第二部分 题型二 抢分点3 化学平衡及平衡常数-【金版教程】2026年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word

该高中化学讲义聚焦化学平衡及平衡常数核心考点，涵盖平衡移动判断、多协同反应类型、转化率与Kp计算等高考重点，按“原理-类型-计算-应用”逻辑构建知识体系。通过考点梳理（如条件对平衡影响表格归纳）、方法指导（三段式计算模板、Kp规则）、真题训练（2024-2025年多省真题解析），帮助学生系统突破难点。 讲义以科学思维培养为核心，创新采用“原理对比+模型建构”教学策略，如通过Q与K比较判断平衡移动培养证据推理能力，用连续反应三段式分析提升复杂问题解决能力。精选高考真题（如2025河南卷CH4重整综合计算），设置分层训练，助力学生高效掌握解题技巧，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

大二轮专题复习冲刺方案　化学 化学平衡及平衡常数 一、化学平衡移动方向的判断 1．勒夏特列原理：改变影响化学平衡的条件之一，平衡向减弱这个改变的方向移动。若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件 (其他条件不变) 化学平衡 移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小反应产物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大反应产物浓度 向逆反应方向移动 压强(有气体参加) 反应前后气体体积改变 增大压强(减小体积) 向气体体积减小的方向移动 减小压强(增大体积) 向气体体积增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 2.根据比较浓度商(Q)与化学平衡常数(K)的大小(相同温度)来判断平衡移动的方向。 (1)若Q>K，平衡向逆反应方向(或向左)移动； (2)若Q＝K，平衡不发生移动； (3)若Q<K，平衡向正反应方向(或向右)移动。 二、多协同(多重)反应平衡类型 1．连续平衡 指两个连锁可逆反应，即第一个反应的某一生成物是第二个反应的反应物，则在第一个反应中，该物质的起始量为0，它的平衡量则为第一个反应中该物质的生成量减去第二个反应中该物质的消耗量。 2．同向平衡 指两个平行的可逆反应，它们有着某一共同的反应物，该反应物发生了两种不同的反应。如果一种物质是两个平行反应的生成物，则题目中所给平衡量是该物质在这两个反应中的生成量之和。 三、转化率、产率等的计算及变化判断 1．三段式突破平衡的有关计算 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 变化/(mol·L－1) mx nx px qx 平衡/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx (1)vA＝。 (2)转化率αA＝×100%。 (3)K＝。 (4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。 产率＝×100%。 2．平衡移动与转化率的关系 在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入b mol B，α(A)增大，α(B)减小。 (2)再通入a mol A、b mol B： 若a＋b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a＋b＝c，α(A)不变、α(B)不变；若a＋b<c，α(A)减小、α(B)减小。 四、平衡常数(K)及Kp的计算 1．不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如： CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　K＝c(CO2) Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq)　K＝ 但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝。 2．有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。 两种计算模板 (1)平衡总压为p0 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g)　 n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp＝ (2)刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α 　　　2NO2(g)　　N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0－p0α p0α Kp＝ 化学平衡常数的计算规则 (1)同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 (2)将方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍得到新方程式，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，得总反应方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；两方程式相减所得反应的平衡常数为两个反应平衡常数之比。 (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。 1．(2025·河南卷，17节选)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＝＋178 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g) ΔH2＝＋247 kJ·mol－1 反应Ⅲ：H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) ΔH3＝＋41 kJ·mol－1 回答下列问题： (1)恒压条件下，CH4重整反应可以促进CaCO3分解，原因是___________________________ _________________________________。 (2)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所示，反应温度最高的是________(填“T1”“T2”或“T3”)，原因是_____________________________________。 (3)一定温度、100 kPa下，向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4，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＝×100% 答案：(1)反应Ⅱ消耗反应Ⅰ产生的CO2，降低体系中CO2分压，使反应Ⅰ平衡右移 (2)T1　升高温度，反应Ⅱ正向移动 (3)1.2　70% 解析：(2)反应Ⅱ正向为吸热反应，相同压强时，升高温度，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大，因此温度最高的是T1。 (3)一定温度、100 kPa下，向体系中加入1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4，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n(CO2)＝0.8 mol，CH4转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，则 CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g) 起始/mol 1 0.8 0 0 转化/mol 0.6 0.6 1.2 1.2 平衡/mol 0.4 　　　 H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) 起始/mol 1.2 0.8－0.6 0 1.2 转化/mol 0.1 0.1 0.1 0.1 平衡/mol 1.1 0.1 0.1 1.3 气体总物质的量n总＝(1.3＋0.1＋0.1＋1.1＋0.4) mol＝3 mol， 反应Ⅲ的平衡常数Kp＝＝≈1.2，平衡时n(CaCO3)＝(1－1×80%) mol＝0.2 mol，原位CO2利用率为 ×100%＝×100%＝70%。 2．(2025·安徽卷，17节选)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： ①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ③CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) (1)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 (2)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p kPa，根据a、b两点计算反应③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：(1)b　(2)ⅰ.增大　ⅱ.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气，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变。 (2)ⅰ.由图可知，恒压时，随着Ar含量下降，反应物的分压增大，相当于加压，反应①和③平衡逆向移动，压强不影响反应②平衡移动；则n(CO)∶n(H2)增大。 ⅱ.设初始投料：n(CH4)＝4 mol、n(CO2)＝4 mol、n(Ar)＝2 mol，平衡时，甲烷的转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时： n(CH4)＝4 mol－4 mol×20%＝3.2 mol； n(CO2)＝4 mol－4 mol×30%＝2.8 mol； 根据碳元素守恒：n(CO)＝8 mol－n(CH4)－n(CO2)＝8 mol－3.2 mol－2.8 mol＝2 mol； 根据氧元素守恒：n(H2O)＝8 mol－n(CO)－2n(CO2)＝8 mol－2 mol－2×2.8 mol＝0.4 mol； 根据氢元素守恒：n(H2)＝8 mol－2n(CH4)－n(H2O)＝8 mol－2×3.2 mol－0.4 mol＝1.2 mol； 平衡时，气体总物质的量为3.2 mol＋2.8 mol＋2 mol＋0.4 mol＋1.2 mol＋2 mol＝11.6 mol，Ar的分压为p kPa，则总压为5.8p kPa，p(H2)＝×5.8p kPa＝0.6p kPa、p(CO)＝×5.8p kPa＝p kPa、p(CH4)＝×5.8p kPa＝1.6p kPa、p(H2O)＝×5.8p kPa＝0.2p kPa，反应③的平衡常数Kp＝ (kPa)2＝0.675p2(kPa)2。 3．(2024·甘肃卷，17节选)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)。773 K，2 L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4 mol H2和0.1 mol SiCl4气体反应，SiCl4转化率随时间的变化如下图所示： (1)0～50 min，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)＝________ mol·L－1·min－1。 (2)当反应达平衡时，H2的浓度为________ mol·L－1，平衡常数K的计算式为____________。 (3)增大容器体积，反应平衡向________移动。 答案：(1)甲　5.6×10－5　(2)0.1951　　(3)逆反应方向 解析：(1)由转化率－时间图像可知，0～50 min，经方式甲处理后反应速率最快；经方式丙处理后，50 min时SiCl4的转化率为4.2%，反应的SiCl4的物质的量为0.1 mol×4.2%＝0.0042 mol，根据化学计量数可得反应生成的SiHCl3的物质的量为0.0042 mol×＝0.0056 mol，平均反应速率v(SiHCl3)＝＝5.6×10－5 mol·L－1·min－1。 (2)反应达到平衡时，SiCl4的转化率为14.6%，列三段式： 3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g) 起始浓度(mol·L－1) 0.05 0.2 0 转化浓度(mol·L－1) 0.0073 0.0049 0.0097 平衡浓度(mol·L－1) 0.0427 0.1951 0.0097 当反应达平衡时，H2的浓度为0.1951 mol·L－1，平衡常数K的计算式为。 4．(2024·贵州卷，17节选)973 K、100 kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g)―→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8的分压比为4∶1，则C6H6的平衡转化率为________，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，列出计算式即可)。 答案：20%　或 解析：973 K、100 kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g)―→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8的分压比为4∶1，设起始时C6H6的物质的量为1 mol，CH4的物质的量为5 mol，参加反应的C6H6的物质的量为x mol，则可建立三段式： C6H6(g)＋CH4(g)―→C7H8(g)＋H2(g) 起始量(mol) 1 5 0 0 变化量(mol) x x x x 平衡量(mol) 1－x 5－x x x 依题意，＝，解得x＝0.2，平衡时，n(C6H6)＝0.8 mol，n(CH4)＝4.8 mol，n(C7H8)＝0.2 mol，n(H2)＝0.2 mol，则C6H6的平衡转化率为×100%＝20%，平衡常数Kp＝＝。 5．(2024·重庆卷，17节选)高辛烷值的汽油可提升发动机的抗爆震性能，异构烷烃具有较高的辛烷值。 在密闭容器中，n­C5H12(正戊烷)发生异构化反应，可同时生成i­C5H12(异戊烷)和t­C5H12(新戊烷)，其平衡常数Kp随温度的变化如下表所示。 异构化反应 Kp 456 K 486 K 512 K 反应1 n­C5H12(g)i­C5H12(g) 2.80 2.50 2.31 反应2 n­C5H12(g)t­C5H12(g) 1.40 1.00 0.77 (1)体系平衡后，增加压强，反应1的平衡________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 (2)456 K平衡时，i­C5H12和t­C5H12的体积比值为________。 (3)根据上表数据推断t­C5H12(g)i­C5H12(g)为吸热反应，其推断过程是________________ _________________________________。 答案：(1)不移动　(2)2　(3)由盖斯定律可知，反应1－反应2得t­C5H12(g)i­C5H12(g)，根据题表数据，可知该反应Kp(456 K)＝＝2、Kp(486 K)＝＝2.5、Kp(512 K)＝＝3，升高温度，Kp增大，反应正向进行 解析：(1)反应1为气体分子数不变的反应，体系平衡后，增加压强，反应1的平衡不移动。 (2)由盖斯定律可知，反应1－反应2得t­C5H12(g)i­C5H12(g)，则456 K平衡时，Kp＝＝＝2，则i­C5H12和t­C5H12的体积比值为2。 8 学科网（北京）股份有限公司 $