第03讲 化学平衡常数及其相关计算（专项训练）（山东专用）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 化学平衡常数的含义和表达式 题型02 化学平衡常数的应用 题型03 有关化学平衡常数的计算 题型04 有关平衡转化率等的计算 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学平衡常数的含义和表达式 1．反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．上述反应平衡常数K＝ C．其他条件相同，增大体系压强，能提高NO的平衡转化率 D．其他条件相同，提高c(CO)，正反应速率加快，逆反应速率减慢 2．下列叙述错误的是 A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，反应的平衡常数可表示为K＝ B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其他条件相同，增大，反应的平衡常数K不变 C．恒温恒容条件下，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中再加入少量N2O4，达到新平衡后，的值不变 D．常温下，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(FeS)＝6.4×10－18，反应FeS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Fe2＋(aq)的平衡常数K＝4.0×106 3．将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链，实现。下列说法不正确的是 A．X为初始原料 B．体现了氧化性和酸性氧化物的性质 C．图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应 D．升高温度，的平衡常数增大 4．（2025·山东泰安·一模）马来酸，富马酸和苹果酸在水热条件下存在如下相互转化过程。190℃时，相关物质的物质的量分数随时间变化如图所示。6.5h后，苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是 A．二元弱酸的第一级电离常数：(马来酸)(富马酸) B．190℃时的平衡常数：K(反应①)(反应②)(反应③) C．平均反应速率：(马来酸)(富马酸)(苹果酸) D．1.25h后转化过程以反应③为主 5．汽车尾气中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染；汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点－136°C，极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的CO和NO转化为无害气体，发生反应为2CO(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。对于反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，下列说法正确的是 A．反应的平衡常数可表示为K＝ B．使用催化剂可降低反应的活化能，减小反应的焓变 C．增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 D．用E总表示键能之和，该反应ΔH＝E总(生成物)－E总(反应物) 02 化学平衡常数的应用 6．汽车尾气的排放会对环境造成污染，利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO，反应为。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应，达到平衡时，测得，下列说法正确的是 A．汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的 B．催化剂降低了反应的活化能，反应的数值减小 C．反应达到平衡时，NO的平衡转化率为 D．向平衡混合气中再通入1mol NO和，平衡会向正反应方向移动 7．一定温度下，在2个容积均为1 L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0。相关反应数据如表所示： 容器 编号 温度/℃ (T2＞T1) 起始时物质的量/mol 10 s时物质的量/mol NO CO N2 Ⅰ T1 0.2 0.2 0.05 Ⅱ T2 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A．10 s时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 B．10 s时，容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)＝0.005 mol·L－1·s－1 C．化学平衡常数：KⅡ＞KⅠ D．若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2，反应将向逆反应方向进行 03 有关化学平衡常数的计算 8．工业上用甲烷催化法可以制取乙烯，发生反应为2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g) ΔH＞0。T ℃，向体积为2 L的密闭容器中充入1 mol CH4，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．0～20 min内，v(H2)＝0.04 mol·L－1·min－1 B．反应在14 min时达到平衡 C．该反应的化学平衡常数K＝6.4 D．T ℃时，若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol，则反应正向进行 9．（1）工业上制备Ti，采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1 000 ℃时发生如下： ①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH1＝－51.0 kJ·mol－1 K1＝1.6×1014 ②2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2＝－223.0 kJ·mol－1 K2＝2.5×1018 则1 000 ℃时，反应③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g)的平衡常数K＝___________。 （2）已知： ①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) K1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2 反应③CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的K＝_________(用K1、K2表示)。 （3）已知： ①Au＋＋2CN－[Au(CN)2]－ K1＝1038 ②Zn＋2Au＋Zn2＋＋2Au K2＝1082.7 ③Zn2＋＋4CN－[Zn(CN)4]2－ K3＝1016.7 “置换”时发生的反应为Zn＋2[Au(CN)2]－＝[Zn(CN)4]2－＋2Au，该反应的化学平衡常数K＝________。 04 有关平衡转化率等的计算 10．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： △H＜0，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A．T1＞T2 B．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ C．Ⅱ中反应达到平衡时，NO的转化率为60% D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，平衡正向移动 11．（2025·山东济宁·二模）T温度下，在1L刚性密闭容器中投入X和Y各1mol，发生下列反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态)。下列说法正确的是 A．速率常数k1>k2 B．反应II的平衡常数Kc= C．体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol，Z的平衡产率不变 D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，W的物质的量分数新峰值点可能是a 1．（2025·山东济宁·一模）不对称催化剂催化2-乙酰氨基-3-苯基烯酸乙酯(记为X)不对称氢化的机理如图所示。平衡时，，(已知：XM生成XH2的反应为基元反应；k1、k2为速率常数，K1、K2为平衡常数)。 下列说法正确的是 A．平衡常数K2：K1=800 B．升高温度，k1/k2减小 C．其他条件不变，增加M的物质的量，X的平衡转化率增大 D．已知存在XM(R)⇌XM(S)，提高H2的压强，平衡时，n[XH2(R)]/n[XH2(S)]不变 2．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下 反应I： 反应II： 下，将的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．通入，反应速率加快 B．曲线b表示 C．时，后反应到达平衡，内 D．其他条件不变，时反应Ⅱ的平衡常数 3．一定条件下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：  。℃时，该反应的平衡常数K=4，反应体系中相关数据见下表： 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中，正确的是 A．a=1.6 B．若，则乙中，t min时消耗的速率等于生成的速率 C．当容器内压强不变时，反应达到化学平衡状态 D．当丙中反应达到化学平衡时，的转化率大于50% 4．（2025·山东潍坊·二模）苯胺是制造药物的原料，硝基苯加氢制苯胺由以下两步反应完成： Ⅰ．(快) Ⅱ．(慢) 室温下，向硝基苯的甲醇溶液中加催化剂，通入并保持(氢气的浓度可用氢气压强代替且始终不变)，忽略反应过程中溶液体积变化。硝基苯转化率、苯基羟胺和苯胺的选择性随反应时间变化如图，120min时体系达到平衡。下列说法错误的是 A．代表(苯胺)的曲线是 B．反应Ⅰ若使用高效催化剂，点将向左移动 C．34min内苯基羟胺的反应速率是 D．该温度下，反应Ⅱ平衡常数 5．一种催化加氢合成的方法，反应如下： ① ② 1.3MPa时，将和按一定流速通过催化剂，相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 已知：CO的选择性 下列说法不正确的是 A．CO与合成反应的热化学方程式： B．图1中，温度升高，的转化率和CO的选择性都升高，可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度 C．由图1可知，300℃时的转化率为8% D．其他条件不变，改进催化剂，可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高 1．（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 2．（2022·天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 3．（2022·江苏卷）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是 A．上述反应 B．上述反应平衡常数 C．上述反应中消耗，转移电子的数目为 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 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 化学平衡常数的含义和表达式 题型02 化学平衡常数的应用 题型03 有关化学平衡常数的计算 题型04 有关平衡转化率等的计算 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学平衡常数的含义和表达式 1．反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．上述反应平衡常数K＝ C．其他条件相同，增大体系压强，能提高NO的平衡转化率 D．其他条件相同，提高c(CO)，正反应速率加快，逆反应速率减慢 【答案】C 【解析】A项，该反应的ΔH＜0、ΔS＜0，根据反应自发进行的条件ΔH－TΔS＜0知，该反应在高温下不能自发进行，错误；B项，根据化学方程式可知，平衡常数K＝，错误；C项，该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，可提高NO的平衡转化率，正确；D项，提高CO的浓度，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，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，达到平衡时，正、逆反应速率相等，错误。 2．下列叙述错误的是 A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，反应的平衡常数可表示为K＝ B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其他条件相同，增大，反应的平衡常数K不变 C．恒温恒容条件下，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中再加入少量N2O4，达到新平衡后，的值不变 D．常温下，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(FeS)＝6.4×10－18，反应FeS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Fe2＋(aq)的平衡常数K＝4.0×106 【答案】A 【解析】A项，平衡常数K＝，错误； B项，温度不变，K不变，正确；C项，平衡常数K＝，温度不变，K不变，正确；D项，平衡常数K＝＝＝＝＝4.0×106，正确。 3．将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链，实现。下列说法不正确的是 A．X为初始原料 B．体现了氧化性和酸性氧化物的性质 C．图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应 D．升高温度，的平衡常数增大 【答案】C 【分析】以为初始原料构建化学链的原理为：先利用将和转化为和，还原为单质Fe，生成的被CaO吸收转化为，分离后提供能量使重新分解为和CaO，CaO循环使用，在能量作用与Fe重新转化为和，循环使用，实现的分离提纯转化，据此分析解答。 【解析】A．根据分析，初始原料X为，A正确； B．在整个转化过程中，既表现出氧化性，可氧化Fe生成Fe2O3，又体现了酸性氧化物的性质，可与碱性氧化物CaO反应生成盐，B正确； C．虽然的，说明此反应为吸热反应，但体系中还涉及的还原、Fe的氧化等过程，并非所有氧化还原反应均为吸热反应，C错误； D．根据反应可知，该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，根据，得到平衡常数增大，D正确； 故答案为：C。 4．（2025·山东泰安·一模）马来酸，富马酸和苹果酸在水热条件下存在如下相互转化过程。190℃时，相关物质的物质的量分数随时间变化如图所示。6.5h后，苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是 A．二元弱酸的第一级电离常数：(马来酸)(富马酸) B．190℃时的平衡常数：K(反应①)(反应②)(反应③) C．平均反应速率：(马来酸)(富马酸)(苹果酸) D．1.25h后转化过程以反应③为主 【答案】C 【解析】A．由图可知，马来酸属于顺式结构，电离出的H+与未电离的羧基中的氧原子可以形成分子内氢键，这种分子内氢键的形成使电离产生的阴离子更加稳定，从而有利于一级电离的进行，故第一级电离常数：(马来酸)(富马酸)，A正确； B．平衡时，， ，，故时的平衡常数：(反应①)>(反应②(反应③)，B正确 C．根据物料守恒，，反应平均速率，则(马来酸)(富马酸)(苹果酸)，C错误； D．1．25h后，马来酸含量几乎为0，说明反应①、②基本完成，富马酸含量减少，苹果酸含量增大，说明以反应③为主，D正确； 故选C。 5．汽车尾气中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染；汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点－136°C，极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的CO和NO转化为无害气体，发生反应为2CO(g)＋2NO(g)＝N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。对于反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，下列说法正确的是 A．反应的平衡常数可表示为K＝ B．使用催化剂可降低反应的活化能，减小反应的焓变 C．增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 D．用E总表示键能之和，该反应ΔH＝E总(生成物)－E总(反应物) 【答案】C 【解析】A项，反应的平衡常数应表示为K＝) ，错误；B项，催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应的焓变，错误；C项，增大压强能加快反应速率，反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，反应物的平衡转化率升高，正确；D项，反应的焓变为反应物键能之和减去生成物键能之和，用E总表示键能之和，该反应ΔH＝E总(反应物)－E总(生成物)，错误。 02 化学平衡常数的应用 6．汽车尾气的排放会对环境造成污染，利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO，反应为。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应，达到平衡时，测得，下列说法正确的是 A．汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的 B．催化剂降低了反应的活化能，反应的数值减小 C．反应达到平衡时，NO的平衡转化率为 D．向平衡混合气中再通入1mol NO和，平衡会向正反应方向移动 【答案】C 【分析】列三段式： 平衡常数。 【解析】A．CO是汽油不充分燃烧的产物，但NO主要由高温下和反应生成，与是否充分燃烧无关，故A错误； B．催化剂仅降低活化能，不改变ΔH的数值，故B错误； C．反应生成0.2 mol/L的，对应消耗2×0.2=0.4 mol/L的NO，NO初始浓度为1 mol/L，转化率为 ，故C正确； D．加入1 mol NO和1 mol 后，新浓度下Qc =≈0.425＞0.247，反应逆向进行，故D错误； 故选C。 7．一定温度下，在2个容积均为1 L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0。相关反应数据如表所示： 容器 编号 温度/℃ (T2＞T1) 起始时物质的量/mol 10 s时物质的量/mol NO CO N2 Ⅰ T1 0.2 0.2 0.05 Ⅱ T2 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A．10 s时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 B．10 s时，容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)＝0.005 mol·L－1·s－1 C．化学平衡常数：KⅡ＞KⅠ D．若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2，反应将向逆反应方向进行 【答案】D 【解析】A项，反应是放热反应，由于T2＞T1，故达到平衡状态时，N2的物质的量：容器Ⅰ＞容器Ⅱ，10 s时，容器Ⅰ中的反应不处于平衡状态，错误；B项，10 s时，容器Ⅰ中，v(CO2)＝2v(N2)＝2×＝0.01 mol·L－1·s－1，错误；C项，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KⅡ＜KⅠ，错误；D项，列三段式： 2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) 起始/mol·L－1 0.2 0.2 0 0 变化/ mol·L－1 0.1 0.1 0.05 0.1 平衡/ mol·L－1 0.1 0.1 0.05 0.1 K＝＝5，若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2，Q＝＝6.25＞5＝K，则反应逆向进行，正确。 03 有关化学平衡常数的计算 8．工业上用甲烷催化法可以制取乙烯，发生反应为2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g) ΔH＞0。T ℃，向体积为2 L的密闭容器中充入1 mol CH4，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．0～20 min内，v(H2)＝0.04 mol·L－1·min－1 B．反应在14 min时达到平衡 C．该反应的化学平衡常数K＝6.4 D．T ℃时，若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol，则反应正向进行 【答案】D 【解析】A项，物质的量减少的为反应物，物质的量增加的为生成物，由图可知，20 min时达到平衡，Δn(CH4)＝1.0 mol－0.2 mol ＝0.8 mol，v(H2)＝v(CH4)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，错误；B项，由图可知，反应在14 min时未达到平衡，错误；C项，平衡时，CH4、C2H4、H2的浓度依次为0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1，则平衡常数K＝＝3.2，错误；D项，T℃时，若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol，则Q＝＝0.5＜3.2＝K，则反应正向进行，正确。 9．（1）工业上制备Ti，采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1 000 ℃时发生如下： ①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH1＝－51.0 kJ·mol－1 K1＝1.6×1014 ②2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2＝－223.0 kJ·mol－1 K2＝2.5×1018 则1 000 ℃时，反应③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g)的平衡常数K＝___________。 （2）已知： ①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) K1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2 反应③CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的K＝_________(用K1、K2表示)。 （3）已知： ①Au＋＋2CN－[Au(CN)2]－ K1＝1038 ②Zn＋2Au＋Zn2＋＋2Au K2＝1082.7 ③Zn2＋＋4CN－[Zn(CN)4]2－ K3＝1016.7 “置换”时发生的反应为Zn＋2[Au(CN)2]－＝[Zn(CN)4]2－＋2Au，该反应的化学平衡常数K＝________。 【答案】（1）6.4×10－5 （2）K1K （3）1023.4 【解析】（1）1 000 ℃时，由盖斯定律可知，①－②得TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g)，则其平衡常数K＝＝＝6.4×10－5；（2）由盖斯定律知，①＋②×2可得目标热化学方程式，则K＝K1K。（3）由盖斯定律知，②＋③－①×2可得目标热化学方程式，则K＝＝＝1023.4。 04 有关平衡转化率等的计算 10．一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： △H＜0，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A．T1＞T2 B．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ C．Ⅱ中反应达到平衡时，NO的转化率为60% D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，平衡正向移动 【答案】D 【分析】一定温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，加入0.2molNO和0.2molCO，发生反应，生成0.1molCO2，可建立如下三段式： 平衡常数K==5。 【解析】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的物质的量减小，则T1＞T2，A正确； B．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，因为T1＞T2，所以达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ，B正确； C．Ⅱ中反应达到平衡时，生成CO2的物质的量为0.12mol，则参加反应NO的物质的量为0.12mol，NO的转化率为=60%，C正确； D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，此时浓度商Qc==5，平衡不移动，D不正确； 故选D。 11．（2025·山东济宁·二模）T温度下，在1L刚性密闭容器中投入X和Y各1mol，发生下列反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态)。下列说法正确的是 A．速率常数k1>k2 B．反应II的平衡常数Kc= C．体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol，Z的平衡产率不变 D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，W的物质的量分数新峰值点可能是a 【答案】BD 【解析】A．由图可知，反应起始阶段，相同时间时W的物质的量分数大于Z，说明反应Ⅰ的反应速率比反应II慢，所以速率常数k1小于k2，故A错误； B．近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态，由图可知，W物质的量分数最大时，反应II达到平衡，之后反应II始终处于平衡状态，时间为nmin时时X、Z的物质的量分数都为30%，设nmin时Z、W的物质的量分别为amol、bmol，由题意可建立如下三段式： ，，由X、Z的物质的量分数可得：=0.3，=0.3，解联立方程可得a=、b=，则1L刚性密闭容器中反应II的平衡常数Kc==，故B正确； C．反应Ⅰ和反应II都是气体体积减小的反应，体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，Z的平衡产率增大，故C错误； D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，反应II的反应速率增大，相同时间内W的物质的量增大，物质的量分数新峰值点可能是a，故D正确； 故选BD。 1．（2025·山东济宁·一模）不对称催化剂催化2-乙酰氨基-3-苯基烯酸乙酯(记为X)不对称氢化的机理如图所示。平衡时，，(已知：XM生成XH2的反应为基元反应；k1、k2为速率常数，K1、K2为平衡常数)。 下列说法正确的是 A．平衡常数K2：K1=800 B．升高温度，k1/k2减小 C．其他条件不变，增加M的物质的量，X的平衡转化率增大 D．已知存在XM(R)⇌XM(S)，提高H2的压强，平衡时，n[XH2(R)]/n[XH2(S)]不变 【答案】BD 【解析】A．平衡常数K2：K1=，A错误； B．升高温度，k1、k2均增大，反应2的活化能大，温度对k2的影响大，升高温度k2增加的多，k1/k2减小，B正确； C．M是催化剂，反应前后不变，改变催化剂的量，对平衡转化率无影响，C错误； D．反应中XM(R)⇌XM(S)，反应物和生成物都没有H2，增加氢气的量，对平衡无影响，提高H2的压强，平衡时，n[XH2(R)]/n[XH2(S)]不变，D正确； 答案选BD。 2．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下 反应I： 反应II： 下，将的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．通入，反应速率加快 B．曲线b表示 C．时，后反应到达平衡，内 D．其他条件不变，时反应Ⅱ的平衡常数 【答案】CD 【分析】反应Ⅰ的正反应为吸热反应，反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、CO物质的量增大，故CO的平衡物质的量分数随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b，CO2平衡曲线为a，以此解答。 【解析】A．将的混合气体投入恒压反应器中，通入，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误 B．由分析可知，曲线b表示CO，曲线a表示CO2，B错误； C．②100kPa，CH4、H2O起始的物质的量之比为1∶3，起始CH4的分压为25kPa；设起始CH4物质的量为amol、H2O物质的量为3amol，设反应Ⅰ从起始到平衡消耗CH4物质的量为xmol，反应Ⅱ从起始到平衡消耗H2O的物质的量为ymol，列三段式： 平衡时气体总物质的量为(a-x+3a-x-y+x-y+3x+y+y)mol=(4a+2x)mol，600℃平衡时CH4物质的量分数为0.04，则，解得, 平衡时的分压为，t小时内，C正确； D．其他条件不变，时，H2O的物质的量分数为0.32，H2的体积分数为0.5，由C可知，n(H2)= (4a+2x)mol×0.5=mol，n(H2O)= (4a+2x)mol×0.32=mol，3a-x-y=，则y=mol，n(CO2)=mol，n(CO)=mol-mol=mol，反应Ⅱ的平衡常数K=，D正确； 故选CD。 3．一定条件下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：  。℃时，该反应的平衡常数K=4，反应体系中相关数据见下表： 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中，正确的是 A．a=1.6 B．若，则乙中，t min时消耗的速率等于生成的速率 C．当容器内压强不变时，反应达到化学平衡状态 D．当丙中反应达到化学平衡时，的转化率大于50% 【答案】B 【分析】将0.8molHI转化成和为0.4mol，列三段式：，，据此分析； 【解析】A．由分析可知，容器甲未达到平衡状态，且，容器丙浓度比容器甲，速率快，故a>1.6，A错误； B．若，反应为放热反应，温度升高，K值减小，则乙中，K值小于4，故tmin时可能消耗的速率等于生成的速率，B正确； C．容器内气体气体的总质量与容器体积为恒量，故压强不变不能说明达到平衡状态，C错误； D．当丙中反应达到化学平衡时，列三段式：，，的转化率等于50%，D错误； 故选B。 4．（2025·山东潍坊·二模）苯胺是制造药物的原料，硝基苯加氢制苯胺由以下两步反应完成： Ⅰ．(快) Ⅱ．(慢) 室温下，向硝基苯的甲醇溶液中加催化剂，通入并保持(氢气的浓度可用氢气压强代替且始终不变)，忽略反应过程中溶液体积变化。硝基苯转化率、苯基羟胺和苯胺的选择性随反应时间变化如图，120min时体系达到平衡。下列说法错误的是 A．代表(苯胺)的曲线是 B．反应Ⅰ若使用高效催化剂，点将向左移动 C．34min内苯基羟胺的反应速率是 D．该温度下，反应Ⅱ平衡常数 【答案】B 【分析】根据两个反应的生成物可知，苯基羟胺(C6H5-NHOH)和苯胺(C6H5-NH2)的选择性之和为1，且两条选择性曲线相交时，各占50%；由此可知曲线a代表硝基苯的转化率；由题干信息可知，生成苯基羟胺的反应是快反应，故开始反应时，苯基羟胺的选择性(S)大于苯胺，故曲线c表示苯基羟胺的选择性(S)；曲线b代表苯胺的选择性(S)； 【解析】A．由分析可知，代表S(苯胺)的曲线是b，A正确； B．反应Ⅰ若使用高效催化剂，硝基苯转化率增大，苯基羟胺浓度增大，则N点将向右移动，B错误； C．0-34min内硝基苯转化率为85%，苯胺的选择性为50%，则υ(苯基羟胺)=，C正确； D．120min时已达平衡，硝基苯平衡转化率为90%，苯胺的选择性为80%，列出各物质的变化量：，平衡时， ，，p(H2)=0.18Mpa，，由于反应是在甲醇溶液中进行的，故水等液体均需要代入平衡常数表达式中进行计算，则K=，D正确； 故选B。 5．一种催化加氢合成的方法，反应如下： ① ② 1.3MPa时，将和按一定流速通过催化剂，相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 已知：CO的选择性 下列说法不正确的是 A．CO与合成反应的热化学方程式： B．图1中，温度升高，的转化率和CO的选择性都升高，可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度 C．由图1可知，300℃时的转化率为8% D．其他条件不变，改进催化剂，可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高 【答案】C 【解析】A．根据已知反应①与反应②及盖斯定律可知：CO与合成反应的焓变ΔH＝ΔH1-2ΔH2=−255.9kJ⋅mol−1，A不符合题意； B．反应①为放热反应，反应②为吸热反应，温度升高，反应向放热方向进行，反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度，B符合题意； C．根据图1可知，CO2转化率8％，其转化物质的量：，CO选择性30％，生成CO的CO2：，转化为的CO2：，根据反应①可知消耗0.168mol，根据反应②可知消耗0.024mol，的转化率：，C不符合题意； D．改进催化剂，反应未达平衡时，反应速率加快，200℃下CO2转化率提高，D不符合题意； 答案选C。 1．（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】A．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； B．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； C．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； D．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； 故答案为：A。 2．（2022·天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 【答案】B 【解析】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，A正确； B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误； C．通入一定量，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确； D．通入一定量，促进二氧化硫的转化，的转化总量增大，D正确； 故选B。 3．（2022·江苏卷）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是 A．上述反应 B．上述反应平衡常数 C．上述反应中消耗，转移电子的数目为 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 【答案】B 【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误； B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确； C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误； D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误； 故选B。 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 $