第03讲 化学平衡常数及其相关计算（培优专项训练）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以多平衡耦合体系为核心，通过守恒法、分压法、图像解读等系统化方法，构建从概念理解到复杂计算的逻辑链条，培养科学思维与化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题感知|4题|多平衡守恒法、分压两阶段推理、分布系数图像解读|平衡常数概念→单一平衡计算→多平衡耦合应用| |考向01-04|各4题|速率方程分析、Kp表达式推导、转化率公式应用|影响因素→基础计算→进阶计算→体系耦合| |拔高预测|20题|组合平衡常数推导、复杂图像数据提取|真实情境问题→综合方法迁移→学科交叉应用|

第03讲 化学平衡常数及其相关计算 目 录 真题·命题感知 进阶·强化演练 考向01 平衡常数及其影响因素 考向02 平衡常数的计算 考向03 转化率的计算 考向04 多平衡体系中平衡常数的计算 拔高·模拟预测 真题·命题感知 1.（2026·河北·高考真题）25℃下，在的KI溶液中加入一定量，达平衡时，溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计)： 已知：Ⅰ．时，体系中有存在； Ⅱ．溶液中存在①；②。 下列说法正确的是 A．反应①的平衡常数 B．溶液中始终有，且时，的值随增大而减小 C．若在平衡体系中加入少量，和的平衡浓度均增大 D．若改变KI溶液的初始浓度，相同下达平衡时，的值不变 命题情境 本题以KI溶液中加入I2(s)所建立的复杂平衡体系为背景，综合考查溶解平衡、络合平衡（I—+I2⇌I3—）和氧化还原平衡（I3—与OH—反应生成IO3—）的耦合分析。碘-碘离子体系是分析化学中常用氧化还原指示剂（淀粉-碘化钾试纸）的核心反应，也是海水中碘元素存在形态研究的重要模型。题目以-lgc(I2)和c(X)随pH变化的全新图像形式呈现，要求考生在多平衡耦合条件下，从守恒关系和平衡常数表达式出发进行定量推理，具有较高的思维难度。 解题方法 多平衡耦合体系的守恒法是突破的关键。A项平衡常数计算需注意：pH=7.5时，c(I2)=10—2.87，c(I3—)=0.049，利用碘元素守恒c(I—)=0.1−0.049=0.051，K=0.049/(0.051×10—2.87)=49/51×10—2.87。B项利用K·c(I2)=49/51<1判断c(I⁻)>c(I3—)；pH>8.73时c(I2)减小，比值减小。C项有I2(s)存在时c(I2)恒为饱和浓度，再加I2(s)不改变浓度，平衡不移动。D项借助组合平衡常数：3×①+②得总反应，c5(I—)·c(IO3—)=K·c³(I2)·c6(OH—)，有I2(s)时恒定，无固体时变化。 2.（2026·重庆·高考真题）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 命题情境 本题以NH4I固体在刚性真空容器中的热分解为研究对象，真实模拟了固体热分解与气体二次反应耦合的复杂平衡体系。NH4I是重要的分析试剂，其热分解行为在材料化学和化工热力学研究中具有典型意义。题目创新性地采用分时段压强变化来表征反应进程：t1~t2仅反应1平衡（HI分解可忽略），t2后HI发生分解，t3后双平衡达成。通过初始平衡常数Kp1作为“桥梁”，将两个看似独立的反应在物料关系上紧密耦合，考查压强平衡常数、速率比及条件改变对平衡的影响。 解题方法 分压法的两阶段推理是本题的核心策略。第一阶段（t1~t2）：p(NH3)=p(HI)=x/2，Kp₁=x²/4。第二阶段（t3后）：总压y，由物料守恒p(NH3)=p(HI)+2p(H2)=y/2，结合Kp₁求出p(HI)=x²/(2y)。A项速率比用分压变化量之比计算：v(HI)/v(NH3)=[x(y−x)/(2y)]/[(y−x)/2]=x/y。B项Kp表达式：Kp=p(H2)^{1/2}·p(I2)^{1/2}/p(HI)，代入p(H2)=p(I2)=(y²−x²)/(4y)得Kp=(y²−x²)/(2x²)。C项利用联立方程消去体积变量证明p(HI)与体积无关。 3.（2026·湖北·高考真题）某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示，除了、外不考虑其他含物种。已知时，电离常数的，。下列说法错误的是 A．时，溶液中有生成 B．时， C．平衡常数的 D．点对应的溶液中， 命题情境 本题以Zn2+与配体酸HL形成ZnL2络合物为模型体系，通过分布系数δ随pH变化图像，综合考查配位平衡与酸碱电离平衡的耦合分析。锌是人体必需的微量元素，其与组氨酸、半胱氨酸等生物配体的络合行为在金属酶活性中心和金属蛋白结构中具有重要意义；在分析化学中，配体酸用于金属离子的掩蔽和分离。题目提供HL的电离常数，要求从分布系数图中提取信息，结合物料守恒和平衡常数定义进行多角度定量推理。 解题方法 分布系数图像解读的关键是找准各物种曲线的归属：pH较低时δ(HL)=1、δ(Zn2+)=1，随pH升高Zn2+与HL络合释放H+，δ(ZnL2)从0开始上升。浓度比较需先利用δ(HL)=0.5求c(HL)，再按反应计量关系求c(ZnL2)，最后用Ka求c(L—)。巧用pH=3.25时c(Zn2+)=c(ZnL2)这一特殊点，K=1/c²(L—)，由c(L—)=2.5×10—9.07得lgK=17.34。D项利用c点的δ(HL)=δ(ZnL2)，结合L元素守恒和Zn元素守恒两式相减，严谨推导出c(ZnL2)+c(L—)=2c(Zn2+)。 4.（2026·陕晋青宁卷·高考真题）二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化，是环境中碳循环的重要部分。常温下，H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图 [比如：]，的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是 A．M点的pH为5.66 B．在纯水中的溶解度为 C．该饱和溶液中， D．反应的平衡常数为 命题情境 本题以碳酸钙在纯水中的溶解平衡为背景，融合碳酸的逐级电离平衡、沉淀溶解平衡和溶液pH计算，真实反映了自然水体中碳循环的化学本质。CaCO3是地壳中广泛存在的矿物，其溶解行为受CO2/H2CO3体系调控，与岩溶地貌形成、海洋钙化生物的贝壳形成、水中暂时硬度的产生等自然现象密切相关。题目以分布系数δ与−lg c(OH—)的关系图呈现碳酸物种分布，综合考查多重平衡耦合条件下溶解度、物种浓度和平衡常数的定量分析能力。 解题方法 双重平衡耦合分析的策略：首先从分布系数图提取碳酸的电离常数Kₐ1=10—6.35、Kₐ2=10—10.33。A项利用Kₐ1·Kₐ2=c²(H+)（当c(CO32—)=c(H2CO3)时）得pH=8.34。注意CO32—水解使溶解度大于√Ksp。C项比较c(Ca2+)、c(HCO3—)、c(CO32—)：由物料守恒知c(Ca2+)最大；由Kₐ2和Ksp联立可得c(CO32—)<c(HCO3—)。 进阶·强化演练 考向01 平衡常数及其影响因素 1.（2026·海南海口·模拟预测）已知  。该反应的正、逆反应速率方程分别为、，其中速率常数、只与温度有关。下列说法正确的是 A．升高温度，增大，减小 B．该反应的平衡常数 C．降低温度，则减小的倍数更大 D．平衡后，扩大容器体积， 2.（2026·天津和平·三模）恒容密闭容器中，。下列说法不正确的是 A． B．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 C．缩小容器体积，不变 D．向平衡体系中加入，的平衡转化率不变 3.（2026·江苏南京·模拟预测）油酸甲酯催化加氢制备烷烃包含的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   仅考虑上述反应，在、反应物起始物质的量比条件下达到平衡时，和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：选择性，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应I的，且其平衡常数随温度升高而减小 C．其他条件一定，增大体系压强，平衡时的选择性不变 D．时测得的选择性为且反应混合物中，则 4.（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% 考向02 平衡常数的计算 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 2.（2026·福建泉州·模拟预测）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且的杀菌能力比强。时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：         其中、和分别在三者中所占分数()随变化的关系如图所示。下列表述错误的是 A．氯处理饮用水时，在冬季的杀菌效果比在夏季好 B．在氯处理水体系中，存在： C．用氯处理饮用水时，pH=6.5时杀菌效果比pH=7.5时更好 D．经计算，的平衡常数 3.（2026·福建泉州·模拟预测）工业上采用低温等离子体协同溶液脱硝，兼具高效与环保优势，核心反应如下：，已知：①时，；②受热易分解。下列说法正确的是 A．时，   B．增大体系压强，转化率增大，核心反应的平衡常数K增大 C．和的中心原子价层电子对数相同 D．可以采用升高温度来加快反应速率 4.（2026·河南许昌·三模）以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 一定压强下，按照投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡选择性[CH3OH的平衡选择性]随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．L1表示CH3OH的平衡选择性随温度的变化曲线 B．CO2的反应速率： C．加压后不影响CO2的平衡转化率 D．T1温度下，反应Ⅰ的平衡常数为 考向03 转化率的计算 1.（2026·贵州黔西南·一模）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．时，该反应的化学平衡常数的数值 D．、条件下，的平衡转化率为40% 2.（2026·云南昆明·模拟预测）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数)。向2 L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．a点NO的转化率为 B．从反应开始到c点的平均反应速率为 C．c点反应物的活化分子数少于b点 D．化学反应速率： 3.（2026·山东淄博·三模）液氨和液态CO2合成尿素发生如下反应，其中反应I是快反应，反应Ⅱ是慢反应。 反应I：CO2(l)＋2NH3(l)NH2COONH4(l)              ΔH1=-117 kJ·mol−1 反应Ⅱ：NH2COONH4(l)NH2CONH2(l)＋H2O(l)   ΔH2=＋16 kJ·mol−1 起始投料n0(CO2)=1 mol，n0(NH3)=x mol，反应20 min时，体系中含碳或氮物种的物质的量随温度的变化关系如图。 下列说法错误的是 A．x=4.5 B．b线所示物种为NH2CONH2(l) C．T0 K时，CO2(l)的转化率为66.7% D．总反应的平衡常数K(450K)>K(600K) 4.（2026·陕西咸阳·模拟预测）氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   将1 mol NH3和2 mol O2充入1 L有催化剂的刚性密闭容器中，在不同温度、相同时间下，测得有关物质的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．高温高压利于得到NO B．M点时氨的转化率为40% C．N点后NO物质的量下降一定是温度升高平衡逆向移动造成的 D．容器中压强或NO的浓度不再变化，说明体系达到平衡状态 考向04 多平衡体系中平衡常数的计算 1.（2026·河南开封·模拟预测）一定温度下，向恒容密闭容器中加入和在催化剂表面发生如下反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 体系中气体产物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ和反应Ⅱ相比，反应Ⅰ为快反应 B．内， C．平衡体系中， D．此温度下，反应Ⅲ平衡常数： 2.（2026·山东德州·三模）以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。不同温度下，平衡时反应体系的组成如图，下列说法错误的是 编号 过程 (a) (b) (c) (d) A． B．曲线Ⅰ对应的物质为 C．温度时， D．温度时，反应(c)的平衡常数 3.（2026·重庆·模拟预测）甘油()可制得和，其过程中的主要反应如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ： 条件下，通入、发生上述反应达到平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的物质的量，反应Ⅲ的 B．时，反应Ⅱ的 C．时，向容器中通入，的物质的量不变 D．其他条件不变，范围升高温度，平衡时水蒸气物质的量分数在不断增大 4.（2026·湖南长沙·一模）工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯，乙烷裂解过程中主要发生的反应及其在不同温度下的平衡常数如表所示。 反应 1100 K 1300 K 1500 K Ⅰ． 1.6 18.9 72.0 Ⅱ． 60.9 108.7 165.8 Ⅲ． 0.015 0.33 3.2 Ⅳ． 某温度下充入x mol C2H6发生上述反应，平衡时混合气体体系的压强为p，其中C2H6、C2H4、CH4的物质的量分别为m mol、n mol、r mol，下列说法不正确的是 A．当裂解反应不断进行，体系将会产生大量积碳 B．为提高乙烯的产率，工业生产的适宜反应条件为高温、较长的反应时间 C．由表中数据分析，平衡时混合气体中H2的体积分数最大 D．若平衡时未检测出C2H2，则此温度下反应Ⅰ的平衡常数 拔高·模拟预测 1.（2026·安徽合肥·模拟预测）一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：①；②。部分物质的浓度随时间的变化如图，后达到平衡状态。下列说法错误的是 A．为随t的变化曲线 B．内， C．反应②为异构化反应 D．该条件下，反应②的平衡常数 2.（2026·湖北宜昌·二模）常温下，向0.2 mol/L CuSO₄溶液中通入氨气，存在平衡：，平衡常数为，测得和的物质的量分数与平衡体系的的关系如图所示（已知：；）。 下列说法错误的是 A．曲线4代表的变化 B．点溶液中， C．b点的横坐标值为 D．的平衡常数 3.（2026·陕西榆林·模拟预测）已知反应，其速率方程为，，其中、分别是正、逆反应的速率常数。时，。在容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的气体，发生上述反应，测得容器中不同时刻如表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 2.50 2.10 1.82 1.59 1.50 1.45 下列说法错误的是 A．1~4 min，该反应的平均反应速率 B．在下该反应的化学平衡常数 C．平衡后再通入，则的平衡转化率会增大 D．若其他条件不变，将原容器改为恒容绝热容器，达到平衡时，与原平衡相比，的体积分数增大 4.（2026·河南开封·模拟预测）为二元弱酸，难溶于水。时，向含有足量的悬浊液中缓缓通入一定量的气体，平衡体系中、、、物质的量浓度的负对数pX与pH的关系如图所示(反应过程中无气体逸出，忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是 A．N点溶液：pH=4 B．的化学平衡常数 C．M点溶液： D．溶液中由水电离出的物质的量约为 5.（2026·江苏盐城·模拟预测）甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，在1×105 Pa、进料配比、温度为500～1000℃的条件下，甲烷干重整过程中平衡时CH4的转化率、CO2的转化率和积碳率[]随着温度变化如图所示。 反应Ⅰ   CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) 反应Ⅱ   CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) 反应Ⅲ   2CO(g)=C(s)+CO2(g) 下列说法错误的是 A．曲线1代表甲烷的转化率 B．甲烷干重整的最佳温度为950℃左右 C．600℃时，反应Ⅱ的平衡常数为 D．其它条件不变，提高可以提高氢气的产率 6.（2026·四川成都·三模）难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A．曲线Ⅳ表示与pH的变化关系 B．总反应的平衡常数 C．pH=4.27时，溶液中存在 D．pH=6时，和的分布系数之比小于10:1 7.（2026·河北保定·二模）常温下，体系中存在平衡关系：、、、，含Cd微粒分布分数(含Cd的某种微粒物质的量/所有含Cd微粒物质的量之和)与的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ对应的主要平衡过程为、 B．pH=9时体系中微粒浓度关系： C．向pH>9的平衡体系中加水稀释，体系中与的浓度之比增大 D．的平衡常数的值约为 8.（2026·广西·三模）在一定温度下，用NaOH溶液分别滴定CH3COOH、CuSO4、FeCl3三种溶液，pM与pH的变化关系如图所示。pM=-lgM，M表示c(Cu2+)、c(Fe3+)或。已知，lg2=0.3。下列说法错误的是 A．曲线Ⅱ表示-lgc(Fe3+)与pH的关系 B．该温度下，Cu(OH)2的溶度积数量级为10-20 C．该温度下，CH3COOH的电离平衡常数 D．的平衡常数K=8×1018 9.（2026·辽宁大连·模拟预测）常温下，向AgBr悬浊液(含有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液，发生如下反应： ①  ②。相关数据如图所示，M代表Ag+或Br-；N代表或。下列说法错误的是 A．L3代表随变化关系 B．的平衡常数K为 C．常温下， D．当时， 10.（2026·云南·模拟预测）常温下， 溶液中(为含磷元素的微粒)随的变化关系如图所示。已知，下列说法中正确的是 A．曲线①代表 B．a点溶液中 C．反应平衡常数的数量级为 D．c点溶液中 11.（2026·江苏扬州·模拟预测）利用与获得的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   100下，在密闭容器中加入一定量的和，发生以上反应。温度后体系达平衡，已完全分解。中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示(温度前图未画出)。 下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线④表示的产率 C．温度为时，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，的浓度不变 D．温度为时，反应Ⅲ的平衡常数为 12.（2026·安徽宿州·三模）弱酸在水相和有机相中存在平衡：，平衡常数为。25℃时，向环己烷溶液中加入等体积的水进行萃取，用或调节水溶液pH.测得水溶液中、、、环己烷中的物质的量浓度与水相萃取率随pH的变化关系如图所示。 已知：①在环己烷中不电离；②忽略溶液体积变化。 下列说法错误的是 A．曲线ⅲ表示，曲线ⅴ表示 B．25℃时， C．水相中的平衡常数 D．若加水进行萃取，则交点O向右移动 13.（2026·福建莆田·三模）室温下，向的环己烷溶液中加入V mL蒸馏水进行萃取，用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节水溶液的pH，忽略溶液体积变化，测得溶液中的、、、水相萃取率[]和环己烷中的随pH的变化关系如图所示。 已知：在环己烷中不电离；水相和有机相中存在平衡：  。 下列说法错误的是 A．曲线a表示的是的变化趋势 B．的平衡常数 C．若加水体积为2V mL，则交点M的pH减小 D．时，体系中 14.（2026·北京石景山·二模）工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生以下反应来制取氢气：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH = -41 kJ·mol−1，某小组计划研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如下数据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 t1 放出热量：32.8 kJ ② 2 8 0 0 t2 放出热量：Q 下列说法不正确的是 A．容器①中反应达到平衡时，生成0.8 mol H2 B．不考虑热量损失，Q = 65.6 kJ C．容器②中反应的平衡常数K = 1 D．若容器①的容积变为原来的一半，则CO的平衡转化率增大 15.（2026·福建福州·三模）向不同的悬浊液中加入固体(完全溶解，溶液体积变化忽略不计)，溶液中与的关系如图所示。 已知：   下列说法错误的是 A．曲线①对应的 B．点处， C．点处，体系中含微粒的总浓度大于 D．的平衡常数 16.（2026·河南南阳·二模）H2X为二元弱酸，其电离常数为和。是一种难溶于水的白色沉淀，。下图表示向CaX(足量)悬浊液中加入稀盐酸时，溶液中含X物种的分布系数[如：]及[]随溶液pH的变化关系。下列叙述错误的是 A． B．M点 C．当pH=3时， D．反应的平衡常数 17.（2026·山西·二模）与氨水的反应与类似。向含的1 L溶液中不断滴加氨水，溶液中存在、、、、等五种含物种，彼此间通过构成平衡。平衡时分布系数与的关系如图所示（其中代表溶液中的含物种），比如的分布系数 ，所有曲线均交于一点，该点横坐标为。已知。下列说法错误的是 A．当时，溶液中 B．的平衡常数 C．当时，溶液中 D．不易溶于氨水 18.（2026·黑龙江哈尔滨·三模）HY是一种易溶于水的弱酸，其电离产生的可与发生配位反应，生成、、。室温下，含铝微粒的分布系数与pY的关系如下左图所示；苯-水体系中与pH的关系如下右图所示。 已知：①、、、；、、 ②、 ③物质在苯-水体系中的分配系数为常数 ④，。 下列说法错误的是 A．曲线①代表与pY的关系 B．反应的平衡常数 C．图中交点P横坐标为9.7 D．在苯-水体系中用HY萃取，存在，若的分配系数，则上述反应的平衡常数 19.（2026·黑龙江吉林·模拟预测）温度下，由a与b制备c涉及的反应如下：反应Ⅰ：、反应Ⅱ：。向恒容密闭容器中充入和进行上述反应，平衡体系内a、c、d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．P点时反应Ⅱ的物质的量浓度平衡常数 B．曲线②代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系 C．Q点时，c的物质的量分数为 D．温度下，向另一恒容密闭容器中通入，和，此时反应向逆反应方向进行 20.（2026·河南新乡·三模）地球水圈中存在着复杂的二氧化碳-碳酸盐平衡体系，、、。常温下，平衡时随pH变化曲线如图所示(M代表H2CO3、、、)。已知CO2在空气中的分压是一个定值。 下列说法错误的是 A．曲线b代表随pH变化 B．的数量级为10-8 C．的平衡常数 D．pH=7时， 1 / 19 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 真题·命题感知 进阶·强化演练 考向01 平衡常数及其影响因素 考向02 平衡常数的计算 考向03 转化率的计算 考向04 多平衡体系中平衡常数的计算 拔高·模拟预测 真题·命题感知 1.（2026·河北·高考真题）25℃下，在的KI溶液中加入一定量，达平衡时，溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计)： 已知：Ⅰ．时，体系中有存在； Ⅱ．溶液中存在①；②。 下列说法正确的是 A．反应①的平衡常数 B．溶液中始终有，且时，的值随增大而减小 C．若在平衡体系中加入少量，和的平衡浓度均增大 D．若改变KI溶液的初始浓度，相同下达平衡时，的值不变 【答案】B 【分析】当pH<8.73时，体系中有存在。这意味着在pH≤8.73时，溶液中的处于饱和状态，其浓度保持恒定。 【解析】反应①的平衡常数，pH=7.5时，，根据碘元素守恒，初始，由于反应①消耗了转化为了，且物质的量之比为1：1，反应2在pH=7.5时产生的极少，趋近于0，可以忽略，所以此时平衡时： ，代入数据： ，A错误；当pH<8.73时，，对应关系成立，当pH＞8.73时，反应② 右移，消耗 生成更多 ，因此始终满足 ；当时，，逐渐降低，K不变，故的值随增大而减小，B正确；当pH＜8.73时，体系中已经存在，说明溶液中的已经达到了饱和溶液的溶解平衡。此时再加入少量的，不变，因此，化学平衡①和②都不会发生移动，和的平衡浓度都保持不变，C错误；反应②+3×反应①得到，平衡常数，，相同下意味着是定值，改变KI溶液的初始浓度，虽然平衡会发生移动，但只要体系中依然有剩余，由于溶解平衡的缓冲作用，的值就不会改变，此时是定值；当pH达到某一值时，改变，是变量，D错误；故选B。 命题情境 本题以KI溶液中加入I2(s)所建立的复杂平衡体系为背景，综合考查溶解平衡、络合平衡（I—+I2⇌I3—）和氧化还原平衡（I3—与OH—反应生成IO3—）的耦合分析。碘-碘离子体系是分析化学中常用氧化还原指示剂（淀粉-碘化钾试纸）的核心反应，也是海水中碘元素存在形态研究的重要模型。题目以-lgc(I2)和c(X)随pH变化的全新图像形式呈现，要求考生在多平衡耦合条件下，从守恒关系和平衡常数表达式出发进行定量推理，具有较高的思维难度。 解题方法 多平衡耦合体系的守恒法是突破的关键。A项平衡常数计算需注意：pH=7.5时，c(I2)=10—2.87，c(I3—)=0.049，利用碘元素守恒c(I—)=0.1−0.049=0.051，K=0.049/(0.051×10—2.87)=49/51×10—2.87。B项利用K·c(I2)=49/51<1判断c(I⁻)>c(I3—)；pH>8.73时c(I2)减小，比值减小。C项有I2(s)存在时c(I2)恒为饱和浓度，再加I2(s)不改变浓度，平衡不移动。D项借助组合平衡常数：3×①+②得总反应，c5(I—)·c(IO3—)=K·c³(I2)·c6(OH—)，有I2(s)时恒定，无固体时变化。 2.（2026·重庆·高考真题）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 【分析】在时段，只有反应1发生且达到平衡，所以，； 后两个反应均平衡，压强恒为，设，分解的HI分压为，则，，总压： ，得。 结合，得，，，据此解答。 【解析】，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；反应2：，平衡常数： ，B错误；、，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；由反应1生成的NH3和HI(g)物质的量始终相等，反应2是反应前后气体分子数不变的反应，故体系中HI(g)、H2、I2（g）的物质的量之和始终等于反应1生成的HI物质的量，故的体积分数始终为50%，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。 命题情境 本题以NH4I固体在刚性真空容器中的热分解为研究对象，真实模拟了固体热分解与气体二次反应耦合的复杂平衡体系。NH4I是重要的分析试剂，其热分解行为在材料化学和化工热力学研究中具有典型意义。题目创新性地采用分时段压强变化来表征反应进程：t1~t2仅反应1平衡（HI分解可忽略），t2后HI发生分解，t3后双平衡达成。通过初始平衡常数Kp1作为“桥梁”，将两个看似独立的反应在物料关系上紧密耦合，考查压强平衡常数、速率比及条件改变对平衡的影响。 解题方法 分压法的两阶段推理是本题的核心策略。第一阶段（t1~t2）：p(NH3)=p(HI)=x/2，Kp₁=x²/4。第二阶段（t3后）：总压y，由物料守恒p(NH3)=p(HI)+2p(H2)=y/2，结合Kp₁求出p(HI)=x²/(2y)。A项速率比用分压变化量之比计算：v(HI)/v(NH3)=[x(y−x)/(2y)]/[(y−x)/2]=x/y。B项Kp表达式：Kp=p(H2)^{1/2}·p(I2)^{1/2}/p(HI)，代入p(H2)=p(I2)=(y²−x²)/(4y)得Kp=(y²−x²)/(2x²)。C项利用联立方程消去体积变量证明p(HI)与体积无关。 3.（2026·湖北·高考真题）某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示，除了、外不考虑其他含物种。已知时，电离常数的，。下列说法错误的是 A．时，溶液中有生成 B．时， C．平衡常数的 D．点对应的溶液中， 【答案】D 【分析】pH较低时，未发生反应，、，随着pH升高，发生络合反应：，从0开始上升，据此解答。 【解析】从图像中可以看出，在之后，代表的平衡曲线就已经离开横轴（分布系数大于0），说明在时，已经有络合产物有生成，A正确；pH=3.25时，的，故；此时消耗的物质的量为，生成；由HL电离常数，得； 因此浓度顺序为，B正确；反应的平衡常数； 时，，约去后得； 由B项知，则，因此，C正确； c点即，根据物料守恒： 总L：， 总Zn：，两边乘2得： 联立两式消去相同项得：，代入得： ，D错误； 故选D。 命题情境 本题以Zn2+与配体酸HL形成ZnL2络合物为模型体系，通过分布系数δ随pH变化图像，综合考查配位平衡与酸碱电离平衡的耦合分析。锌是人体必需的微量元素，其与组氨酸、半胱氨酸等生物配体的络合行为在金属酶活性中心和金属蛋白结构中具有重要意义；在分析化学中，配体酸用于金属离子的掩蔽和分离。题目提供HL的电离常数，要求从分布系数图中提取信息，结合物料守恒和平衡常数定义进行多角度定量推理。 解题方法 分布系数图像解读的关键是找准各物种曲线的归属：pH较低时δ(HL)=1、δ(Zn2+)=1，随pH升高Zn2+与HL络合释放H+，δ(ZnL2)从0开始上升。浓度比较需先利用δ(HL)=0.5求c(HL)，再按反应计量关系求c(ZnL2)，最后用Ka求c(L—)。巧用pH=3.25时c(Zn2+)=c(ZnL2)这一特殊点，K=1/c²(L—)，由c(L—)=2.5×10—9.07得lgK=17.34。D项利用c点的δ(HL)=δ(ZnL2)，结合L元素守恒和Zn元素守恒两式相减，严谨推导出c(ZnL2)+c(L—)=2c(Zn2+)。 4.（2026·陕晋青宁卷·高考真题）二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化，是环境中碳循环的重要部分。常温下，H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图 [比如：]，的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是 A．M点的pH为5.66 B．在纯水中的溶解度为 C．该饱和溶液中， D．反应的平衡常数为 【答案】C 【分析】低pOH(高pH，碱性环境)时，虚线占主导，因此虚线代表，中间区域实线占主导，代表，高pOH(低pH，酸性环境)时，点线占主导，代表；计算电离常数： 当pOH=3.67时，实线与虚线相交，即。此时pH=14-3.67=10.33，碳酸的二级电离常数，同理当pOH=7.65时，，求得碳酸的一级电离常数，据此解答。 【解析】M点是点线和虚线的交点，即。 根据，当两浓度相等时，，所以，即pH=8.34，A错误；若不考虑水解，溶解度满足，得；但实际上会水解为、，因此溶解度大于，B错误；根据物料守恒，，故最大；，可得①pc()-pc()=pKa2-pH=10.33-pH；Ksp=10-8.48，c()≈c(Ca2+)，则pc()==4.24；Kh1=，c()≈c(OH-)，2pOH=pKh1+pc()=3.67+4.24>3.67×2，pOH>3.67，pH<10.33。代入①得pc()>pc()，则c()<c()，C正确；平衡常数，代入、、，得，不是，D错误；故选C。 命题情境 本题以碳酸钙在纯水中的溶解平衡为背景，融合碳酸的逐级电离平衡、沉淀溶解平衡和溶液pH计算，真实反映了自然水体中碳循环的化学本质。CaCO3是地壳中广泛存在的矿物，其溶解行为受CO2/H2CO3体系调控，与岩溶地貌形成、海洋钙化生物的贝壳形成、水中暂时硬度的产生等自然现象密切相关。题目以分布系数δ与−lg c(OH—)的关系图呈现碳酸物种分布，综合考查多重平衡耦合条件下溶解度、物种浓度和平衡常数的定量分析能力。 解题方法 双重平衡耦合分析的策略：首先从分布系数图提取碳酸的电离常数Kₐ1=10—6.35、Kₐ2=10—10.33。A项利用Kₐ1·Kₐ2=c²(H+)（当c(CO32—)=c(H2CO3)时）得pH=8.34。注意CO32—水解使溶解度大于√Ksp。C项比较c(Ca2+)、c(HCO3—)、c(CO32—)：由物料守恒知c(Ca2+)最大；由Kₐ2和Ksp联立可得c(CO32—)<c(HCO3—)。 进阶·强化演练 考向01 平衡常数及其影响因素 1.（2026·海南海口·模拟预测）已知  。该反应的正、逆反应速率方程分别为、，其中速率常数、只与温度有关。下列说法正确的是 A．升高温度，增大，减小 B．该反应的平衡常数 C．降低温度，则减小的倍数更大 D．平衡后，扩大容器体积， 【答案】B 【解析】升高温度会使体系活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，A错误；反应达到平衡时正逆反应速率相等，即，结合平衡常数表达式，整理可得，B正确；该反应，为放热反应，降低温度平衡正向移动，增大，说明减小的倍数更大，C错误；平衡后扩大容器体积，体系压强减小，平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动，因此，D错误；故选B。 2.（2026·天津和平·三模）恒容密闭容器中，。下列说法不正确的是 A． B．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 C．缩小容器体积，不变 D．向平衡体系中加入，的平衡转化率不变 【答案】A 【解析】平衡常数表达式中固体物质不列入，且气体浓度的幂指数等于对应化学计量数，该反应的，选项表达式缺少计量数对应的指数4，A错误；恒容密闭容器中充入惰性气体，反应体系内、的浓度均不变，浓度商等于平衡常数，平衡不移动，B正确；平衡常数仅与温度有关，缩小容器体积温度不变，因此不变，C正确；是固体，加入固体不改变其浓度，平衡不发生移动，的平衡转化率不变，D正确；故选A。 3.（2026·江苏南京·模拟预测）油酸甲酯催化加氢制备烷烃包含的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   仅考虑上述反应，在、反应物起始物质的量比条件下达到平衡时，和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：选择性，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应I的，且其平衡常数随温度升高而减小 C．其他条件一定，增大体系压强，平衡时的选择性不变 D．时测得的选择性为且反应混合物中，则 【答案】B 【解析】由盖斯定律可知，反应Ⅱ反应Ⅲ得，因此，A错误；由图像可知，温度升高，选择性不断降低，说明升温，反应Ⅰ平衡逆向移动，正反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，即反应Ⅰ平衡常数随温度升高而减小，B正确；反应Ⅱ、Ⅲ前后气体分子数相等，加压自身平衡不移动；反应Ⅰ为系数减小的反应，加压平衡正向移动，更多油酸甲酯通过反应Ⅰ被消耗生成，使选择性升高，则的选择性降低，C错误；设消耗的总物质的量为，选择性，则反应Ⅰ消耗的物质的量为；反应Ⅱ、Ⅲ共消耗的物质的量为，设Ⅱ消耗的物质的量为、Ⅲ消耗的物质的量为，则。由方程式可得；Ⅰ生成Ⅲ生成；由，、；因此，，则，D错误；故选B。 4.（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】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；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；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；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；故选D。 考向02 平衡常数的计算 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 【分析】设图像a达到平衡状态时消耗PCl3的物质的量为x，列三段式有： ， 恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得；同理设c达到平衡状态时消耗PCl3的物质的量为y，则，解得，据此分析作答。 【解析】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；由分析可知，a平衡时生成的物质的量为：，则，B正确；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；结合分析，图像a的平衡常数，D错误；故选D。 2.（2026·福建泉州·模拟预测）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且的杀菌能力比强。时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：         其中、和分别在三者中所占分数()随变化的关系如图所示。下列表述错误的是 A．氯处理饮用水时，在冬季的杀菌效果比在夏季好 B．在氯处理水体系中，存在： C．用氯处理饮用水时，pH=6.5时杀菌效果比pH=7.5时更好 D．经计算，的平衡常数 【答案】D 【解析】HClO受热易分解，且夏季温度更高，氯气溶解度降低，溶液中HClO浓度低于冬季；已知HClO杀菌能力比强，因此冬季杀菌效果比夏季好，A正确；根据电荷守恒，体系中阳离子只有，因此有：，根据平衡，氯元素满足物料关系：，代入电荷守恒得：，B正确；HClO杀菌能力强于，从图像可知：pH越小，HClO的占比越高；pH=6.5时HClO的占比远大于pH=7.5，因此pH=6.5时杀菌效果更好，C正确；由题干三个平衡相加得到总反应，因此总平衡常数，从图像可知，pH=7.5时，和占比相等，即，HClO电离常数，因此：，和选项给出的不符，D错误；故选D。 3.（2026·福建泉州·模拟预测）工业上采用低温等离子体协同溶液脱硝，兼具高效与环保优势，核心反应如下：，已知：①时，；②受热易分解。下列说法正确的是 A．时，   B．增大体系压强，转化率增大，核心反应的平衡常数K增大 C．和的中心原子价层电子对数相同 D．可以采用升高温度来加快反应速率 【答案】C 【解析】，故该反应的平衡常数，A错误；平衡常数仅与温度有关，温度不变时不随压强变化，B错误；中心Cl的价层电子对数，中心Cl的价层电子对数，二者价层电子对数相同，C正确；已知受热易分解，升高温度会导致分解，无法加快脱硝反应速率，D错误；故选C。 4.（2026·河南许昌·三模）以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 一定压强下，按照投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡选择性[CH3OH的平衡选择性]随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．L1表示CH3OH的平衡选择性随温度的变化曲线 B．CO2的反应速率： C．加压后不影响CO2的平衡转化率 D．T1温度下，反应Ⅰ的平衡常数为 【答案】D 【分析】反应I（，吸热）：，气体分子数不变； 反应II（，放热）：，气体分子数减少；的平衡选择性。 【解析】升高温度，反应I正向（增多）、反应II逆向（减少），因此的平衡选择性随温度升高而降低，故下降曲线为的平衡选择性，为平衡转化率，A错误；温度越高反应速率越快，温度低于，所以的反应速率：，B错误；加压使反应II（气体分子数减少）正向移动，会促进转化，因此平衡转化率会增大，C错误；设起始，，时转化率为，即转化的；选择性为，则，列式：、，所以温度下，平衡时、、、，所以反应I的平衡常数，D正确；故选D。 考向03 转化率的计算 1.（2026·贵州黔西南·一模）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．时，该反应的化学平衡常数的数值 D．、条件下，的平衡转化率为40% 【答案】C 【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，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；化学平衡常数仅与温度有关。根据题中信息无法计算时各物质的平衡浓度或分压，因此无法计算出化学平衡常数的具体数值，C错误；400℃、条件下，平衡时的转化率为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，即的平衡转化率为40%，D正确；故选C。 2.（2026·云南昆明·模拟预测）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数)。向2 L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．a点NO的转化率为 B．从反应开始到c点的平均反应速率为 C．c点反应物的活化分子数少于b点 D．化学反应速率： 【答案】C 【分析】该反应为，反应前后气体分子数不变，因此体系总物质的量始终为，体积分数等于物质的量分数。结合图像温度越高反应速率越快，越先达到平衡，可知。 【解析】a点的体积分数，则，转化的，转化率，A错误；c点，则，，平均速率，B错误；由及图像知，b点，c点，温度，则，故，正反应速率与反应物活化分子数正相关，故c点反应物活化分子数少于b点，C正确；由C项分析知，化学反应速率：，D错误；故选C。 3.（2026·山东淄博·三模）液氨和液态CO2合成尿素发生如下反应，其中反应I是快反应，反应Ⅱ是慢反应。 反应I：CO2(l)＋2NH3(l)NH2COONH4(l)              ΔH1=-117 kJ·mol−1 反应Ⅱ：NH2COONH4(l)NH2CONH2(l)＋H2O(l)   ΔH2=＋16 kJ·mol−1 起始投料n0(CO2)=1 mol，n0(NH3)=x mol，反应20 min时，体系中含碳或氮物种的物质的量随温度的变化关系如图。 下列说法错误的是 A．x=4.5 B．b线所示物种为NH2CONH2(l) C．T0 K时，CO2(l)的转化率为66.7% D．总反应的平衡常数K(450K)>K(600K) 【答案】B 【解析】300K时，反应I（快反应）已基本达到平衡，反应II（慢反应）几乎不发生。剩余CO2：0.4mol，则反应I消耗CO2：1−0.4=0.6mol，反应I消耗NH3：2×0.6=1.2mol，a线为剩余NH3（含氮物种中量最多），300K时为3.3mol初始NH3的物质的量：x=3.3+1.2=4.5mol，A正确；反应II是慢反应，低温下反应速率极慢，几乎不生成尿素。300K时，尿素的物质的量应接近0，但b线300K时已有0.4mol，显然不是尿素。b线实际是中间产物氨基甲酸铵（NH2COONH4）：低温下反应I快速进行，中间产物积累；温度升高后反应II速率加快，消耗中间产物，因此b线先增后减(图中是高温下减小的过程T>300K的高温下)。尿素对应的是图中从0开始、先升后降的曲线：低温下生成量少，温度升高反应II加快，尿素量增加；温度过高时总反应（放热）逆向，尿素量减少，B错误；T0时，体系中所有含碳物种只有3种，根据碳元素守恒，三者的物质的量之和永远等于初始CO2的物质的量：，T0点是三条含碳曲线的交点，说明此时三种含碳物种的物质的量完全相等：，联立两式得到：，因此，转化的CO2物质的量为：，CO2的转化率为：，C正确；总反应是放热反应（ΔH<0），平衡常数随温度升高而减小。因此温度较低的450K时，平衡常数更大，D正确；故选B。 4.（2026·陕西咸阳·模拟预测）氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   将1 mol NH3和2 mol O2充入1 L有催化剂的刚性密闭容器中，在不同温度、相同时间下，测得有关物质的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是 A．高温高压利于得到NO B．M点时氨的转化率为40% C．N点后NO物质的量下降一定是温度升高平衡逆向移动造成的 D．容器中压强或NO的浓度不再变化，说明体系达到平衡状态 【答案】D 【解析】反应Ⅰ为气体体积增大的放热反应，熵增焓减，高温高压均使平衡逆向移动，不利于得到NO，A项错误；M点时n(N2)=n(NO)=0.2mol，根据化学方程式可知，消耗的氨气的物质的量n(NH3)=n(N2)+n(NO)=0.6mol，氨的转化率为，B项错误；N点后NO物质的量下降既可能是温度升高造成的，也可能是N点后催化剂活性下降造成的，C项错误；容器中压强或NO的浓度不再变化，说明体系达到平衡状态，D项正确；故选D。 考向04 多平衡体系中平衡常数的计算 1.（2026·河南开封·模拟预测）一定温度下，向恒容密闭容器中加入和在催化剂表面发生如下反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 体系中气体产物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ和反应Ⅱ相比，反应Ⅰ为快反应 B．内， C．平衡体系中， D．此温度下，反应Ⅲ平衡常数： 【答案】D 【分析】一定温度下，向V L恒容密闭容器中加入1molCO（g）发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，和的物质的量一直增大，且的增量大于，故曲线甲代表，曲线乙代表，曲线丙代表，据此分析； 【解析】时间内，快速产生，其产生量远大于，说明反应Ⅱ为快反应，A错误；时，，根据三个方程式各物质的转化关系，可知反应中消耗的，则，B错误；平衡体系中，由碳元素守恒可知；，，由氮元素守恒可知，，C错误；由C项可知，反应Ⅲ平衡常数，D正确；故选D。 2.（2026·山东德州·三模）以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。不同温度下，平衡时反应体系的组成如图，下列说法错误的是 编号 过程 (a) (b) (c) (d) A． B．曲线Ⅰ对应的物质为 C．温度时， D．温度时，反应(c)的平衡常数 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，，A正确；根据、，温度上升时，反应a逆向移动，反应b正向移动，导致的物质的量必然减小，故曲线Ⅰ对应的物质即为，B正确；根据B选项，曲线Ⅱ对应的物质即为，图示中，在温度时，与的物质的量为0，起始时加入的，根据钛原子守恒，此时，C正确；，并不为10368，D错误；故选D。 3.（2026·重庆·模拟预测）甘油()可制得和，其过程中的主要反应如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ： 条件下，通入、发生上述反应达到平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的物质的量，反应Ⅲ的 B．时，反应Ⅱ的 C．时，向容器中通入，的物质的量不变 D．其他条件不变，范围升高温度，平衡时水蒸气物质的量分数在不断增大 【答案】B 【分析】起始时，C3H8O3的物质的量为1mol，故体系中C原子的总量为3mol，550℃时，曲线①对应物质为5mol，若为CO或者CH4，都不符合碳原子守恒，故曲线①代表H2，反应Ⅰ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应Ⅱ属于放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的物质的量增大，③对应的物质是CO，曲线②代表CH4，550℃时，CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol，三者所含碳原子的总量为3mol，此时体系中不再含有C3H8O3，据此分析作答。 【解析】由分析知，曲线①是代表H2，不是CO，随温度升高（曲线②）物质的量降低，说明升温使反应Ⅲ平衡逆向移动，故反应Ⅲ的，A错误；结合分析，由图知，时，，，，CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含碳原子的总量为3mol，此时体系中不再含有C3H8O3，由H守恒可得，，B正确；反应在恒压条件下，通入惰性气体Ar，容器体积增大，各物质分压降低，平衡向气体分子数增多的方向移动，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ不移动，则的物质的量将增大，C错误；反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2，反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2，由题图可知，温度由400℃升高到550℃的过程中，CO2的物质的量增大，说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度，而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应Ⅱ中H2O的化学计量数)，故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小，D错误；故选B。 4.（2026·湖南长沙·一模）工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯，乙烷裂解过程中主要发生的反应及其在不同温度下的平衡常数如表所示。 反应 1100 K 1300 K 1500 K Ⅰ． 1.6 18.9 72.0 Ⅱ． 60.9 108.7 165.8 Ⅲ． 0.015 0.33 3.2 Ⅳ． 某温度下充入x mol C2H6发生上述反应，平衡时混合气体体系的压强为p，其中C2H6、C2H4、CH4的物质的量分别为m mol、n mol、r mol，下列说法不正确的是 A．当裂解反应不断进行，体系将会产生大量积碳 B．为提高乙烯的产率，工业生产的适宜反应条件为高温、较长的反应时间 C．由表中数据分析，平衡时混合气体中H2的体积分数最大 D．若平衡时未检测出C2H2，则此温度下反应Ⅰ的平衡常数 【答案】B 【解析】反应Ⅳ的平衡常数远大于1，正向进行程度极大，裂解产生的几乎完全分解生成碳单质，体系会产生大量积碳，A正确，不符合题意；升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大，高温有利于乙烯生成，但反应时间过长时，生成的乙烯会发生反应Ⅲ、Ⅳ转化为乙炔、积碳，反而降低乙烯产率，适宜条件应为高温、适当的反应时间，B错误，符合题意；反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均生成，且反应Ⅳ正向进行程度极大，的生成量远大于其他气态物质，平衡时体积分数最大，C正确，不符合题意；根据H守恒，平衡时的物质的量为，总气体物质的量为，反应Ⅰ的，表达式正确，D正确，不符合题意；故选B。 拔高·模拟预测 1.（2026·安徽合肥·模拟预测）一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：①；②。部分物质的浓度随时间的变化如图，后达到平衡状态。下列说法错误的是 A．为随t的变化曲线 B．内， C．反应②为异构化反应 D．该条件下，反应②的平衡常数 【答案】D 【分析】反应①：从纵坐标c1开始单调递减并最终在t1时刻降为0的曲线，代表反应物P和Q，这说明该反应在t1时完全反应结束，c1即为P和Q的起始浓度。 中间产物M：从0开始增大，在t1时刻达到最大值（此时反应①结束，M不再生成，只发生消耗），随后逐渐降低并达到平衡，其在t1时刻的峰值浓度为c2，平衡浓度为c3。 最终产物 N：从0开始持续单调递增，直到t2之后达到平衡，这与曲线X的走势吻合。 【解析】如上分析，曲线X持续单调递增并最终趋于平衡，正是最终产物N的浓度变化曲线，A正确；根据物料守恒，反应①消耗的P会按1:1全部转化为M，在t1时刻，P恰好完全耗尽，理论上共生成了浓度为c1的M，但此时体系中M的实际浓度为峰值c2，说明有 浓度的M已经转化为了N，因此t1时刻 ，其平均反应速率 ，B正确；反应②反应前后气体分子数不变，是一种物质转化为另一种同分异构体的过程，属于典型的异构化反应，C正确；在t2达到平衡状态时，M 的平衡浓度 ，根据物料守恒，此时N的平衡浓度应为，故反应②的平衡常数，D错误；故选D。 2.（2026·湖北宜昌·二模）常温下，向0.2 mol/L CuSO₄溶液中通入氨气，存在平衡：，平衡常数为，测得和的物质的量分数与平衡体系的的关系如图所示（已知：；）。 下列说法错误的是 A．曲线4代表的变化 B．点溶液中， C．b点的横坐标值为 D．的平衡常数 【答案】D 【分析】由图可知，曲线1代表的微粒的物质的量分数在通入氨气过程中逐渐减小，则曲线1表示Cu2+的物质的量分数；继续通入氨气，［Cu(NH3)］2+的浓度逐渐增大，则曲线2表示［Cu(NH3)］2+的物质的量分数；继续通入氨气，［Cu(NH3)］2+浓度逐渐减小，［Cu(NH3)2］2+的浓度逐渐增大，曲线3表示［Cu(NH3)2］2+的物质的量分数，以此类推，曲线4表示［Cu(NH3)3］2+的物质的量分数，曲线5表示［Cu(NH3)4］2+的物质的量分数。 【解析】由分析可知，曲线4代表的变化，A正确； B.点是曲线1和曲线4的交点，即，根据图像可知此时，所以，因此，B正确；结合图像交点数据计算，图像1和2的交点p[NH3]=4.1，得出K1=104.1，图像2和3的交点p[NH3]=3.5，得出K2=103.5，图像3和4的交点p[NH3]=2.9，得出K3=102.9，图像4和5的交点p[NH3]=2.1，得出K4=102.1，b点是曲线2和５的交点，此时，反应的==108.5，所以，可推得b点的横坐标值为，C正确；反应的平衡常数：，拆分可得：，其中，由图像交点计算得，即，已知，因此，D错误；故选D。 3.（2026·陕西榆林·模拟预测）已知反应，其速率方程为，，其中、分别是正、逆反应的速率常数。时，。在容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的气体，发生上述反应，测得容器中不同时刻如表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 2.50 2.10 1.82 1.59 1.50 1.45 下列说法错误的是 A．1~4 min，该反应的平均反应速率 B．在下该反应的化学平衡常数 C．平衡后再通入，则的平衡转化率会增大 D．若其他条件不变，将原容器改为恒容绝热容器，达到平衡时，与原平衡相比，的体积分数增大 【答案】B 【解析】1~4 min内，，，A正确；平衡时正逆反应速率满足：，代入速率方程得，平衡常数，时，故，B错误；该反应正反应为气体分子数减小的反应，恒容下平衡后通入，根据等效平衡原理，相当于增大体系压强，平衡正向移动，的平衡转化率增大，C正确；反应，恒容绝热条件下反应放热使体系温度升高，平衡逆向移动，的体积分数增大，D正确；故选B。 4.（2026·河南开封·模拟预测）为二元弱酸，难溶于水。时，向含有足量的悬浊液中缓缓通入一定量的气体，平衡体系中、、、物质的量浓度的负对数pX与pH的关系如图所示(反应过程中无气体逸出，忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是 A．N点溶液：pH=4 B．的化学平衡常数 C．M点溶液： D．溶液中由水电离出的物质的量约为 【答案】C 【分析】首先先明确各曲线对应关系：，浓度越大，越小。是二元弱酸，越大，浓度越大，越小，故对应；越大，浓度越小，越大，故对应；对应；根据，越大，越大，越小，越大，故对应。由图可得： 点，，故； 点，，故； 大于7时，相当于没有通入氯化氢气体，达到沉淀溶解平衡，，点，故；据此作答。 【解析】N是和交点，故，，得，，A正确；反应的平衡常数，B正确；M点为为L2和L3的交点，此时，由物料守恒得， 由电荷守恒得，代入整理得 ，M点溶液为酸性，则，因此，C错误；溶液中，第一步水解常数，中，；溶液中水电离出的总，D正确；故选C。 5.（2026·江苏盐城·模拟预测）甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，在1×105 Pa、进料配比、温度为500～1000℃的条件下，甲烷干重整过程中平衡时CH4的转化率、CO2的转化率和积碳率[]随着温度变化如图所示。 反应Ⅰ   CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) 反应Ⅱ   CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) 反应Ⅲ   2CO(g)=C(s)+CO2(g) 下列说法错误的是 A．曲线1代表甲烷的转化率 B．甲烷干重整的最佳温度为950℃左右 C．600℃时，反应Ⅱ的平衡常数为 D．其它条件不变，提高可以提高氢气的产率 【答案】C 【分析】升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ正向移动，CH4的转化率、CO2的转化率增大，CO2的转化率的变化大于CH4的转化率变化，则曲线1代表CH4的转化率、曲线2代表CO2的转化率；升高温度，反应Ⅲ逆向移动，积碳率降低，曲线3代表积碳率。 【解析】根据以上分析，曲线1代表甲烷的转化率，故A正确；950℃左右时，CH4的转化率、CO2的转化率达到最大值，积碳率达到最低值，所以甲烷干重整的最佳温度为950℃左右，故B正确；设甲烷、CO2的投料均为amol，600℃时，CO2的转化率为50%、CH4的转化率为80%、积碳率为50%，则平衡体系中含amolC、0.5amolCO2、0.2amolCH4，根据C元素守恒，反应生成CO的物质的量为0.3amol，根据O元素守恒，反应生成H2O的物质的量为0.7amol，根据H元素守恒，反应生成氢气的物质的量为0.9amol，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，平衡常数为，故C错误；增大CH4的投料，反应Ⅰ正向移动，减小CO2投料，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅲ正向移动，所以其它条件不变，提高可以提高氢气的产率，故D正确；故选C。 6.（2026·四川成都·三模）难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A．曲线Ⅳ表示与pH的变化关系 B．总反应的平衡常数 C．pH=4.27时，溶液中存在 D．pH=6时，和的分布系数之比小于10:1 【答案】B 【分析】pH越小，浓度越高，的分布系数越大，的分布系数越小；曲线Ⅲ随pH增大先增后减，曲线Ⅲ是，曲线Ⅳ随pH增大一直增大，曲线Ⅳ是；分布系数指的是M物质量浓度占总物质量浓度的比值，则三个分布系数之和为不变，所以曲线Ⅰ为；则曲线Ⅱ为。 【解析】曲线Ⅳ表示与pH的变化关系，A错误；由电离平衡得：，当pH为1.27时，，则；，当pH为4.27时，，则；总反应的平衡常数，B正确；题干中提到通过加入酸来调节体系pH，设加入酸为HA,溶液中的电荷守恒：，pH为4.27时，，即物质的量浓度相等，代入得：，C错误；pH=6时，，D错误；故选B。 7.（2026·河北保定·二模）常温下，体系中存在平衡关系：、、、，含Cd微粒分布分数(含Cd的某种微粒物质的量/所有含Cd微粒物质的量之和)与的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ对应的主要平衡过程为、 B．pH=9时体系中微粒浓度关系： C．向pH>9的平衡体系中加水稀释，体系中与的浓度之比增大 D．的平衡常数的值约为 【答案】D 【分析】随着增大（即浓度增大），结合数目增多，因此曲线从左到右对应微粒：、、、、。 【解析】曲线对应，由图知升高过程中，先由结合反应生成（增大），后又与反应生成（减小），A正确；常温下时，，，由图知，，即，B正确；的平衡常数，的平衡常数，联立得： ，加水稀释时，减小，温度不变而不变，故比值增大，C正确；反应的平衡常数，当时（两曲线交点），交点处，即，代入得，不是，D错误；故选D。 8.（2026·广西·三模）在一定温度下，用NaOH溶液分别滴定CH3COOH、CuSO4、FeCl3三种溶液，pM与pH的变化关系如图所示。pM=-lgM，M表示c(Cu2+)、c(Fe3+)或。已知，lg2=0.3。下列说法错误的是 A．曲线Ⅱ表示-lgc(Fe3+)与pH的关系 B．该温度下，Cu(OH)2的溶度积数量级为10-20 C．该温度下，CH3COOH的电离平衡常数 D．的平衡常数K=8×1018 【答案】A 【分析】对于难溶氢氧化物M(OH)n的溶度积，取负对数得关系式为：，所以n越大，曲线的斜率越小，因此曲线Ⅰ表示(n=3)与pH的关系，曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系；根据醋酸的电离常数Ka=，取负对数得关系式为：，斜率为1，故曲线Ⅲ表示与pH的关系。 【解析】根据上述分析，金属离子的价态越高，pH随pM变化的斜率越小，的化合价为+3价，的化合价为+ 2价，曲线为Ⅰ表示(n=3)与pH的关系，曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系，A错误；曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系，当pM=0时，，此时pH=4.15，即，所以，B正确；根据图示及分析可知，曲线Ⅲ表示与pH的关系，根据的电离平衡常数Ka=，可得，当=0时，，故，C正确；反应的平衡常数，由图可知当pM=0时，，此时pH=1，即，故，又B项可知，代入K可得K= ，D正确；故选A。 9.（2026·辽宁大连·模拟预测）常温下，向AgBr悬浊液(含有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液，发生如下反应： ①  ②。相关数据如图所示，M代表Ag+或Br-；N代表或。下列说法错误的是 A．L3代表随变化关系 B．的平衡常数K为 C．常温下， D．当时， 【答案】D 【分析】在悬浊液中加入溶液，会与结合形成配合物，导致溶液中游离的减小。根据溶度积常数，由于减小，平衡向右移动，继续溶解，增大。因此，随着横坐标的增大，减小，减小，对应图中的下降曲线。增大，增大，对应图中的上升直线。对于反应 ①：，变形得，取对数：。这是一条斜率为 -1 的直线。对于反应②：，结合反应①，总反应为，其平衡常数为，，这是一条斜率为-2的直线，观察图像，的斜率较小（绝对值为1），的斜率较大（绝对值为2）。因此，代表，代表。 【解析】由分析可知，代表随变化关系，A正确；该反应的平衡常数，在c点，，此时和的纵坐标均为-4.2，=，=，= ，代入的表达式：，B正确；在图中横坐标为-4.6时，即，的纵坐标为 -3.85（d 点），的纵坐标为-8.35（b 点），此时，，，C正确；当时，，由图可知L4的纵坐标小于L3，应大于，根据物料守恒，，故最大，故溶液中离子浓度大小顺序为，D错误；故选D。 10.（2026·云南·模拟预测）常温下， 溶液中(为含磷元素的微粒)随的变化关系如图所示。已知，下列说法中正确的是 A．曲线①代表 B．a点溶液中 C．反应平衡常数的数量级为 D．c点溶液中 【答案】D 【分析】由电离方程式可知，、可知，pH增大，平衡正向移动，减小，其pM增大，先增大后减小，其pM先减小后增大，增大，其pM减小，由图可知，曲线①代表，曲线②代表，曲线③代表；a点时=，由知，，b点时=，由知，，据此分析。 【解析】由分析可知，曲线①代表，A错误；由图可知，若a点溶液中未加入其他酸或碱，则a点溶液中，溶液中，，而a点的溶液pH=1.4，要使溶液的pH增大，需加碱性物质，由电荷守恒知，a点溶液中，B错误；的，数量级为，C错误；根据元素守恒有，c点，则，D正确；故选D。 11.（2026·江苏扬州·模拟预测）利用与获得的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   100下，在密闭容器中加入一定量的和，发生以上反应。温度后体系达平衡，已完全分解。中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示(温度前图未画出)。 下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线④表示的产率 C．温度为时，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，的浓度不变 D．温度为时，反应Ⅲ的平衡常数为 【答案】C 【分析】在T2之前，曲线③和曲线④重合，说明CO2的转化率和CH4的产率相等，即在这之前只发生反应Ⅱ，在T2之后，曲线④大于曲线③，说明曲线④代表CO2的转化率，曲线③代表CH4的产率，温度升高CO2的转化率减小，说明ΔH2<0，在T3之后，CO2的转化率略有上升，说明反应Ⅲ的ΔH3>0；温度升高时，反应Ⅱ逆向进行，H2O的物质的量减少，所以曲线②为H2O的物质的量，曲线为H2的物质的量，据分析答题。 【解析】根据盖斯定律，目标反应可由反应Ⅱ - 反应Ⅲ得到，故<0，A错误；根据分析，曲线④代表CO2的转化率，曲线③代表CH4的产率，B错误；温度为时，存在反应I和反应Ⅱ，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，温度不变，反应I的化学平衡常数不变K=保持不变，即平衡后不变，C正确；在T3时，H2和H2O的物质的量相等为1.36 mol，根据氢元素守恒可知n(CH4)=，此时CH4的产率为64%， 则反应前CO2为1 mol，再由反应Ⅱ生成0.64 mol CH4时会产生n(H2O) =1.28 mol，可知反应Ⅲ生成的n(H2O)=1.36mol-1.28mol=0.08 mol，同时生成0.08 mol CO，根据C元素守恒平衡时n(CO2)=(1-0.64-0.08)mol=0.28 mol，反应Ⅲ的平衡常数，D错误，答案C。 12.（2026·安徽宿州·三模）弱酸在水相和有机相中存在平衡：，平衡常数为。25℃时，向环己烷溶液中加入等体积的水进行萃取，用或调节水溶液pH.测得水溶液中、、、环己烷中的物质的量浓度与水相萃取率随pH的变化关系如图所示。 已知：①在环己烷中不电离；②忽略溶液体积变化。 下列说法错误的是 A．曲线ⅲ表示，曲线ⅴ表示 B．25℃时， C．水相中的平衡常数 D．若加水进行萃取，则交点O向右移动 【答案】D 【分析】25 ℃时，向环己烷溶液中加入等体积的水进行萃取，用或调节水溶液pH，随着pH的增大，水溶液中H2A的电离程度增大，H2A的浓度减小，使平衡正向移动，环己烷中H2A的浓度减小，水相萃取率α增大，则曲线ⅰ表示环己烷中H2A浓度变化，曲线ⅱ表示水相萃取率；水相中HA-的浓度先增大后减小，A2-的浓度不断增大，曲线ⅳ表示HA-的浓度变化，曲线ⅴ表示A2-的浓度变化，曲线ⅲ表示水溶液中H2A的浓度变化；由图可知，pH=4时，水相中c(H2A)=c(HA-)，Ka1(H2A)==10-4；pH=7时，水相中c(A2-)=c(HA-)，Ka2(H2A)= =10-7；pH=2时，c环己烷(H2A)=0.08 mol∙L-1，c水相(H2A)=0.02 mol∙L-1，Kd==0.25； 【解析】由分析，曲线ⅲ表示，曲线ⅴ表示，A正确；  由分析，25℃时，，B正确；水相中的平衡常数，C正确；若加水进行萃取，交点O为c(H2A，环己烷)=c(HA−)，由一级电离：Ka1=，电离平衡常数Ka1只随温度变化，温度不变，Ka1不变，因此交点O的pH不变，D错误；故选D。 13.（2026·福建莆田·三模）室温下，向的环己烷溶液中加入V mL蒸馏水进行萃取，用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节水溶液的pH，忽略溶液体积变化，测得溶液中的、、、水相萃取率[]和环己烷中的随pH的变化关系如图所示。 已知：在环己烷中不电离；水相和有机相中存在平衡：  。 下列说法错误的是 A．曲线a表示的是的变化趋势 B．的平衡常数 C．若加水体积为2V mL，则交点M的pH减小 D．时，体系中 【答案】C 【分析】分配平衡： ， 水相电离：， ，所以pH越大，电离越充分，水相中 随pH增大减小，先增后减， 随pH增大增大。 同时水相萃取率，pH越大，更多在水相电离，进入水相，因此随pH增大而增大，随pH增大而减小，故曲线a表示随pH变化趋势，曲线b表示随pH变化趋势，曲线c表示随pH变化趋势，曲线d表示随pH变化趋势、曲线e表示随pH变化趋势，据此分析。 【解析】由分析知，曲线a表示的变化趋势，A正确；由图可知，pH=2时，，则计算平衡常数，B正确；交点M时有c环己烷(H2A)=c水(HA-)，则有Ka1(H2A)=，则该点pH只与H2A的一级电离常数和Kd有关，加水稀释不影响平衡常数大小，交点pH不变，C错误；由图可知，pH=5.6时，曲线c和e相交且最低，曲线d高于曲线a，由分析可知，，D正确；故选C。 14.（2026·北京石景山·二模）工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生以下反应来制取氢气：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH = -41 kJ·mol−1，某小组计划研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如下数据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 t1 放出热量：32.8 kJ ② 2 8 0 0 t2 放出热量：Q 下列说法不正确的是 A．容器①中反应达到平衡时，生成0.8 mol H2 B．不考虑热量损失，Q = 65.6 kJ C．容器②中反应的平衡常数K = 1 D．若容器①的容积变为原来的一半，则CO的平衡转化率增大 【答案】D 【解析】反应每消耗1 mol CO放出41 kJ热量，容器①平衡放出32.8kJ热量，反应的，根据方程式，生成，A正确；该反应前后气体系数之和相等，恒温恒容下容器②投料为①的2倍且投料比相同，二者为等效平衡，CO转化率均为80%，则②中消耗1.6 mol CO，放热，B正确；平衡常数仅与温度有关，两容器温度相同K相等，容器①平衡时 、、 ，反应前后气体系数和相等，可用物质的量代替浓度计算， ，C正确；该反应前后气体系数之和相等，压强变化不影响平衡移动，容器容积变为原来的一半，压强增大平衡不移动，CO平衡转化率不变，D错误；故选D。 15.（2026·福建福州·三模）向不同的悬浊液中加入固体(完全溶解，溶液体积变化忽略不计)，溶液中与的关系如图所示。 已知：   下列说法错误的是 A．曲线①对应的 B．点处， C．点处，体系中含微粒的总浓度大于 D．的平衡常数 【答案】B 【解析】H+会抑制氢氧化铝沉淀生成，增大，在相同氟离子浓度下，曲线①的最小，说明最大，这意味着溶液酸性最强，已知曲线②是pH=5.0，曲线①在其下方，故，A正确；N点处， 加入的是，由物料守恒可知，B错误； M点坐标为。这意味着，即； ，即，题目已知配位反应的，，体系中含Al微粒的总浓度=>mol/L，C正确；Q点坐标，即，，pH=5.0，则，即，此时氟离子浓度较小，且之后随着氟离子浓度增大，铝离子浓度不变，此时仍然是悬浊液，，则① ，已知② ，①+②可得的平衡常数，D正确；故选B。 16.（2026·河南南阳·二模）H2X为二元弱酸，其电离常数为和。是一种难溶于水的白色沉淀，。下图表示向CaX(足量)悬浊液中加入稀盐酸时，溶液中含X物种的分布系数[如：]及[]随溶液pH的变化关系。下列叙述错误的是 A． B．M点 C．当pH=3时， D．反应的平衡常数 【答案】B 【分析】CaX悬浊液中存在溶解平衡：CaX(s)Ca2+(aq)+X2-(aq)，加入稀盐酸，溶液的pH不断减小，X2-浓度不断减小，HX-浓度不断增大；当HX-达到最高点后，继续加入稀盐酸，HX-浓度不断减小，H2X浓度不断增大，则N点时，c(HX-)=c(X2-)，前一交叉点，c(H2X)=c(HX-)。随溶液pH的不断增大，X2-浓度不断增大，Ca2+浓度不断减小，不断增大(图中虚线)。 【解析】pH=1.2时，c(H2X)=c(HX-)，== c(H+)=10-1.2mol/L；pH=2.7时，c(H2X)=c(X2-)，∙==c2(H+)，===10-4.2，A正确；M点，B错误；当pH=3时，溶液中X元素以X2-、HX-、H2X形式存在，依据原子守恒，可得出，C正确；反应的平衡常数，D正确；故选B。 17.（2026·山西·二模）与氨水的反应与类似。向含的1 L溶液中不断滴加氨水，溶液中存在、、、、等五种含物种，彼此间通过构成平衡。平衡时分布系数与的关系如图所示（其中代表溶液中的含物种），比如的分布系数 ，所有曲线均交于一点，该点横坐标为。已知。下列说法错误的是 A．当时，溶液中 B．的平衡常数 C．当时，溶液中 D．不易溶于氨水 【答案】C 【解析】与氨水的反应分别为：，，，，题目中说所有曲线交于一点，横坐标为−2.4，说明此时五种含Zn物种的分布系数相等，即浓度相等，据此分析： A．当，说明此时比交点处低，配位反应向低配位数方向移动。对于相邻的两种配合物，的分布系数在时，高于，因此浓度也更高，A正确；反应的平衡常数表达式为，在交点处，五种物种浓度相等，设为c，代入得：，B正确；当时，五种含Zn粒子浓度相等；由于该反应会先生成沉淀，之后沉淀溶解几乎全部生成，则交点处还有部分，沉淀未溶解。已知Zn总物质的量为1 mol，则交点处溶液中五种含Zn物种总量小于1mol，因此n(Zn2+)<0.2mol，C错误；可与形成稳定配合物，但需要较高浓度氨水，稀氨水中溶解程度很小，因此不易溶于氨水，D正确；故选C。 18.（2026·黑龙江哈尔滨·三模）HY是一种易溶于水的弱酸，其电离产生的可与发生配位反应，生成、、。室温下，含铝微粒的分布系数与pY的关系如下左图所示；苯-水体系中与pH的关系如下右图所示。 已知：①、、、；、、 ②、 ③物质在苯-水体系中的分配系数为常数 ④，。 下列说法错误的是 A．曲线①代表与pY的关系 B．反应的平衡常数 C．图中交点P横坐标为9.7 D．在苯-水体系中用HY萃取，存在，若的分配系数，则上述反应的平衡常数 【答案】D 【分析】由题意可知，溶液中pY减小时，溶液中Al3+的浓度减小，[AlY]2+和[AlY2]+的浓度先增大后减小，AlY3的浓度增大，则曲线①、②、③、④分别代表[[AlY2]+、AlY3、[AlY]2+、Al3+的分布系数与pY的关系；由图可知，[AlY]2+浓度与Al3+浓度相等时，溶液中pY为8.1，则反应①Al3++Y-[AlY]2+的平衡常数为：K1====108.1，同理可知反应②[AlY]2++Y-[AlY2]+、反应③[AlY2]++Y-AlY3的平衡常数依次为K2=107.6、K3=105.5；由图可知，HY在苯-水体系中的分配系数为：KD=≈6，HY水浓度与Y-浓度相等时，溶液pH为8.9，则HY的电离常数为：Ka== c (H+)=10-8.9。 【解析】由分析可知，曲线①、②、③、④分别代表[[AlY2]+、AlY3、[AlY]2+、Al3+的分布系数与pY的关系，A正确；由盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③=目标反应，则反应的平衡常数为：K=K1K2K3=108.1×107.6×105.5=1021.2，B正确；由分析可知，HY在苯-水体系中的分配系数约为6，由题意可知，HY在苯-水体系中的分配系数是常数，则体系中存在如下关系：c[HY(苯)]≈6c[HY(水)]；由图可知，交点P的体系中HY(苯)浓度与Y-浓度相等，则由电离常数可知，溶液中氢离子浓度为： mol/L=(10-8.9×) mol/L，则溶液的pH为：8.9+lg2+lg3=9.7，所以交点P横坐标为9.7，C正确；由方程式可知，反应的平衡常数为： ，则AlY3在苯-水体系中的分配系数为72时，反应的平衡常数为：K==×10-5.5，D错误；故选D。 19.（2026·黑龙江吉林·模拟预测）温度下，由a与b制备c涉及的反应如下：反应Ⅰ：、反应Ⅱ：。向恒容密闭容器中充入和进行上述反应，平衡体系内a、c、d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．P点时反应Ⅱ的物质的量浓度平衡常数 B．曲线②代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系 C．Q点时，c的物质的量分数为 D．温度下，向另一恒容密闭容器中通入，和，此时反应向逆反应方向进行 【答案】A 【分析】 反应I：（b起始为，完全反应后生成，消耗）； 反应Ⅱ：，该反应反应前后气体分子数不变，因此体系总物质的量始终等于起始a的物质的量（反应后总物质的量不变）。随着起始a的物质的量增大，a的物质的量分数持续增大，对应一直上升的曲线①，且反应Ⅱ平衡正向移动，d物质的量分数越来越小，对应曲线③，开始时，反应Ⅱ平衡正向移动的影响大于a物质的量增大的影响程度，所以c的物质的量分数先增大，随后继续增大a的物质的量，c的物质的量分数降低，对应曲线②，据此解答。 【解析】p点对应，d的物质的量分数为。对反应Ⅱ列三段式： ：。已知，得mol，，。 平衡常数，A正确；根据分析可知，曲线②代表c的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系，B错误；Q点为曲线①（a）和曲线②（c）的交点，故。根据，且可逆反应平衡时（d不可能完全消耗），因此，得，C错误；温度不变，，计算浓度商，正反应方向进行，D错误；故选A。 20.（2026·河南新乡·三模）地球水圈中存在着复杂的二氧化碳-碳酸盐平衡体系，、、。常温下，平衡时随pH变化曲线如图所示(M代表H2CO3、、、)。已知CO2在空气中的分压是一个定值。 下列说法错误的是 A．曲线b代表随pH变化 B．的数量级为10-8 C．的平衡常数 D．pH=7时， 【答案】B 【分析】根据图象坐标，横坐标代表pH，随着pH增大，碱性增强，c()、c()增大，先生成，再生成，曲线b代表，曲线c代表，因为碳酸钙是难溶物，因此随着c()增大，溶液中c(Ca2+)减小，推出曲线d代表Ca2+，a代表H2CO3； 【解析】根据分析可知，曲线b代表随pH变化，A正确；根据图中信息可知，c、d交点(8.73，-4.18)，则=-4.18，，，的数量级为10-9，B错误；根据a、b交点(6.32，-5.00)可知，根据b、c交点(10.32，-1.00)可知，的平衡常数 ，C正确；由图可知，pH=7时，，因此，D正确；故选B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第03讲化学平衡常数及其相关计算 真题•命题感知 1.B 2.B 3.D 4.C h 进阶·强化演练 ,考向01平衡常数及其影响因素 1.B 2.A 3.B 4.D ,考向02平衡常数的计算 1.D 2.D 3.C 4.D ◆考向03转化率的计算 1.c 2.c 3.B 4.D >考向04多平衡体系中平衡常数的计算 1.D 2.D 3.B 4.B 小拔高模拟预测 题号 2 3 4 5 8 9 10 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 答案 D D ? C O B D D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D C D B B D B 2/2