第03讲 化学平衡常数及其相关计算（复习讲义）（山东专用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义围绕化学平衡常数及其相关计算核心考点，按知识解构-考向破译-真题溯源逻辑系统组织，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建知识框架，突破平衡常数含义、应用及计算难点。 讲义采用思维建模与考向精准突破策略，如通过“三段式计算模式”培养科学思维，结合压强平衡常数计算技巧强化科学探究能力。设置变式训练与真题演练，确保学生高效掌握解题范式，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第03讲 化学平衡常数及其相关计算 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡常数的含义与应用 知识解构 知识点1 化学平衡常数 知识点2 化学平衡常数的应用 考向破译 考向1 考查化学平衡常数的含义 考向2 考查化学平衡常数的应用 考点二 有关化学平衡的计算 知识解构 知识点1 三段式计算模式 知识点2 有关化学平衡计算方法和技巧 考向破译 考向1 考查平衡常数的计算 考向2 考查转化率的计算 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡常数的计算与应用 T12，4分；T20（2）（4），7分 T10；T20（2） T20（3） 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近3年的山东高考化学试题，可以看出高考对化学平衡常数及相关计算的考查较多，主要是在非选择题中有所体现，命题方向以计算化学平衡常数的数值为主，且常考查压强平衡常数的计算。 ►复习目标： 1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 2.能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数的计算。 3.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。 4.了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡常数的含义与应用 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数 1.化学平衡常数 1 定义 一定温度下，一个可逆反应达到平衡状态时，无论起始浓度如何改变，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数——平衡常数 2 表达式 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到平衡时，K＝ 3 K的书写 （1）固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中（注意有机反应中的H2O则应写入） （2）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 （3）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数 4 影响因素 K只受温度影响，与浓度、压强、催化剂无关。 5 平衡常数的意义 判断反应程度 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大 K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小 判断反应的ΔH 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应 6 浓度商 Qc＝，可判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行： ①Qc＜K，反应向正反应方向进行 ②Qc＝K，反应处于平衡状态；③Qc＞K，反应向逆反应方向进行 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 A.基元反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g） B.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） C.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 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●破●译 考向1 考查化学平衡常数的含义 例1尿素[CO(NH2)2]是一种高效缓释氮肥。利用NH3和CO2合成尿素的反应分两步进行： ①2NH3(l)＋CO2(g)＝NH4COONH2(l) ΔH1＝－117.2 kJ·mol－1； ②NH4COONH2(l)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH1＝＋16.67 kJ·mol－1。 下列说法正确的是 A．CO(NH2)2(s)＋H2O(l)＝2NH3(l)＋CO2(g)的ΔH1＝－100.53 kJ·mol－1 B．反应①的ΔS＞0 C．反应①的平衡常数K＝c(CO2) D．尿素分子中C的化合价为＋4 【答案】D 【解析】A项，根据盖斯定律，①＋②)得：2NH3(l)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(l)的ΔH＝－100.53 kJ·mol－1，该反应的CO(NH2)2(s)＋H2O(l)＝2NH3(l)＋CO2(g)的ΔH1＝＋100.53 kJ·mol－1，错误；B项，反应①中气态反应物生成了液态生成物，所以ΔS＜0，错误；C项，平衡常数是用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，固体和纯液体不写在平衡常数表达式中，则反应①的平衡常数可表示为K＝，错误；D项，尿素分子中O为－2价，N为－3价，H为＋1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得C的化合价为＋4，正确。 解题妙招 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＝； ⑥固体和液体不列入平衡常数表达式。 【变式训练1】（2026·山东威海·二模）时，在体积为 的恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，体系总压强（ ）与时间（）的关系如图中曲线①所示（平衡时温度恢复至）。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是 A．： B．下该反应的平衡常数 C．曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂 D．其他条件不变，若初始充入和，将减小 【答案】D 【解析】A．由于曲线②改变的条件为加入催化剂，因此a的反应速率会大于b和c，而在b点时反应未达到平衡，c点时为平衡态因此b点的正反应速率大于c点的正反应速率，正反应速率从大到小为，A正确； B．初始为和，共8 mol气体对应的压强为8p0，而在平衡时气体的总压强为6p0，说明平衡时气体的总物质的量为6 mol，设CO2转化了2x mol，可列三段式： ，因此最终气体总的物质的量为，因此，所以可以确定各个气体的物质的量，，，,,，B正确； C．因此曲线①②最终平衡时，体系压强一致，因此说明改变的条件不会影响化学平衡，只改变反应速率，曲线②改变的条件应为加入催化剂，C正确； D．由于初始投入的CO2和H2的投料比未改变，并且与化学计量数之比相同，始终相等，，D错误； 故答案为D。 考向2 考查化学平衡常数的应用 例2下表是有关可逆反应的数据，根据以上信息判断下列结论错误的是 编号 化学反应方程式 平衡常数 温度 1.47 2.15 2.38 1.67 Ⅲ A．， B．反应Ⅲ是放热反应 C．反应Ⅲ在一定条件下平衡，充入He，平衡向逆反应方向移动 D．从979K到1173K，反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应和逆反应速率均会加快 【答案】C 【分析】由表格数据可知，升高温度，反应I的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；反应Ⅱ的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应；由盖斯定律可知，反应Ⅱ-I得到反应Ⅲ，则平衡常数，由表格数据可知，979K时，平衡常数a=≈1.62、1173K时平衡常数b=≈0.78，则温度升高，反应Ⅲ的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。 【解析】A．由分析可知，，，A正确；B．由分析可知，反应Ⅲ是放热反应，B正确；C．反应Ⅲ为气体体积不变的反应，充入氦气气使体积增大时，气体压强减小，但平衡不移动，C错误；D．由分析可知，反应I为吸热反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，所以从979K到1173K时，升高温度，三个反应的反应速率都会加快，但加快的程度不同，D正确；故选C。 解题妙招 应用化学平衡常数时应注意的四个问题 （1）化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 （2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 （3）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。 （4）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。 【变式训练1·变题型】（2026·山东济南·模拟预测）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料。回答下列问题： （1）可与反应生成甲醇和水，其反应过程如下。 反应①：     反应②：     反应③：的___________，平衡常数___________(用、表示) （2）一定条件下向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图1所示。 ①催化剂效果最佳的是反应___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点的转化率高于b点和c点的原因是___________。 （3）在压强为，、的起始物质的量比为1∶3的条件下，发生以下竞争反应。 反应③：   反应④：   实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2所示。 已知：的选择性。 ①有利于提高的选择性的措施有___________(填字母)。 A．适当降温    B．适当升温    C．选择合适的催化剂 ②温度高于时，体系中发生的反应以___________(填“反应③”或“反应④”)为主。 ③其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“a”或“b”)。 ④时，平衡时压强为100 kPa，反应③的___________(分压总压物质的量分数)。 【答案】（1） （2）Ⅰ 该反应为放热反应，点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于点；点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于点 （3）AC 反应④ 【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应③(反应①+反应②)，所以；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，； （2）①根据图像分析，相同温度下，转化率最高的为反应Ⅰ，故其催化效果最好； ②反应Ⅲ在点为二氧化碳转化率最高点，该点和之后均已达平衡状态，之前为未达平衡状态，点的转化率高于点和点的原因是：该反应为放热反应，点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于点；点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于点； （3）①生成的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，温度降低，有利于平衡正向移动，因此降温可以提高的选择性；选择有利于反应③进行的催化剂，可以让反应③更大程度地进行，有利于提高甲醇的选择性，故选AC； ②由图2知温度高于350℃时，平衡时的选择性降低（b），的平衡转化率升高（a），说明温度较高，有利于吸热反应的进行，因此以反应④为主； ③反应③是生成的反应，该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的选择性降低，因此为平衡时的选择性曲线，为的平衡转化率曲线； ④400℃时，设投料为和，的转化率为25%，的选择性为40%，根据的选择性，则的物质的量； 此时容器中，，，，，气体的总物质的量为，则反应③的压强平衡常数为。 考点二 有关化学平衡的计算 知●识●解●构 知识点1 三段式计算模式 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%。 知识点2 有关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% 得分速记 1．转化率分为平衡前转化率和平衡转化率，图像没有说明的话要从这两个角度分析：即平衡前和平衡后。 2．催化剂影响平衡前转化率，速率越快，平衡前转化率就越高；而催化剂不影响平衡移动，所以不影响平衡转化率。 3．转化率问题：首先看是不是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响；若为平衡转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影响。 3．常用的气体定律——气体状态方程：PV＝nRT 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 得分速记 常用的四个公式 公式 备注 反应物的转化率＝×100%＝×100% ①平衡量可以是物质的量、气体的体积 ②某组分的体积分数，也可以是物质的量分数 生成物的产率＝×100% 平衡时混合物组分的百分含量＝×100% 某组分的体积分数＝×100% 考●向●破●译 考向1 考查平衡常数的计算 例1已知水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1。恒定总压1.70 MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)＝12∶5]投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压＝总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K＝________。 【答案】2 【解析】条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，水蒸气和一氧化碳的投料分别为12 mol和5 mol，参加反应的一氧化碳为x mol，根据已知信息可得以下三段式： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 开始/mol 5 12 0 0 转化/mol x x x x 平衡/mol 5－x 12－x x x ×1.7 MPa＝0.40 MPa，解得x＝4。则平衡常数K＝＝2。 解题妙招 有关化学平衡计算的“3”点说明 （1）有关化学平衡的常见计算是化学平衡常数、物质的平衡浓度和平衡转化率之间的相关计算。 （2）在进行有关化学平衡的“三段式”计算时，要注意各物质的起始量、转化量和平衡量三者单位的统一。 （3）凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。 【变式训练1】（2026·山东烟台·模拟预测）在容积为的密闭容器中进行反应 。起始时和均为0.2 mol，反应在不同条件下进行，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．从开始至平衡，实验a的 C．、、三者的反应速率： D．由图像得出的平衡常数 【答案】D 【解析】A．与a相比，c混合气体平衡时压强增大，达到平衡时间缩短，则改变的条件应是升高温度；根据分析，PCl3的平衡转化率：图像a为，图像c为，即a>c，说明升高温度，PCl3的平衡转化率减小，平衡逆向移动，该反应是放热反应，即，A正确； B．由分析可知，a平衡时生成的物质的量为：，则，B正确； C．由图像可知，达到平衡状态所需的时间由大到小的顺序为：，时间越短，反应速率越快，故反应速率：，C正确； D．结合分析，图像a的平衡常数，D错误；故选D。 【变式训练2·变题型】（2026·山东烟台·模拟预测）二氧化碳催化加氢制甲醇是一种常见的储氢方式，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   回答下列问题： 分别在的密闭容器中加入和，不同温度下催化加氢，经10 min后测量生成物的物质的量，结果如下图所示： 时，反应Ⅱ的平衡常数________（保留两位有效数字）。 【答案】0.67 【解析】列平衡时各物质的物质的量： 初始：，平衡时： ，， ，， ，，，反应Ⅱ的平衡常数： 。 考向2 考查转化率的计算 例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－1·min－1 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项，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－1·min－1，错误；B项，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，错误；C项，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%；错误；D项，根据选项C的分析，有K＝＝＝＝1，解得b＝0.06，正确。 解题妙招 有关平衡转化率的计算思维 [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】（2026·山东日照·模拟预测）已知 。一定条件下，向恒容密闭容器中投入1 mol CO和3 mol 分别在、压强下发生反应，测得平衡时的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的， B．a点时，CO的转化率为75% C．混合气体的密度： D．平衡常数： 【答案】D 【解析】A．图像温度T升高，H2物质的量分数不断增大，说明升温平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，，正反应气体分子减少，加压平衡正向移动，H2消耗变多，H2物质的量分数变小，同一温度下，对应的H2的物质的量分数大于对应的H2的物质的量分数，说明压强更小，因此，A错误； B．列三段式，设CO转化x mol，则： 总物质的量，H2的体积分数为：，则，解得，，B错误； C．根据质量守恒，反应前后气体总质量不变，则密闭容器中混合气体b和c的密度相等，C错误； D．平衡常数只由温度决定，和压强、投料无关，b、c横坐标温度相同，则，正反应放热，温度越低，平衡正向程度越大，K越大，则，联立可得，D正确； 因此答案选D。 【变式训练2】（2026·山东·模拟预测）天然气中含有的会腐蚀管道设备，开采天然气后须及时除去。一种热分解法脱除的方法： （1）已知下列反应的热化学方程式：          维持体系压强，热分解法脱除的反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数(物质的量分数)如图所示。 反应温度为时，的平衡转化率为_______。 【答案】40% 【解析】维持体系压强，由图示可知，反应温度为1300℃时，的体积分数为50%，设起始 ，转化，列三段式： 平衡总物质的量： 由题意时体积分数：，解得。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·山东卷）研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 恒压条件下，，，按体积比投料，分别使用甲或乙作催化剂，在下反应固定时间后测定的实验转化率；不改变其他条件，每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知：甲催化时，选择性在为；甲、乙分别催化时，选择性在均达。下列说法正确的是 A．， B．范围内，使用甲催化时，选择性随温度升高而增大 C．范围内，相同温度下，无论使用甲还是乙催化，产物选择性相同 D．其他条件不变，仅减小投料量，选择性达时的温度仍为 【答案】C 【解析】A．低温下，随着温度升高，理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理，转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此，低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时，选择性在为可知，低温区主要发生的是反应Ⅰ，故推断；同理，高温区平衡转化率随温度升高，高温下以反应Ⅱ为主，升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，故，A错误； B．反应I放热、反应Ⅱ吸热，升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ，的平衡选择性随温度升高降低；且题目仅说明甲催化时下选择性为100%，不能说明范围内选择性随温度升高增大，该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致，和选择性无关，B错误； C．由图可知，范围内，甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合，说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率，不改变平衡组成，因此相同温度下，无论使用哪种催化剂，平衡状态相同，产物选择性相同，C正确； D．反应恒压进行，减小投料量，体系总体积减小，反应物分压增大：反应Ⅰ是气体分子数减少的反应，加压促进反应Ⅰ正向移动，相同温度下选择性会降低，因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响，不再是，D错误； 故选C。 2．（2026·重庆卷）碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中，固体在某温度下快速分解： 反应1：    在时段，压强恒为(之前HI的分解量很小，可忽略)。 后压强发生变化，HI分解： 反应2：    后压强恒为。下列叙述错误的是 A．时段， B．反应2的平衡常数 C．后减小体积，再达平衡后的压强与时相等 D．后升高温度，再达平衡后的体积分数与时相等 【答案】B 【解析】A．，该时段的平均反应速率等于分压变化量绝对值与时间的比值，，HI净分压变化，速率比： ，A正确； B．反应2：，平衡常数： ，B错误； C．、，根据物料关系，联立上式，推导可得，因此与体积无关，改变体积再平衡，HI压强不变，C正确； D．由前面的推导可知，只要体系中的气体全部来源于的分解，平衡体系中，，总物质的量，因此的体积分数，这一比例是化学计量关系决定的，不受温度或压强改变的影响，D正确； 故选B。 3．（2026·湖南卷）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 【答案】B 【解析】A．温度升高，平衡转化率升高，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确； B．设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，平衡转化率为50%时，反应的为0.5mol，列出“三段式” 。 平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol，压强平衡常数： ，B错误； C．543℃下平衡转化率为60%，平衡时，由方程式系数关系可知，满足，故该关系成立时反应达平衡，C正确； D．总压不变，减小的占比，反应体系各物质分压增大，该反应正反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，平衡转化率降低，对应曲线②，D正确； 故答案选B。 4．（2026·山东卷）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为_____________。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则________0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为_______________________________。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数__________。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量__________mol，E物质的量__________mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为__________（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________（填编号）。 【答案】（1）1,2-丁二醇 （2）< 反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同 （3）0.5 0.3 （4）③①② ② 【解析】（1） B的结构是，主链4个碳，1、2位有羟基，系统命名为1,2-丁二醇； （2）温度越高反应速率越快，先达平衡，所以；平衡时A转化率更低，升温A转化率下降，平衡逆向移动，正反应放热，故； 反应Ⅰ是酯交换，断裂的化学键和形成的化学键种类以及数目相同，因此很小； 初始，平衡，由反应Ⅰ计量比，，剩余，设液相反应体系的体积为V，则平衡常数； （3）设反应Ⅰ中A的转化量为a mol，反应Ⅱ中A的转化量为b mol，反应Ⅲ中C的转化量为c mol，则有： 则达到平衡时、、、、，可列方程组 ，解得，所以此时，； （4）反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，③降低温度，平衡Ⅱ、Ⅲ正向移动，生成更多E，故③大于①；②加入惰性溶剂稀释，反应Ⅱ、Ⅲ均为物质的量减小的反应，稀释平衡逆向移动，消耗E，故②小于①，因此排序为。 由，变形得。①和②温度相同，相同，：②>①，故：②<①；③温度低于①，，降温增大，且与②相等，故：③>②，因此最小值对应体系②。 5．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】D 【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】A．a线所示物种为，固相产物，A正确； B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确； C．由图可知，升温b线代表的SiF4增多，则反应为吸热反应，升温Kp增大，已知：温度时，完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在温度时的分压为，，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，即温度时热解反应的平衡常数=p()，C正确； D．据分析可知，b线所示物种为，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，温度不变Kp不变，温度时向容器中加入，重新达平衡时p()不变，则逆反应速率不变，D错误； 综上所述，本题选D。 6．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确； B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：，故B错误； C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确； D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选B。 7．（2022·重庆卷）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】A．反应2的平衡常数为，A正确； B．刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误； C．， ，，，所以总压强为：，C正确； D．达平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确； 故选B。 2 / 3 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 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡常数的含义与应用 知识解构 知识点1 化学平衡常数 知识点2 化学平衡常数的应用 考向破译 考向1 考查化学平衡常数的含义 考向2 考查化学平衡常数的应用 考点二 有关化学平衡的计算 知识解构 知识点1 三段式计算模式 知识点2 有关化学平衡计算方法和技巧 考向破译 考向1 考查平衡常数的计算 考向2 考查转化率的计算 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡常数的计算与应用 T12，4分；T20（2）（4），7分 T10；T20（2） T20（3） 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近3年的山东高考化学试题，可以看出高考对化学平衡常数及相关计算的考查较多，主要是在非选择题中有所体现，命题方向以计算化学平衡常数的数值为主，且常考查压强平衡常数的计算。 ►复习目标： 1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 2.能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数的计算。 3.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。 4.了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡常数的含义与应用 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数 1.化学平衡常数 1 定义 一定温度下，一个可逆反应达到平衡状态时，无论起始浓度如何改变， 的比值是一个常数——平衡常数 2 表达式 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到平衡时，K＝ 3 K的书写 （1）固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中（注意有机反应中的H2O则应写入） （2）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 （3）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数 4 影响因素 K只受 影响，与浓度、压强、催化剂无关。 5 平衡常数的意义 判断反应程度 K值越大，表示反应进行得 ，反应物转化率 K值越小，表示反应进行得 ，反应物转化率 判断反应的ΔH 若升高温度，K值增大，则正反应为 反应 若升高温度，K值减小，则正反应为 反应 6 浓度商 Qc＝，可判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行： ①Qc＜K，反应向 反应方向进行 ②Qc＝K，反应处于 状态；③Qc＞K，反应向 反应方向进行 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＝ ，K3＝ 3.速率常数和平衡常数的关系 A.基元反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g） B.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） C.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 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●破●译 考向1 考查化学平衡常数的含义 例1尿素[CO(NH2)2]是一种高效缓释氮肥。利用NH3和CO2合成尿素的反应分两步进行： ①2NH3(l)＋CO2(g)＝NH4COONH2(l) ΔH1＝－117.2 kJ·mol－1； ②NH4COONH2(l)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH1＝＋16.67 kJ·mol－1。 下列说法正确的是 A．CO(NH2)2(s)＋H2O(l)＝2NH3(l)＋CO2(g)的ΔH1＝－100.53 kJ·mol－1 B．反应①的ΔS＞0 C．反应①的平衡常数K＝c(CO2) D．尿素分子中C的化合价为＋4 解题妙招 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＝； ⑥固体和液体不列入平衡常数表达式。 【变式训练1】（2026·山东威海·二模）时，在体积为 的恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，体系总压强（ ）与时间（）的关系如图中曲线①所示（平衡时温度恢复至）。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是 A．： B．下该反应的平衡常数 C．曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂 D．其他条件不变，若初始充入和，将减小 考向2 考查化学平衡常数的应用 例2下表是有关可逆反应的数据，根据以上信息判断下列结论错误的是 编号 化学反应方程式 平衡常数 温度 1.47 2.15 2.38 1.67 Ⅲ A．， B．反应Ⅲ是放热反应 C．反应Ⅲ在一定条件下平衡，充入He，平衡向逆反应方向移动 D．从979K到1173K，反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应和逆反应速率均会加快 解题妙招 应用化学平衡常数时应注意的四个问题 （1）化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 （2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 （3）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。 （4）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。 【变式训练1·变题型】（2026·山东济南·模拟预测）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料。回答下列问题： （1）可与反应生成甲醇和水，其反应过程如下。 反应①：     反应②：     反应③：的___________，平衡常数___________(用、表示) （2）一定条件下向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图1所示。 ①催化剂效果最佳的是反应___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点的转化率高于b点和c点的原因是___________。 （3）在压强为，、的起始物质的量比为1∶3的条件下，发生以下竞争反应。 反应③：   反应④：   实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2所示。 已知：的选择性。 ①有利于提高的选择性的措施有___________(填字母)。 A．适当降温    B．适当升温    C．选择合适的催化剂 ②温度高于时，体系中发生的反应以___________(填“反应③”或“反应④”)为主。 ③其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“a”或“b”)。 ④时，平衡时压强为100 kPa，反应③的___________(分压总压物质的量分数)。 考点二 有关化学平衡的计算 知●识●解●构 知识点1 三段式计算模式 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%。 知识点2 有关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% 得分速记 1．转化率分为平衡前转化率和平衡转化率，图像没有说明的话要从这两个角度分析：即平衡前和平衡后。 2．催化剂影响平衡前转化率，速率越快，平衡前转化率就越高；而催化剂不影响平衡移动，所以不影响平衡转化率。 3．转化率问题：首先看是不是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响；若为平衡转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影响。 3．常用的气体定律——气体状态方程： 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 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 得分速记 常用的四个公式 公式 备注 反应物的转化率＝×100%＝×100% ①平衡量可以是物质的量、气体的体积 ②某组分的体积分数，也可以是物质的量分数 生成物的产率＝×100% 平衡时混合物组分的百分含量＝×100% 某组分的体积分数＝×100% 考●向●破●译 考向1 考查平衡常数的计算 例1已知水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1。恒定总压1.70 MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)＝12∶5]投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压＝总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K＝________。 解题妙招 有关化学平衡计算的“3”点说明 （1）有关化学平衡的常见计算是化学平衡常数、物质的平衡浓度和平衡转化率之间的相关计算。 （2）在进行有关化学平衡的“三段式”计算时，要注意各物质的起始量、转化量和平衡量三者单位的统一。 （3）凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。 【变式训练1】（2026·山东烟台·模拟预测）在容积为的密闭容器中进行反应 。起始时和均为0.2 mol，反应在不同条件下进行，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．从开始至平衡，实验a的 C．、、三者的反应速率： D．由图像得出的平衡常数 【变式训练2·变题型】（2026·山东烟台·模拟预测）二氧化碳催化加氢制甲醇是一种常见的储氢方式，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   回答下列问题： 分别在的密闭容器中加入和，不同温度下催化加氢，经10 min后测量生成物的物质的量，结果如下图所示： 时，反应Ⅱ的平衡常数________（保留两位有效数字）。 考向2 考查转化率的计算 例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－1·min－1 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 解题妙招 有关平衡转化率的计算思维 [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】（2026·山东日照·模拟预测）已知 。一定条件下，向恒容密闭容器中投入1 mol CO和3 mol 分别在、压强下发生反应，测得平衡时的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的， B．a点时，CO的转化率为75% C．混合气体的密度： D．平衡常数： 【变式训练2】（2026·山东·模拟预测）天然气中含有的会腐蚀管道设备，开采天然气后须及时除去。一种热分解法脱除的方法： （1）已知下列反应的热化学方程式：          维持体系压强，热分解法脱除的反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数(物质的量分数)如图所示。 反应温度为时，的平衡转化率为_______。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·山东卷）研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 恒压条件下，，，按体积比投料，分别使用甲或乙作催化剂，在下反应固定时间后测定的实验转化率；不改变其他条件，每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知：甲催化时，选择性在为；甲、乙分别催化时，选择性在均达。下列说法正确的是 A．， B．范围内，使用甲催化时，选择性随温度升高而增大 C．范围内，相同温度下，无论使用甲还是乙催化，产物选择性相同 D．其他条件不变，仅减小投料量，选择性达时的温度仍为 2．（2026·重庆卷）碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中，固体在某温度下快速分解： 反应1：    在时段，压强恒为(之前HI的分解量很小，可忽略)。 后压强发生变化，HI分解： 反应2：    后压强恒为。下列叙述错误的是 A．时段， B．反应2的平衡常数 C．后减小体积，再达平衡后的压强与时相等 D．后升高温度，再达平衡后的体积分数与时相等 3．（2026·湖南卷）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 4．（2026·山东卷）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为_____________。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则________0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为_______________________________。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数__________。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量__________mol，E物质的量__________mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为__________（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________（填编号）。 5．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 6．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 7．（2022·重庆卷）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $