实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol/(L·min) B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C.实验③中，达到平衡时，Y的转化率为60% D.实验④中，达到平衡时，b＝0.06 【变式2-3】转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应可实现的资源化利用，下列说法正确的是 A．温度升高，增大，减小 B．加入催化剂，反应速率加快，可提高产率 C．恒温恒容，增大压强，转化率增大，平衡常数增大 D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态 题型03 考查化学平衡常数的简单计算 1.根据化学平衡常数表达式计算 对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。 2.依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 【例3】某温度时N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3H2＋N2的平衡常数为(　　) A. B. C. D．a2 【变式3-1】将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 【变式3-2】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所示： 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(g)＋3Y(g)2Z(g)，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 【变式3-3】在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 题型04 考查压强平衡常数及其应用 1．分压 (1)定义：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体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强。 (2)计算公式： 混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 (3)分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋… 2．压强平衡常数 (1)表达式(以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例) Kp＝[p(X)：X在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。 (2)计算模板 ①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。 ②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 ③根据分压计算公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)。 ④根据平衡常数计算公式代入计算。 (3)实例：一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2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)。 3.解题模板 平衡时p(N2)＝p0、p(H2)＝p0、p(NH3)＝p0。Kp＝＝＝。 【例4】在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3通入恒压密闭容器中发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的压强平衡常数Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 【变式4-1】650 ℃时，一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，CO的体积分数为40%，总压强为p总。 (1)平衡时CO2的转化率为________。 (2)已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝________。 【变式4-2】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表： 活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：________________，计算反应体系在200 ℃时的平衡常数Kp＝________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 【变式4-3】乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应： CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)。一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示： (1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。 (2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝________ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。 题型05 考查平衡转化率及其计算 1．表达式 对于化学反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．温度和压强对转化率(α)的影响 温度或压强改变后，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大，反之，则转化率减小。 3．改变反应物用量对转化率(α)的影响 (1)反应物不止一种时，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。 ①只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减小，其他反应物转化率增大。如增大c(A)，则平衡正向移动，α(A)减小，α(B)增大。 ②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，其影响结果相当于增大压强， 当m＋n＝p＋q时，α(A)、α(B)不变； 当m＋n＞p＋q时，α(A)、α(B)增大； 当m＋n＜p＋q时，α(A)、α(B)减小。 (2)反应物只有一种时，如aA(g)bB(g)＋cC(g)，增大c(A)，其影响结果相当于增大压强， 当a＝b＋c时，α(A)不变； 当a＞b＋c时，α(A)增大； 当a＜b＋c时，α(A)减小。 4.转化率大小变化分析技巧 判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形： 反应类型 条件的改变 反应物转化率的变化 有多种反应物的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 恒容时只增加反应物A的用量 反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大 同等倍数地增大反应物A、B的量 恒温恒压条件下 反应物转化率不变 恒温恒容条件下 m＋n＞p＋q 反应物A和B的转化率均增大 m＋n＜p＋q 反应物A和B的转化率均减小 m＋n＝p＋q 反应物A和B的转化率均不变 只有一种反应物的可逆反应：mA(g) nB(g)＋pC(g) 增加反应物A的用量 恒温恒压条件下 反应物转化率不变 恒温恒容条件下 m＞n＋p 反应物A的转化率增大 m＜n＋p 反应物A的转化率减小 m＝n＋p 反应物A的转化率不变 【例5】高炉炼铁过程中发生反应：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： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是(　　) A．ΔH＞0 B．1 000 ℃时，在固定容积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、CO2的物质的量分别为0.5 mol、1.8 mol，此时反应向正反应方向进行 C．其他条件不变，向平衡体系中充入CO2气体，K减小 D．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 【变式5-1】温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是(　　) t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 A．相同温度下，初始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，达到平衡时，c平(PCl5)>0.4 mol·L－1 B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c平(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0 C．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1 D．相同温度下，初始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80% 【变式5-2】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% 【变式5-3】某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭的容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)·c平(B)＝c平(C)·c平(D)，若温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为(　　) A．40% B．60% C．24% D．4% 题型06 化学平衡常数的综合考查 【例6】某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是(　　) A．温度越高，K一定越大 B．如果m＋n＝p，则K＝1 C．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【变式6-1】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所示： 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(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．反应前后压强之比为2∶3 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 【变式6-2】已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃ 【变式6-3】工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和 1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是(　　) A．容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1 B．a、b两容器的温度可能相同 C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大 D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27 题型07 多平衡体系中平衡常数的计算 1.连续反应 连续平衡是指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物；则在第一个反应中，该物质的初始量为0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。 2.竞争反应(平行反应) 平行反应是指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物，则题目中所给初始量是该物质在这两个反应中的初始量之和。 3.解题思路 解题关键是理清守恒关系：反应体系中，任何状态均遵循原子守恒，利用原子守恒和“三段式”理清起始量、转化量、平衡量之间的关系。 原子守恒法解题基本思路： 【例7】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 500 K时，在2 L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则： (1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。 (2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝__________，反应 Ⅰ 的平衡常数K＝________。 【变式7-1】在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系__________(填“吸收”或“放出”)热量________ kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 【变式7-2】（2025·山东泰安·一模）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应I： 反应II： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应I的，反应II的 B．M点反应I的平衡常数 C．点的压强是的3倍 D．若按投料，则曲线之间交点位置不变 【变式7-3】（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）工业上利用反应  制取氢气。向两个容积为2L的密闭容器中加入和各1mol，分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其他初始实验条件不变，经10min测得两容器中转化率如图所示。下列说法正确的是 A．0~10min反应的平均速率 B．A点是在催化剂1、温度条件下的平衡状态 C．温度为时，该反应的平衡常数 D．催化剂2比催化剂1的催化效率高 1.（2025·江西·一模）催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为。将等物质的量和充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应，达到平衡时体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．在℃和100kPa下，B点体系反应逆向进行 C．℃条件下甲烷的平衡转化率为25% D．向C点体系充入Ar，的体积分数将增大 2.（2025·甘肃张掖·质检）体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  ，其它条件不变时，下列说法正确的是 A．降低温度使反应速率减小的程度：v正 > v逆 B．增大压强可使化学平衡常数增大 C．移走CO2可提高CO的平衡转化率 D．使用催化剂可提高NO的平衡转化率 3.（2025·湖南长沙·一模）在一定温度下的恒容密闭容器中，受热分解，平衡体系中各组分[、以及另一种气态产物]物质的量随温度的变化关系(实线a、b、c)如图所示。下列叙述错误的是 A．平衡体系中气态产物的化学式为 B．M点生成b的速率大于消耗b的速率 C．温度时，向容器中通入适量惰性气体，容器内压强增大 D．一个反应是否能够发生、及其是否为可逆反应，与温度有关 4.（2025·河南开封·二模）一定条件下，将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。 下列说法错误的是 A． B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小 C．400℃、条件下，的平衡转化率为40% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为 5.（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 6.（2025·山东日照·一模）萨巴蒂尔反应可实现转化为，主要涉及两步反应： Ⅰ.     Ⅱ.     恒压条件下，密闭容器中，起始充入1mol 、3mol ，不同温度下，反应相同时间，的转化率及的选择性[]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．萨巴蒂尔反应为吸热反应 B．280℃时，氢气的转化率为60% C．320～360℃，随着温度升高，不变 D．T>320℃，转化率逐渐下降的原因，可能是升温反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆向移动 7.（2025·四川·一模）常温下，某溶液中和浓度之和为，两种离子的分布分数随的变化关系如图所示(比如)。下列说法错误的是 A．随增大，溶液的pH增大 B．常温下，的平衡常数为0.5 C．当时， D．加入溶液可实现AgCl和固态混合物的分离 8.（2025·安徽·一模）向体积均为1L的两恒容密闭容器中分别充入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。下列说法正确的是 A．甲容器的反应速率比乙容器小 B．c点Y的转化率为50% C．a点气体平均相对分子质量比c点小 D．a点平衡常数比b点小 9.（2025·河南·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 10.（2025·北京昌平·二模）在KI溶液中存在下列平衡：。不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是 A．反应的△H>0 B．在上述平衡体系中加入苯，平衡向右移动 C．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡右移，平衡常数K大于680 D．25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，反应向生成方向进行 11.（2025·湖南·一模）工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯，反应为(g)2(g)　ΔH。将3 mol双环戊二烯通入恒温、容积为1 L的恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应，起始压强分别为p1和p2，n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是     A．T1>T2 B．ΔH>0 C．T2温度下，当容器总压强p=1.5p2时v正>v逆 D．与恒温相比，绝热条件下的平衡常数小 12.（2025·河北保定·二模）工业上常采用氟离子萃取稀土金属钍(Th)。常温下，在硝酸钍[]溶液中滴加NaF溶液，溶液中含钍粒子分布系数()与关系如图。下列叙述错误的是 已知：①可衡量配离子的稳定强度，络合平衡类似化学平衡，例如；题中。 ②。 A．曲线②代表和的关系 B．的平衡常数 C．根据图像信息可推知， D．当时， 13.（2025·湖北·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 14.（2025·江苏扬州·一模）温度为时，将一定量的和1mol CO混合气充入固定容积的容器，发生下列反应： Ⅰ. Ⅱ. 平衡时和CO的转化率（）及和的物质的量（n）随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例，表示为]。下列说法正确的是 A． B．图中曲线①表示平衡时的转化率随的变化 C．，温度为时，反应Ⅱ的，则 D．A点对应物质的选择性为33.3% 15.（2025·江苏南京·一模）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 、时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的平衡常数： B．的物质的量：a点<b点 C．其他条件不变，混合气体流速越大，的转化率越大 D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 16.（2025·山西·三模）用和合成的原理如下：，在容积恒定的密闭容器中充入，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应可高温自发进行 B．平衡常数： C．反应速率： D．c点时，向容器中再充入等物质的量的和，再次达到平衡时，的体积分数不变 17.（2025·湖南·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， 18.（2025·河北·一模）科学家利用多聚物来捕获，使与在催化剂表面生成和，涉及以下反应：反应Ⅰ．； 反应Ⅱ．。 分别在压强下向密闭容器中充入与，测得平衡时及的物质的量分数随温度的变化关系如图。下列说法正确的是 A．对于反应Ⅰ，其正向反应速率： B．曲线b表示压强为时的物质的量分数随温度的变化关系 C．恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡不移动 D．时反应Ⅱ的平衡常数为 19.（2025·湖南·二模）将HCl和O2分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中，发生反应：，在T1、T2、T3温度下反应，通过检测流出的气体成分绘制HCl转化率(α)曲线，如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是 A．T1＞T2＞T3 B．该反应在低温下可自发进行 C．加入高效催化剂或升温可提高M点转化率 D．若通气1 h，则N点氯气的物质的量为0.092 mol 20.（2025·福建泉州·一模）常温下，将一定浓度的氨水逐滴加入溶液中，该过程中溶液与加入氨水体积V的关系如图所示，已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清，且此时溶液中的与均约为。下列叙述正确的是 A．最好选择段溶液与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应 B．a点对应溶液中由水电离出的 C．b点对应溶液中： D．常温下，反应的平衡常数的数量级为 21.（2025·湖南长沙·二模）在1L恒容密闭容器中充入，发生反应：，反应相同时间，不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是 A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B．a、b、c点对应的反应速率：(逆)(正)(逆) C．在点体系中加入的平衡转化率增大 D．300℃时，该反应的平衡常数 22.（2025·湖南长沙·二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下： 反应①：   反应②：   恒压下，按投料比充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．图中X、Y分别代表CO、 C．250℃时，反应②的平衡常数 D．某温度下，容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态 23.（2025·安徽滁州·二模）由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 24.（2025·安徽·三模）在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)  △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A．该反应的△H大于0 B．p2=1.0 MPa C．M、N、O三点中，M点反应速率最快 D．O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 25.（2025·安徽芜湖·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（为速率常数）。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0~30min时间段内，X的平均反应速率为 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时37.5%的M转化为Y D．反应①的活化能比反应②的活化能大 26.（2025·重庆·三模）向某密闭容器投入2molNO和，可能发生反应： I．   II．   保持压强恒定(100kPa)，平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是 A．曲线a代表NO B．M点时，反应I的平衡常数 C．时，扩大该容器的体积，重新平衡时体系的颜色加深 D．时，若使平衡时的体积分数达到，可将压强增大至600kPa 27.（2025·河北沧州·一模）某密闭容器中通入一定量的气体发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度()随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的活化能大于反应②的活化能 B．10s时，(正)(逆) C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态 D．内，X的平均反应速率 28.（2025·江西上饶·一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是 A．图中B点处的转化率为6% B．图中B、E两点对应的反应速率： C．图中B、H两点的气体平均相对分子质量大小为 D．图中C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点浅 29.（2025·安徽·一模）工业上常用除去废水中的、。在下，起始浓度的水溶液中，(表示、、的物质的量浓度)随着的变化如图中虚线所示(溶液体积变化忽略不计)；若通过调节该溶液的，形成难溶硫化物以除去废水的、，金属离子浓度(表示、的物质的量浓度)随的变化如实线所示。已知：。 下列说法不正确的是 A．Q点的 B．①、②、③曲线分别对应、、随的变化 C．调节溶液至时， D．的平衡常数K =104.6 30.（2025·湖南·一模）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I热裂解时发生如下反应。 反应：   反应：   反应：   在500kPa条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、、，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图所示。 下列说法正确的是 A．温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应中乙烯的平衡转化率 B．在上述条件下，随温度升高，反应、的平衡逆向移动 C．体系温度为715K，平衡时反应、消耗乙烯的物质的量之比为3：4 D．在500kPa、1000K条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压增大 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $