第03讲 化学平衡常数及其相关计算（复习讲义）（安徽专用）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 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学平衡常数 知识点1化学平衡常数 知识点2化学平衡常数的应用 考向1 考查化学平衡常数的理解 【思维建模】平衡常数与书写方式的关系 考向2 考查化学平衡常数的应用 考点二 化学平衡的有关计算 知识点1化学平衡计算模型——三段式 知识点2 化学平衡计算的方法和技巧 考向1 考查化学平衡常数的计算 【思维建模】化学平衡移动的定性分析与定量计算 【思维建模】压强平衡常数(Kp)的计算流程 考向2 考查物质转化率的计算 【思维建模】平衡转化率技法 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 化学平衡常数 选择题 非选择题 安徽卷T11 安徽卷T17（3） 化学平衡的有关计算 选择题 非选择题 安徽卷T17（4） 安徽卷T17（2） 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题均有呈现，主要考查化学平衡常数、转化率的计算等。压强平衡常数与速率常数是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展，它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。 2．从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，考查反应转化率、平衡常数的计算，压强平衡常数及速率常数的相关计算。在选择题中，考查化学平衡的表达式，结合化学平衡图像、图表考查化学平衡相关浓度、转化率等的计算。在非选择题：与基本理论、工业生产相联系，通过图像或表格提供信息，考查转化率、浓度平衡常数、压强平衡常数、速率常数等相关的判断和计算，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择。 复习目标： 1．了解化学平衡常数(K)的含义。 2．能利用化学平衡常数进行相关计算。 3．能正确计算化学反应的转化率(α)。 考点一 化学平衡常数 知识点1 化学平衡常数 1.概念 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述： 浓度的系数次幂之积与 浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：Kc 2.表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） 表达式：Kc＝ （固体和液体不列入平衡常数表达式） 单位： （2）平衡常数与书写方式的关系 ①正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝ ②化学计量数变成n倍，平衡常数变为 倍 ③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝ ，K3＝ · ④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝ － ，K3＝ ⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a － ，K3＝ （3）速率常数和平衡常数的关系 基元反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g） 速率方程: ①抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率 v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D） ②具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率 vA正＝k正·ca（A）·cb（B）、vC逆＝k逆·cc（C）·cd（D） 速率常数和平衡常数的关系: ①抽象化：平衡条件 ，＝＝ ①具体化：平衡条件 ， ＝ ×＝ × （4）升温对k正、k逆的影响 ①放热反应：K值 ；k正值 ，k逆值 ， 变化更大 ②吸热反应：K值 ；k正值 ，k逆值 ， 变化更大 3.意义 （1）对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的 ； （2）平衡常数的数值越 ，反应物的转化率 ，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 4.影响因素 （1）内因：反应物的 （某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的 ，升高温度 。 5.压强平衡常数Kp （1）Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的 替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。 （2）计算技巧： 第一步，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； 第二步，计算各气体组分的 或 ； 第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝ ； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 知识点2 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 越小 得分速记 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．判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝，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）：；。 4．计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的 、 、 等。 注意：计算时注意问题 ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 得分速记 （1）计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。 （2）固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。 如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，达到平衡后的K＝。 （3）催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。 （4）一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K<10－5时，一般认为该反应很难进行；而K在10－5～105反应被认为是典型的可逆反应。 考向1 化学平衡常数的理解 例1(2024·安徽合肥·二模)配合物能定性可用表示，对于配位反应：(M代表中心离子或原子，L代表配体)。的配位化合物较稳定且应用广泛，可与、、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的、黄色的配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子；不能与形成配离子。下列说法不正确的是 A．为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 B．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 C．可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有 D．反应的平衡常数 思维建模 平衡常数与书写方式的关系 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 （1）正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝1； （2）化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍； （3）反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2； （4）反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝； （5）反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝； （6）固体和液体不列入平衡常数表达式。 【变式训练1·变载体】（2024·天津·二模）反应可用于去除氮氧化物。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，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，转移电子数目为 【变式训练2·变考法】（2025·浙江嘉兴·三模）已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【变式训练3·变题型】（2025·天津河东·二模）可与多种配体形成多样的配离子，在、混合溶液中存在以下多种反应： I．   II．   Ⅲ．   （1）、与配位存在多个竞争反应，其中有该反应 (用、、表示)。 （2）写出反应I的平衡常数表达式 。常温下，往含的、混合溶液中加入固体，反应的平衡常数 (填“变大”“不变”或“变小”)。 （3）关于含的混合溶液体系，下列说法正确的是_______ A．当溶液中不变时，说明反应达到了平衡状态 B．在水溶液中能水解 C．平衡体系中仅加入，新平衡时的转化率增大 D．当平衡体系中时，(表示反应的平衡常数) 考向2 化学平衡常数的应用 例2（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 【变式训练1·变载体】（2025·河南·模拟预测）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， 【变式训练2·变载体】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 【变式训练3·变题型】(2025·安徽·六安一中·检测）在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)：n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2）与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ） A．该反应的ΔH＞0 B．氢碳比： X＜0.2 C．在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D．点温度下，反应的平衡常数为512 考点二 化学平衡的计算 知识点1化学平衡计算方法——三段式 1．解题模型 2．“三段式”法思维建模 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量 变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量 变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各 的化学计量数之比。 （3）计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数：K＝ 。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的转化率：α(A)＝ ×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝ ×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝ 。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 得分速记 （1）注意反应物和生成物的浓度关系： 反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 （2）利用混＝和＝计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。 （3）起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 知识点2化学平衡计算方法和技巧 1．化学平衡常数的计算 （1）根据化学平衡常数表达式计算 （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＝ 。 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′＝ 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 。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成 再计算平衡常数。 2．转化率的计算 转化率(α)＝×100% 3．常用的气体定律——气体状态方程： ，推导方程：PM＝ρRT 条件 公式 文字叙述 同温同压 == 同温同容 == 同温同压同质量 === 4．压强平衡常数的计算技巧 （1）步骤 第一步，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； 第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 第三步，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)； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。 例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 （2）计算Kp的答题模板 计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例] 模板1：N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0) n(始) 1 mol 3 mol 0 Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol p(X) p0 p0 p0 Kp＝ 模板2：刚性反应器中 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) p(始) p0 3p0 0 Δp p′ 3p′ 2p′ p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ Kp＝ 5．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 恒温恒容条件下 m＋n＞p＋q 反应物A和B的转化率均 m＋n＜p＋q 反应物A和B的转化率均 m＋n＝p＋q 反应物A和B的转化率均 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 恒温恒容条件下 m＞n＋p 反应物A的转化率 m＜n＋p 反应物A的转化率 m＝n＋p 反应物A的转化率 考向1化学平衡常数的计算 例1（2025·安徽蚌埠·高三开学考试）恒温恒压密闭容器中，时加入，发生以下两个反应： 反应        反应II： 各组分物质的量分数随反应时间变化的曲线如图(反应速率为速率常数)。其中分别表示反应I、II的平衡常数，分别表示反应I、II的活化能。 下列说法不正确的是 A．该条件下 B．该条件下 C．，生成M和N平均反应速率相等 D．若增大，不变，则变大，不变 思维建模 化学平衡移动的定性分析与定量计算 【变式训练1·变考法】实验室模拟工业固氮，在压强为p MPa的恒压容器中充入1mol 和3mol ，反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ是平衡时的曲线 B．图中a点时，转化率转化率 C．图中b点时， D．475℃时，该反应的压强平衡常数的表达式 (用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数) 思维建模 压强平衡常数(Kp)的计算流程 【变式训练2·变考法】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， 【变式训练3·变题型】（24-25高三上·云南德宏·开学考试）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 【变式训练4·变题型】（2025·全国·模拟预测）通过反应，可实现对的吸收、检测，该反应的。不同温度下，该反应达平衡时的与的关系如图所示。下列说法错误的是 A． B． C．时， D． 【变式训练5·变情境】（2025·河北·模拟预测）376.8 ℃时，反应①W(s) X(s)+Y(s)+2Z(g)的平衡常数Kp = 1. 0×104Pa2。该条件下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 W，抽真空后，通过一支管通入M蒸气(然后将支管封闭)。M蒸气初始压强为20.0kPa，发生反应②2N(g) Z(g) +M(g)，平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa。下列说法错误的是 A．平衡时p(N)= 24. 8 kPa B．反应②的平衡常数Kp的计算式为 C．增大压强，达到新平衡时Z的浓度变小 D．降低温度，Z的产率是否增大不能确定 【变式训练6·变情境】（2025·广东·二模）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(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>② C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数 【变式训练7·变考法】在保持、条件下，向密闭容器中充入气体，存在如下反应：。该反应的正、逆反应速率与、的分压关系为：，(、分别是正、逆反应的速率常数)。与的关系如图所示。结合图像，下列说法正确的是 A．直线表示 B．当时，说明反应达到平衡状态 C．时，该反应的压强平衡常数 D．、时，的平衡转化率为 考向2物质转化率、产率的计算 例2（2025·安徽·三模）固体放入真空恒容密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应 反应①： 反应②：   已知：键和键的键能分别为、(a、b、c均大于零)。平衡时，测得总压为5.0kPa，其中的分压为0.5kPa．则下列说法不正确的是 A．反应②，反应物的总能量低于生成物的总能量 B．平衡时HI的分解率为 C．断开键所需能量约为 D．若开始放入固体的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍 思维建模 平衡转化率技法 [注意] ①在同一条件下，平衡转化率是该条件下的最大的转化率。 ②产率＝×100%，“产率”不一定是平衡状态下的。 ③催化剂可以提高未达到平衡的产率，但是不能提高平衡转化率。 ④平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 【变式训练1·变考法】（2025·安徽六安·模拟）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 【变式训练2·变载体】（2024·安徽阜阳·模拟）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 A．进程Ⅰ，升高温度，正反应速率增大比逆反应速率增大明显 B．进程Ⅰ、Ⅱ生成等量的P，产生能量相同 C．反应进程中催化效率：Ⅲ>Ⅱ D．平衡时S的转化率：Ⅱ>Ⅰ 【变式训练3·变考法】（2024·安徽安庆·三模）利用催化加氢合成乙烯可实现的综合利用。反应方程式为，在一定压强下，按投料反应。平衡时四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列有关说法错误的是 A．该反应为放热反应 B．A点时 C．曲线a、b分别表示、 D．同一温度下与的转化率始终相等 【变式训练4·变载体】（2025·河北衡水·开学考试）我国科学家团队攻克了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为 (COOCH3)2(g)+4H2(g)═HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)  △H。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为 T1时，和c(H2)随时间(t)的变化关系分别为曲线Ⅰ和曲线Ⅱ；反应温度为 T2时，c(H2)随时间(t)的变化关系为曲线Ⅲ。下列说法正确的是 A．a、b两点对应时刻，消耗草酸二甲酯的速率：v(a)=v(b) B．，且该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C．T2时，H2的平衡转化率为62.5% D．其他条件相同，在T1下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡时 【变式训练5·变考法】（2024高三下·全国·专题练习）工业废气硫化氢(H2S)具有高腐蚀性和毒性，需要回收处理并加以利用。 已知下列反应的热化学方程式： Ⅰ、2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)  ΔH1 Ⅱ、CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2O(g)  ΔH2＝+64kJ·mol−1 Ⅲ、2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)  ΔH3＝+234kJ·mol−1 若在1470K、100kPa反应条件下，将的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压(即组分的物质的量分数×总压)相等，H2S平衡转化率为 ，平衡常数Kp= kPa。 1．（2025·安徽卷节选）甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ （1）恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中的量      b．增加原料中的量     c．通入气 （2）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示，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)。 2．（2024·安徽卷节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 （1）氧化脱氢反应：                 计算：                   （2）直接脱氢反应为，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近的是 (填标号)。 a．   b．     c． （3）一定温度和压强下、反应i   反应ⅱ  (远大于)(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数) ①仅发生反应i时，的平衡转化率为，计算 。 ②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比，的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 3．(2025·湖南卷) （4）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)。 4．(2025•河北卷)（2）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)。 5．(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 2 / 38 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 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学平衡常数 知识点1化学平衡常数 知识点2化学平衡常数的应用 考向1 考查化学平衡常数的理解 【思维建模】平衡常数与书写方式的关系 考向2 考查化学平衡常数的应用 考点二 化学平衡的有关计算 知识点1化学平衡计算模型——三段式 知识点2 化学平衡计算的方法和技巧 考向1 考查化学平衡常数的计算 【思维建模】化学平衡移动的定性分析与定量计算 【思维建模】压强平衡常数(Kp)的计算流程 考向2 考查物质转化率的计算 【思维建模】平衡转化率技法 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 化学平衡常数 选择题 非选择题 安徽卷T11 安徽卷T17（3） 化学平衡的有关计算 选择题 非选择题 安徽卷T17（4） 安徽卷T17（2） 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题均有呈现，主要考查化学平衡常数、转化率的计算等。压强平衡常数与速率常数是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展，它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。 2．从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，考查反应转化率、平衡常数的计算，压强平衡常数及速率常数的相关计算。在选择题中，考查化学平衡的表达式，结合化学平衡图像、图表考查化学平衡相关浓度、转化率等的计算。在非选择题：与基本理论、工业生产相联系，通过图像或表格提供信息，考查转化率、浓度平衡常数、压强平衡常数、速率常数等相关的判断和计算，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择。 复习目标： 1．了解化学平衡常数(K)的含义。 2．能利用化学平衡常数进行相关计算。 3．能正确计算化学反应的转化率(α)。 ( ) 考点一 化学平衡常数 知识点1 化学平衡常数 1.概念 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：Kc 2.表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） 表达式：Kc＝（固体和液体不列入平衡常数表达式） 单位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b） （2）平衡常数与书写方式的关系 ①正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝1 ②化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍 ③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 ④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ ⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ （3）速率常数和平衡常数的关系 基元反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g） 速率方程: ①抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率 v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D） ②具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率 vA正＝k正·ca（A）·cb（B）、vC逆＝k逆·cc（C）·cd（D） 速率常数和平衡常数的关系: ①抽象化：平衡条件v正＝v逆，＝＝Kc ①具体化：平衡条件＝， ＝×＝×Kc （4）升温对k正、k逆的影响 ①放热反应：K值减小；k正值增大，k逆值增大，k逆变化更大 ②吸热反应：K值增大；k正值增大，k逆值增大，k正变化更大 3.意义 （1）对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度； （2）平衡常数的数值越大，反应物的转化率越大，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 很难进行 反应可逆 进行完全 4.影响因素 （1）内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的温度，升高温度 。 5.压强平衡常数Kp （1）Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。 （2）计算技巧： 第一步，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； 第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 第三步，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)； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 知识点2 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 得分速记 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．判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝，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）：；。 4．计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率、反应速率等。 注意：计算时注意问题 ①平衡量必须为平衡时的浓度 ②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 ③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 得分速记 （1）计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。 （2）固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。 如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，达到平衡后的K＝。 （3）催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。 （4）一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K<10－5时，一般认为该反应很难进行；而K在10－5～105反应被认为是典型的可逆反应。 考向1 化学平衡常数的理解 例1(2024·安徽合肥·二模)配合物能定性可用表示，对于配位反应：(M代表中心离子或原子，L代表配体)。的配位化合物较稳定且应用广泛，可与、、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的、黄色的配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子；不能与形成配离子。下列说法不正确的是 A．为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 B．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 C．可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有 D．反应的平衡常数 【答案】A 【解析】由题给信息可知，九水硝酸铁固体溶于水得到黄色的硝酸铁溶液，向溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的离子，再向溶液中加入氟化钠溶液，溶液中离子转化为无色的离子。 A．由题给信息可知，硝酸铁溶液加入稀盐酸，溶液中铁离子会与氯离子反应生成黄色的离子，溶液的黄色会掩盖浅紫色，无法观察到浅紫色的，故A错误； B．溶液Ⅲ中存在如下平衡：，加入足量的硫氰化钾固体，溶液中硫氰酸根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动， 离子浓度增大，溶液会再次变为红色，故B正确； C．由题给信息可知，检验氯化铁溶液中存在亚钴离子的操作为向氯化铁溶液中加入足量氟化钠溶液，将溶液中的铁离子转化为无色的离子，再向溶液中加入硫氰化钾溶液，若溶液变为蓝色，说明溶液中含有亚钴离子，故C正确； D．由题给信息可知，和的K稳分别为、，由方程式可知，反应的平衡常数K===，故D正确； 故选A。 思维建模 平衡常数与书写方式的关系 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 （1）正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝1； （2）化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍； （3）反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2； （4）反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝； （5）反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝； （6）固体和液体不列入平衡常数表达式。 【变式训练1·变载体】（2024·天津·二模）反应可用于去除氮氧化物。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，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，转移电子数目为 【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。 【变式训练2·变考法】（2025·浙江嘉兴·三模）已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【答案】B 【解析】A．温度升高可以提升化学反应速率，催化剂可以提高化学反应速率，但催化剂对温度有要求，故选择适合高温条件的催化剂，提高化学反应速率，A正确； B．1000℃达平衡时，，其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在，反应为吸热反应，温度降低，K值减小，B错误； C．恒温恒压下通入气体，增加容积减小，相当于减压，平衡正向移动， C正确； D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁（含碳量低于钢铁）作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应，产生杂质，D正确； 故选B。 【变式训练3·变题型】（2025·天津河东·二模）可与多种配体形成多样的配离子，在、混合溶液中存在以下多种反应： I．   II．   Ⅲ．   （1）、与配位存在多个竞争反应，其中有该反应 (用、、表示)。 （2）写出反应I的平衡常数表达式 。常温下，往含的、混合溶液中加入固体，反应的平衡常数 (填“变大”“不变”或“变小”)。 （3）关于含的混合溶液体系，下列说法正确的是_______ A．当溶液中不变时，说明反应达到了平衡状态 B．在水溶液中能水解 C．平衡体系中仅加入，新平衡时的转化率增大 D．当平衡体系中时，(表示反应的平衡常数) 【答案】（1） （2） 不变 （3）ABD 【解析】（1）根据盖斯定律可得，将反应Ⅱ-Ⅲ得：。 （2）反应中为固体，平衡常数表达式。平衡常数只受温度的影响，平衡体系溶液中加入固体，溶液的温度不变，则平衡常数不变。 （3）A．当溶液中不变时，可说明反应达到了平衡状态，A项正确； B．电离产生，为弱碱阳离子，在水溶液中能水解，B项正确； C．加入，溶液中增大，虽然三个平衡均正向移动，但根据勒夏特列原理，的转化率反而减小，C项错误； D．当平衡体系中时，，则，D项正确； 故选ABD。 考向2 化学平衡常数的应用 例2（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】A．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； B．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； C．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； D．正反应吸热，降温使平衡逆向移动，转化率降低，故D错误； 选B。 【变式训练1·变载体】（2025·河南·模拟预测）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】A．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； B．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； C．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； D．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。 【变式训练2·变载体】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】A．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； B．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； C．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； D．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。 【变式训练3·变题型】(2025·安徽·六安一中·检测）在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)：n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2）与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ） A．该反应的ΔH＞0 B．氢碳比： X＜0.2 C．在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D．点温度下，反应的平衡常数为512 【答案】C 【解析】A项，由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，则正反应为放热反应，故ΔH＜0，A错误；B项，氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，故氢碳比：X＞2.0，B错误；C项，相同温度下，Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率，说明Q点未到达平衡，反应向正反应方向进行，逆反应速率增大到平衡状态P，故在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆)，C正确；D项，由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比，设起始时氢气为2a mol·L-1、二氧化碳为amol·L-1，则二氧化碳浓度变化量为0.5a mol·L-1，则： 平衡常数，D错误。故选C。 ( ) 考点二 化学平衡的计算 知识点1化学平衡计算方法——三段式 1．解题模型 2．“三段式”法思维建模 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 （3）计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 则有①平衡常数：K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 得分速记 （1）注意反应物和生成物的浓度关系： 反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 （2）利用混＝和＝计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。 （3）起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 知识点2化学平衡计算方法和技巧 1．化学平衡常数的计算 （1）根据化学平衡常数表达式计算 （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。 2．转化率的计算 转化率(α)＝×100% 3．常用的气体定律——气体状态方程：PV＝nRT，推导方程：PM＝ρRT 条件 公式 文字叙述 同温同压 == 气体体积比＝物质的量比＝分子数比 同温同容 == 气体压强比＝物质的量比＝分子数比 同温同压同质量 === 气体密度比＝气体体积反比 ＝物质的量反比＝分子数反比 4．压强平衡常数的计算技巧 （1）步骤 第一步，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； 第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数； 第三步，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)； 第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。 例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝。 （2）计算Kp的答题模板 计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例] 模板1：N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0) n(始) 1 mol 3 mol 0 Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol p(X) p0 p0 p0 Kp＝ 模板2：刚性反应器中 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) p(始) p0 3p0 0 Δp p′ 3p′ 2p′ p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ Kp＝ 5．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 考向1化学平衡常数的计算 例1（2025·安徽蚌埠·高三开学考试）恒温恒压密闭容器中，时加入，发生以下两个反应： 反应        反应II： 各组分物质的量分数随反应时间变化的曲线如图(反应速率为速率常数)。其中分别表示反应I、II的平衡常数，分别表示反应I、II的活化能。 下列说法不正确的是 A．该条件下 B．该条件下 C．，生成M和N平均反应速率相等 D．若增大，不变，则变大，不变 【答案】D 【解析】A．由图像可知，平衡时，对于反应Ⅰ；对于反应Ⅱ，所以K₁＜K₂，故A项正确； B．活化能越小，速率常数k越大，反应速率越快。由图像可知，反应Ⅰ先达到平衡，说明反应Ⅰ的速率更快，故，故B项正确； C．内，若时，则，时间相同，平均速率相等，故C项正确； D．K只与温度有关，增大（温度不变）时不变，同理不变。，，故x(M平衡)、x(N平衡)均不变，故D项错误； 故选D。 思维建模 化学平衡移动的定性分析与定量计算 【变式训练1·变考法】实验室模拟工业固氮，在压强为p MPa的恒压容器中充入1mol 和3mol ，反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ是平衡时的曲线 B．图中a点时，转化率转化率 C．图中b点时， D．475℃时，该反应的压强平衡常数的表达式 (用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数) 【答案】B 【解析】A．在b点，的体积分数为25%，在a点，的体积分数为50%，曲线Ⅰ中，400℃时，的体积分数最大，随温度升高，的体积分数减小，则曲线Ⅰ为平衡时的曲线，曲线Ⅱ为经过一定时间反应后的曲线，A正确； B．，充入1mol 和3mol ，投料比等于参加反应物质的系数比，转化率=转化率，B错误； C．与曲线Ⅰ相比，的体积分数小于平衡时的体积分数，所以反应未达平衡，，C正确； D．475℃反应达平衡时，在a点的体积分数为50%，设的物质的量的变化量为y，则可建立如下三 段式： 则，y=，该反应的压强平衡常数的表达式，D正确；故答案选B。 思维建模 压强平衡常数(Kp)的计算流程 【变式训练2·变考法】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 【解析】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，，，据此回答； A．据分析可知，曲线②代表和的关系，A正确； B．的平衡常数，B正确； C．根据分析可推知，，故，C错误； D．当时，，，D正确； 故选C。 【变式训练3·变题型】（24-25高三上·云南德宏·开学考试）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】A．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； B．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。 C．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； D．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； 选C。 【变式训练4·变题型】（2025·全国·模拟预测）通过反应，可实现对的吸收、检测，该反应的。不同温度下，该反应达平衡时的与的关系如图所示。下列说法错误的是 A． B． C．时， D． 【答案】C 【解析】，即，，则图中直线的斜率，截距。 A．温度相同时，平衡常数相等，将时曲线上(7.3，4.3)和(7.5，4.7)两点代入中，联立可得， A正确； B．将代入表达式，则，将时曲线上点(8.1，x)代入表达式，解得， B正确； C．温度相同时，平衡常数相等，将时曲线上(7.3，4.3)和(7.5，4.7)两点代入中，联立可得，则，C错误； D．由知，温度升高，平衡逆向移动，减小，即(截距)增大，则，D正确； 故选C。 【变式训练5·变情境】（2025·河北·模拟预测）376.8 ℃时，反应①W(s) X(s)+Y(s)+2Z(g)的平衡常数Kp = 1. 0×104Pa2。该条件下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 W，抽真空后，通过一支管通入M蒸气(然后将支管封闭)。M蒸气初始压强为20.0kPa，发生反应②2N(g) Z(g) +M(g)，平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa。下列说法错误的是 A．平衡时p(N)= 24. 8 kPa B．反应②的平衡常数Kp的计算式为 C．增大压强，达到新平衡时Z的浓度变小 D．降低温度，Z的产率是否增大不能确定 【答案】C 【解析】A．反应①W(s)X(s)+Y(s)+2Z(g)的平衡常数Kp = p2(Z)= 1. 0×104Pa2 ，p(Z)=1.0×102Pa = 0.1kPa．设到达平衡时M( g)的分压减小xkPa，可列三段式： 0.1kPa+(20.0-x) kPa+2xkPa = 32.5 kPa，解得x=12.4 kPa，p(N)=24.8 kPa，A正确； B ．p (N)= 24.8×103Pa，p(M)=20.0×103Pa-12.4×103Pa，p(Z)= 1.0×102Pa，反应②的平衡常数Kp的计算式为，B 正确； C．反应①的平衡常数 Kp = p2( Z)，温度不变，Kp不变，则 p(Z)不变，达到新平衡时Z的浓度不变，C错误； D．反应①②的吸、放热情况不明确，降低温度不能确定Z的产率变化，D正确； 故选C。 【变式训练6·变情境】（2025·广东·二模）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(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>② C．0~内，(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(N)随t的变化曲线，A错误； B．由图可知，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，B错误； C．0~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~内，(N)=mol/(L·s)，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，D错误； 答案选C。 【变式训练7·变考法】在保持、条件下，向密闭容器中充入气体，存在如下反应：。该反应的正、逆反应速率与、的分压关系为：，(、分别是正、逆反应的速率常数)。与的关系如图所示。结合图像，下列说法正确的是 A．直线表示 B．当时，说明反应达到平衡状态 C．时，该反应的压强平衡常数 D．、时，的平衡转化率为 【答案】D 【解析】该反应的正、逆反应速率与、的分压关系为：，，即，，则直线的斜率较大，由图可知，直线m的斜率较大，所以直线表示关系，直线n表示的关系，据此解答。 A．由分析可知，直线表示的关系，A错误； B．当时，说明反应达到平衡状态，B错误； C．当时，，即，同理可得，达到化学平衡时，，即，则时，该反应的压强平衡常数，C错误； D．在保持、条件下，向密闭容器中充入气体，设的平衡转化率为x，列出三段式： ，则有，可得x=0.8，即的平衡转化率为80%，D正确； 故选D。 考向2物质转化率、产率的计算 例2（2025·安徽·三模）固体放入真空恒容密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应 反应①： 反应②：   已知：键和键的键能分别为、(a、b、c均大于零)。平衡时，测得总压为5.0kPa，其中的分压为0.5kPa．则下列说法不正确的是 A．反应②，反应物的总能量低于生成物的总能量 B．平衡时HI的分解率为 C．断开键所需能量约为 D．若开始放入固体的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍 【答案】D 【解析】A．反应②，为吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，故A正确。 B．已知“平衡时，的分压为0.5kPa”，则I2的分压为0.5kPa，反应②分解的HI分压为1kPa．因此，设分解得到的分压为，则平衡时HI的分压为。则可得：平衡时总压，解得。所以，平衡时HI得分分解率为，故B正确； C．反应②，则断开键所需能量约为，故C正确。 D．体系恒温，反应①的平衡常数不变，所以总压保持恒定，故D错误； 故选D。 思维建模 平衡转化率技法 [注意] ①在同一条件下，平衡转化率是该条件下的最大的转化率。 ②产率＝×100%，“产率”不一定是平衡状态下的。 ③催化剂可以提高未达到平衡的产率，但是不能提高平衡转化率。 ④平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 【变式训练1·变考法】（2025·安徽六安·模拟）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】A．平衡常数K只与温度有关，压强变化不影响K，A选项错误； B．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； C．由图可知，当，时，对应的点在0.05上方，即>0.05 ，C选项错误； D．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； 故答案选D。 【变式训练2·变载体】（2024·安徽阜阳·模拟）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 A．进程Ⅰ，升高温度，正反应速率增大比逆反应速率增大明显 B．进程Ⅰ、Ⅱ生成等量的P，产生能量相同 C．反应进程中催化效率：Ⅲ>Ⅱ D．平衡时S的转化率：Ⅱ>Ⅰ 【答案】B 【解析】A．由图可知，反应I中S的总能量大于产物P的总能量，则进程I是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆移，说明逆反应速率增大程度大于正反应速率的增大幅度，即逆反应速率增加更明显，故A错误； B．进程Ⅱ使用了催化剂X，降低了反应的活化能，但不改变反应热，S转化为P为放热反应，对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所放出的热量相同，故B正确； C．由图可知，反应Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于反应Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，则反应速率：反应Ⅱ＞反应Ⅲ，故C错误； D．进程I中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时S的转化率相同，故D错误； 答案选B。 【变式训练3·变考法】（2024·安徽安庆·三模）利用催化加氢合成乙烯可实现的综合利用。反应方程式为，在一定压强下，按投料反应。平衡时四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列有关说法错误的是 A．该反应为放热反应 B．A点时 C．曲线a、b分别表示、 D．同一温度下与的转化率始终相等 【答案】B 【解析】投料时，与的物质的量之比为1∶3，等于方程式计量系数比，可知同一温度下与的转化率始终相等，且二者平衡时物质的量分数之比等于1∶3，即a为，c为。由与的计量系数比可知b为，d为，据此分析解答。 A．a为，c为，二者是随温度升高，物质的量分数是逐渐增大的，则该反应是放热反应，故A正确； B．A点处在曲线上，此时反应是平衡状态，，故B错误； C．经分析，曲线a、b分别表示、，故C正确； D．投料时，与的物质的量之比为1∶3，等于方程式计量系数比，可知同一温度下与的转化率始终相等，故D正确； 答案B。 【变式训练4·变载体】（2025·河北衡水·开学考试）我国科学家团队攻克了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为 (COOCH3)2(g)+4H2(g)═HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)  △H。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为 T1时，和c(H2)随时间(t)的变化关系分别为曲线Ⅰ和曲线Ⅱ；反应温度为 T2时，c(H2)随时间(t)的变化关系为曲线Ⅲ。下列说法正确的是 A．a、b两点对应时刻，消耗草酸二甲酯的速率：v(a)=v(b) B．，且该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C．T2时，H2的平衡转化率为62.5% D．其他条件相同，在T1下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡时 【答案】C 【解析】A．a、b两点分别对应T1、T2温度下的时刻，T1时反应速率更快（先拐先平，温度高），故消耗草酸二甲酯的速率v(a)＞v(b)，A错误； B．曲线Ⅱ(T1)比曲线Ⅲ(T2)先达到平衡，说明T2反应速率慢，即T1＞T2；T1时H2平衡浓度高于T2，升温平衡逆向移动，正反应为放热反应（ΔH＜0），反应物总能量大于生成物总能量，B错误； C．T2时H2初始浓度0.08 mol·L-1，假设平衡浓度为0.03 mol·L-1，转化浓度=0.08-0.03=0.05 mol·L-1，转化率=×100%=62.5%，C正确； D．恒容充入氮气，各物质浓度不变，平衡不移动，乙二醇浓度与原平衡相同（由图像知T1时乙二醇平衡浓度为0.01 mol·L-1），故c(乙二醇)=0.01 mol·L-1，D错误； 故选C。 【变式训练5·变考法】（2024高三下·全国·专题练习）工业废气硫化氢(H2S)具有高腐蚀性和毒性，需要回收处理并加以利用。 已知下列反应的热化学方程式： Ⅰ、2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)  ΔH1 Ⅱ、CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2O(g)  ΔH2＝+64kJ·mol−1 Ⅲ、2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)  ΔH3＝+234kJ·mol−1 若在1470K、100kPa反应条件下，将的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压(即组分的物质的量分数×总压)相等，H2S平衡转化率为 ，平衡常数Kp= kPa。 【答案】 50% 5 【解析】若在1470K、100 kPa反应条件下，将的混合气进行H2S热分解反应，假设投料硫化氢、氩气分别为1mol、3.75mol，则： 平衡时混合气中H2S与H2的分压(即组分的物质的量分数×总压)相等，则1-2a=2a，a=0.25mol，H2S平衡转化率为 =50%，平衡时硫化氢、氢气、S2、氩气的物质的量分别为0.5mol、0.5mol、0.25mol、3.75mol，总的物质的量为5mol，则平衡常数Kp== 5kpa。。 1．（2025·安徽卷节选）甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ （1）恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中的量      b．增加原料中的量     c．通入气 （2）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示，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】（1）b （2）增大 0.675p2 【解析】（1）a．增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低； b．增大原料中CO2的量，CH4转化率增大； c．通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变； 故选b； （2）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。 2．（2024·安徽卷节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 （1）氧化脱氢反应：                 计算：                   （2）直接脱氢反应为，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近的是 (填标号)。 a．   b．     c． （3）一定温度和压强下、反应i   反应ⅱ  (远大于)(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数) ①仅发生反应i时，的平衡转化率为，计算 。 ②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比，的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）-566 （2）> b （3） 增大 【解析】（1）将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①-反应②×2可得目标反应，则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol； （2）从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4>0； a．600℃，0.6MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误； b．700℃，0.7MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确； c．700℃，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率接近50%，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，C2H6转化率增大，因此800℃，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率大于50%，c错误； 故答案选b； （3）①仅发生反应i，设初始时C2H6物质的量为1mol，平衡时C2H6转化率为25%，则剩余的C2H6物质的量为1-0.25=0.75mol，生成C2H40.25mol，生成H20.25mol，容器内气体总物质的量为(0.75+0.25+0.25)=1.25mol，Ka1=； ②反应i压强平衡常数，反应ⅱ按消耗了反应i的反应物C2H6和产物H2，则，现要比较Kp1和Qp1的大小，因，所以比较与的大小关系，，故，反应i平衡正向移动，生成更多的C2H4，因此C2H4的平衡产率增大； 3．(2025·湖南卷) （4）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=。 4．(2025•河北卷)（2）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，。 5．(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。 2 / 38 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $