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

该高中化学高考复习讲义聚焦化学平衡常数及其相关计算核心考点，涵盖平衡常数意义、速率常数关系、应用及三段式计算、分压平衡常数、转化率等内容，按“概念-关系-应用-计算”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生系统构建平衡计算思维体系。 讲义突出“三段式”建模与Kp计算流程等科学思维培养，如考向1结合两个反应平衡常数关系设计变式题，强化证据推理能力。设置分层变式训练与真题溯源模块，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

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 知识解构 知识点1 化学平衡常数的意义 ∣ 知识点2 速率常数与平衡常数的关系 知识点3 化学平衡常数的应用 考向破译 考向1 化学平衡常数的理解 ∣ 考向2 化学平衡常数的应用 考向3 化学反应速率常数 考点二 化学平衡的计算 知识解构 知识点1化学平衡计算方法——三段式 ∣ 知识点2 化学平衡计算方法和技巧 考向破译 考向1 化学平衡综合计算 ∣ 考向2分压平衡常数的计算 考向3 物质转化率的计算 解题妙招1 化学平衡移动的定性分析与定量计算 解题妙招2 压强平衡常数(Kp)的计算流程 解题妙招3 平衡转化率技法 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 浙江卷1月卷T18(1) 浙江1月卷，11，3分) —— 化学平衡的有关计算 —— —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考中该知识点在选择题和非选择题运均有呈现，受题量所限，主要在化学反应原理综合中呈现，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，为考查的常客，可见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)。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数的意义 1．三种平衡常数 a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) (1)浓度平衡常数：Kc＝ 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 (2)压强平衡常数：Kp＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝(P1+P2+P3+…)× ③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算 (3)物质的量分数平衡常数：Kx＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②物质的量分数：xi＝ 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＝ 5．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 6．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。 7．浓度熵：Qc＝ (1)浓度为任意时刻的浓度 (2)意义：Q越大，反应逆向进行的程度越大 (3)应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞Kc，反应逆向进行，v正＜v逆 ②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正＝v逆 ③Q＜Kc，反应正向进行，v正＞v逆 8．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 速率常数与平衡常数的关系 1．基元反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) 2．速率方程 (1)抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率 ①v正＝k正·ca(A)·cb(B)、v逆＝k逆·cc(C)·cd(D) ②v正＝k正·pa(A)·pb(B)、v逆＝k逆·pc(C)·pd(D) ③v正＝k正·xa(A)·xb(B)、v逆＝k逆·xc(C)·xd(D) (2)具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率 ①vA正＝k正·ca(A)·cb(B)、vC逆＝k逆·cc(C)·cd(D) ②vA正＝k正·pa(A)·pb(B)、vC逆＝k逆·pc(C)·pd(D) ③vA正＝k正·xa(A)·xb(B)、vC逆＝k逆·xc(C)·xd(D) 3．速率常数和平衡常数的关系 (1)抽象化：平衡条件v正＝v逆，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx (2)具体化：平衡条件＝，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx (3)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 4．计算某刻 (1)抽象化：＝＝K· (2)具体化：＝＝×K× 知识点3 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 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在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO 和0.1mol Cl2，发生如下两个反应： ①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数 K1 ②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2＜0平衡常数 K2 10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法正确的是( ) A．平衡时 NO2的转化率为50% B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2mol·L-1 C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1 【答案】A 【解析】A项，10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol，设①中反应的NO2为x mol，②中反应的Cl2为ymol，则： 则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；B项，由A项分析，平衡后c(NO)= ，故B错误；C项，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；D项，①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得反应4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D错误；故选A。 解题妙招 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1】【变载体】(2026·浙江杭州钱塘联盟高二期中)一定温度下，反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(aq)  ΔH＞0，达到平衡时，下列说法错误的是( ) A．将容器体积压缩为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度增大 B．继续加入CaCO3(s)，平衡不移动 C．减小CO2浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D．升高温度该反应的化学平衡常数K增大 【答案】A 【解析】A项，该反应温度不变时平衡常数K=c(CO2)为定值，压缩容器体积再次达到平衡时，CO2的浓度与原平衡相等，不会增大，A错误；B项，CaCO3(s)为固体，增加固体的量不改变其浓度，平衡不移动，B正确；C项，减小生成物CO2的浓度，平衡正向移动，平衡常数仅与温度有关，温度不变则平衡常数不变，C正确；D项，该反应ΔH＞0，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数K增大，D正确；故选A。 【变式2】【新情境】(2025·浙江省台州市高三一模)保持温度不变，在含足量HgI2(s)和一定量的溶液中，存在如下平衡关系： HgI2(s)HgI2(aq) K1 HgI2(s)HgI+(aq)+ I-(aq) K2 HgI+(s)Hg2+(aq)+ I-(aq) K3 HgI2(s) + I-(aq)HgI3-(aq) K4 HgI3-(aq) +I-(aq)HgI42-(aq) K5 HgI2(s)Hg2+(aq)+2I-(aq) Ksp K分别为平衡常数，设HgI2(s)的溶解度为smol/L。下列说法不正确的是( ) A．HgI2(s)的Ksp=K1×K2×K3 B． C．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI+)一定减小 D．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI3-)一定增大 【答案】B 【解析】将已知反应依次编号为①②③④⑤⑥。A项， 由盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③=反应⑥，则碘化汞的溶度积Ksp=K1×K2×K3，故A正确；B项，若视为只存在HgI(s)，溶液中碘离子浓度为2smol/L，汞离子浓度是smol/L，则溶度积Ksp=得s= ，而在含足量HgI2(s)和一定量I-的溶液中，碘离子浓度不是2smol/L，汞离子浓度不是smol/L，故B错误；C项，设起始溶液中碘化汞的浓度为1 mol/L，平衡时反应②生成HgI+离子的浓度为amol/L，反应③消耗HgI+离子的浓度为bmol/L，由题意可建立如下三段式： 由反应③的平衡常数可得：a—b=，设碘离子浓度为x、HgI+离子的浓度为y，由三段式数据可得a+b=x、a—b=y，解联立方程可得：y=，则HgI+离子的浓度与碘离子浓度的函数关系为减函数，当碘离子浓度增大时，HgI+离子的浓度一定减小，故C正确；D项，设起始溶液中碘化汞和碘离子的浓度都为1 mol/L，平衡时，反应④生成HgI3-离子的浓度为amol/L，反应⑤消耗HgI3-离子的浓度为bmol/L，由题意可建立如下三段式： 由反应⑤的平衡常数可得：a—b=，设碘离子浓度为x、HgI3-离子的浓度为y，由三段式数据可得1—a—b=x、a—b=y，解联立方程可得：y=，则HgI3-离子的浓度与碘离子浓度的函数关系为增函数，当碘离子浓度增大时，HgI3-离子的浓度一定增大，故D正确；故选B。 【变式3】【变考法】 (2025·浙江省强基联高三联考)CO2作为重要的温室效应气体，开发“碳捕获”技术，利用其生产其他化工产品是当前化工领域的热门方向。CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应： 反应①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.5kJ·mol−1 K1 反应②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1 K2 (1)反应③的平衡常数，其热化学方程式为 。 【答案】(1) CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝-90.7kJ·mol−1 【解析】(1)根据反应③的平衡常数，可知反应③等于反应①减去反应②，其热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝-90.7kJ·mol−1。 考向2 化学平衡常数的应用 例2T1时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40 mol·L－1、0.96 mol·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p， ＝。下列说法错误的是( ) A．T1时，A的平衡转化率为80% B．T1时，K＝20，Kp＝ C．T1达到平衡时，再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则平衡将正向移动 D．T2时(T2＞T1)，平衡常数为10，可知该反应为放热反应 【答案】C　 【解析】设反应达平衡时，C的浓度为2x mol·L－1，则 2A(g) ＋ B(g) 2C(g) 起始/(mol/L) 0.40 0.96 0 转化/(mol/L) 2x x 2x 平衡/(mol/L) 0.40－2x 0.96－x 2x， 恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则＝，解得x＝0.16，故A的平衡转化率为×100%＝80%，A项正确；平衡时，K＝＝20，A、B、C的平衡分压分别为p＝p，p＝p、p＝p，则Kp＝＝，B项正确；保持体积不变，混合气体中再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则C和B的浓度分别为0.40 mol·L－1和1.00 mol·L－1，故Q＝＝25＞K，反应逆向移动，C项错误；温度升高，K减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。 【变式1】【变载体】反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。 温度 (K) 化学平衡常数 反应Ⅰ： 4NH3＋5O2===4NO＋6H2O 反应Ⅱ： 4NH3＋3O2===2N2＋6H2O 反应Ⅲ： 2NO＋O2===2NO2 500 1.1×1026 7.0×1034 1.3×102 700 2.1×1019 2.6×1025 1.0 下列说法正确的是( ) A．使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量 B．通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C．通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ D．氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度 【答案】A 【解析】使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ的发生，增大氧化炉中NO的含量，故A正确；升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数均减小，则正反应均为放热反应，无法通过改变氧化炉的温度达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故B错误；反应Ⅰ和反应Ⅱ的正反应均为气体分子数增大的反应，无法通过改变氧化炉的压强达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故C错误；反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ正反应均为放热反应，所以氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度，故D错误。 【变式2】【新情境—物质制备与学科知识结合】苯催化加氢制备环己烷的原理如下： 向密闭反应器中按方程式的计量数之比投料合成环己烷，固定苯的平衡转化率分别为0.4、0.5、0.6，探究温度、压强的关系如图所示。已知：平衡体系中，用各组分的物质的量分数(x)计算的平衡常数叫做物质的量分数平衡常数(Kx)。 下列叙述正确的是 A．曲线Ⅰ代表苯的平衡转化率为0.4 B．反应热ΔH＜0 C． D． 【答案】B 【解析】A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，其他条件相同，增大压强，平衡正向移动，苯的平衡转化率增大，所以，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表苯的平衡转化率为0.6、0.5、0.4，A错误；B．压强不变，升高温度，苯的平衡转化率降低，所以ΔH＜0，B正确；C．由于起始投料比相同，T、W点的平衡转化率相等，所以，T、W点平衡常数Kx相等，C错误；D．根据三段式计算，设起始投入1 mol苯(g)和3 mol氢气，S点的平衡转化率为0.5，S点状态下，苯(g)、氢气、环己烷(g)的物质的量分数分别为、、，根据平衡常数表达式，，D错误；故答案选B。 【变式3】【新情境—碳资源利用与学科知识结合】(2025·浙江省北斗星盟三模)化工生产中排放的CO2可通过热化学、电化学相关技术进行再利用，使其成为廉价易得的碳资源。 已知：I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH= -49.5kJ·mol−1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) ΔH2＝-483.6kJ·mol−1 Ⅲ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝-41.2kJ·mol−1 (3)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入恒温恒容密闭容器中，只发生反应I，已知该温度下反应的化学平衡常数。下列事实说明反应正向进行的是_______。 A．气体的密度不变 B．气体的平均摩尔质量变大 C．某时刻容器中，， D．体系的压强变小 (4)利用CO2作为碳源可以合成丙酸和丙二酸。丙酸的和丙二酸的的大小关系为，理由是 。 【答案】(3)BD (4)丙二酸中-COOH使另一个-COOH的O-H键极性增强，酸性增强，HOOC-CH2-COO-易形成离子内氢键，氢离子比丙酸难电离 【解析】(3)A项，容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，不能说明反应正向进行；B项，反应为气体分子数减小的反应，气体的平均摩尔质量变大，说明总的气体的物质的量减小，反应正向进行；C项，某时刻容器中，，，则，则反应逆向进行；D项，反应为气体分子数减小的反应，体系的压强变小，说明总的气体的物质的量减小，反应正向进行；故选BD； (4)羧基为吸电子基团，丙二酸中-COOH使另一个-COOH的O-H键极性增强，酸性增强；丙二酸一级电离后形成的HOOC-CH2-COO-易形成离子内氢键，使得其二级氢离子比丙酸难电离，故丙酸的Ka和丙二酸的Ka1、Ka2的大小关系为Ka1＞Ka＞Ka2； 考向3 化学反应速率常数 例2温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( ) 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K= B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17 C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小 D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆<0.8 【答案】C 【解析】平衡时，正、逆反应速率相等，则有k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2)，所以K==，A项错误。根据化学方程式和容器 Ⅰ 中O2的平衡浓度可知，平衡时，c(NO)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.2 mol·L-1，则T1温度下，该反应的平衡常数K===0.8；容器Ⅱ中浓度商Qc=≈0.56<0.8，反应正向进行，气体的总物质的量大于1 mol，而容器Ⅲ中反应向左进行，气体的总物质的量小于0.85 mol，所以达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比大于20∶17，B项错误。容器Ⅰ中NO2的转化率为=，假设容器Ⅱ中NO2的转化率也为，反应正向进行： 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) 起始量(mol·L-1) 0.3 0.5 0.2 变化量(mol·L-1) 0.2 0.2 0.1 平衡量(mol·L-1) 0.1 0.7 0.3 平衡常数K==14.7>0.8，所以容器Ⅱ中NO2的转化率小于，即容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小，C项正确。因为该反应的正反应是吸热反应，温度T2>T1，所以T2时平衡常数增大，则k正∶k逆>0.8，D项错误。 【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州市富阳区高三二模，节选)乙烯氯化法是工业生产氯乙烯的重要方法。1，2-二氯乙烷裂解：ClCH2CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)(g)＋HCl(g) (4)向1 L恒容容器中充入2 mol ClCH2CH2Cl(g)，充分反应达到平衡时，测得体系中部分组分的体积分数与反应温度的关系如图1所示。 ①1，2-二氯乙烷裂解反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②生成氯乙烯的净反应速率方程：v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHC1)·c(HCl)(其中k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。 X点时，_______。 【答案】(4) > 1 (5) 4Cl-+O2+2H2O2Cl2+4OH- 阳离子 【解析】(4)①由图1可知，温度升高，1，2-二氯乙烷裂解反应平衡正移，△H>0；②平衡时净反应v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHCl)·c(HCl)=0，，X点时，1，2-二氯乙烷和氯乙烯的体积分数相等，由平衡计算三段式可求知，平衡时，1，2-二氯乙烷、氯乙烯和HCl的物质的量均为1 mol，代入。 【变式2】【新情境】(2026·浙江省七校联盟高三一模，节选)汽车尾气中含有NO气体，是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下： Ⅰ．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180kJ·mol−1； Ⅱ．NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2； Ⅲ．用CO还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH3。 (4)反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)的正、逆反应速率分别可表示为、，、分别表示正、逆反应速率常数，只与温度有关。下图所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示随温度T变化的直线是 。(写出判断依据) 【答案】(4)甲，温度升高，正逆反应速率都加快，lgk正、lgk逆均增大，但放热反应，lgk逆随温度T升高而增大的幅度相对较大 【解析】(4)反应 Ⅲ：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH3＜0。平衡时，即，该反应为放热反应，温度升高，平衡常数K减小，即lgK=lgk正-lgk逆减小。同时，温度升高，正、逆反应速率常数均增大，故lgk逆随温度变化的斜率应大于lgk正，对应图中斜率较大的直线甲； 【变式3】【新考法—逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省富阳中学高三选考模拟)氮是自然界的重要元素之一，研究氮及其化合物的性质，以及氮的利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 设体系中只存在如下反应： i．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1 ii．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2 iii．NO(g)＋O3(g)2NO2(g)＋O2(g) ΔH3 (3)向2L恒容密闭容器充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生反应iii，测得NO(g)的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图甲，速率方程，其中、为速率常数，仅与温度、催化剂有关，与浓度无关。 i. a点的转化率为 %， 。(选填“<”、“>”或“=”) ii. 下列说法正确的是 。 A．a点正逆反应活化能大小：E正＞E逆 B．化学反应速率：c点v正>b点v逆>a点v逆 C．b点O2产率为50% D．平均相对分子质量：M(a)=M(b)>M(c) 【答案】(1)75 < BC 【解析】③分析图像，T1时反应先达到平衡，故T1＞T2，温度高时，x(NO)大，说明升温反应逆向移动，因此ΔH＜0；i．设反应的(g)的物质的量为xmol，用三段式计算， a点的体积分数为，x=0.3，因此a点的转化率为；由得，当v正=v逆时，， 由图分析可知，T1＞T2，ΔH＜0，因此温度越高，K越小，则＜；ii．A项，由图分析可知，ΔH＜0，故a点正逆反应活化能大小：E正＜E逆，A错误；B项，T1＞T2，c点未达平衡，b点达平衡，正逆反应速率相等且小于c点，b点温度和反应物浓度均大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：c点v正>b点v逆>a点v逆，B正确；C项，设反应的(g)的物质的量为ymol，用三段式计算： b点的体积分数为，y=0.2，因此b点O2的产率为，C正确； D项，平均相对分子质量：，反应iii反应物与生成物全是气体，因此质量守恒，又因为反应前后气体分子系数不变，M(a)=M(b)=M(c)，D错误；故选BC； 考点二 化学平衡的计算 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数计算的方法——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 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●破●译 考向1 化学平衡综合计算 例1(2026·浙江丽水高二期末)向恒温恒容的2L密闭容器中充入4molNO2(g)，发生可逆反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0  。10min时反应达到平衡，测得反应前后的压强之比为4：3。下列说法正确的是( ) A．平衡时N2O4的物质的量浓度为1mol·L-1 B．该温度下反应的平衡常数K=0.25 C．达到平衡后，往容器中再充入4molNO2，K值增大 D．若某时刻测得NO2浓度为1mol·L-1、N2O4浓度为0.3mol·L-1，此时反应向正反应方向进行 【答案】D 【解析】恒温恒容下，气体压强之比等于物质的量之比，反应前总物质的量为4mol，反应前后压强比为4：3，平衡后总物质的量，设平衡时生成N2O4的物质的量为x，列三段式：，总物质的量，解得x=1mol，容器体积为2L。A项，平衡时，，A错误；B项，平衡时，，平衡常数，B错误；C项，平衡常数K只与温度有关，恒温条件下充入反应物，，K不变，C错误；D项，该时刻浓度商，因此反应向正反应方向进行，D正确；故选D。 解题妙招 化学平衡移动的定性分析与定量计算 【变式1】【变载体】(2025·浙江省温州市高三一模)1200℃下，将2.00molCaCO3(s)置于1.0L真空密闭容器中，发生反应： ⅰ.CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) ΔH＞0 K=0.5 ⅱ.2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) tmin时，达到平衡状态，测得O2的体积分数为20%。下列说法不正确的是( ) A．若在下平衡，K＜0.5 B．若容器体积为0.5L，平衡时，CO的体积分数为40% C．平衡时，n(CaO)=0.5 mol D． 【答案】C 【解析】A项，由题干信息可知，CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) ΔH＞0该反应正反应是一个吸热反应，即降低温度平衡逆向移动，K减小，故若在1000℃下平衡，K＜0.5，A正确；B项，由题干信息可知，CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) K=c(CO2)=0.5，即容器的体积不影响CO2的浓度，则若容器体积为0.5L，平衡时，CO2的浓度不变，O2体积分数为20%，则CO的体积分数为40%，B正确；C项，由题干信息可知，CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) K=c(CO2)=0.5，即平衡时，c(CO2)=0.5mol/L，根据O2的体积分数为20%，CO的体积分数为40%，CO2的体积分数为40% 故有：2x=0.5，则a=0.5+2x=0.5+0.5=1.0，即CaCO3分解生成的CO2的物质的量浓度为：1.0mol/L，则n(CaO)=1.0 mol，C错误；D项，由C项分析可知，tmin时O2的浓度为0.25mol/L，故，D正确；故选C。 【变式2】【变考法】(2026·浙江宁波市慈溪中学等校高三二模，节选)将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一，甲醇是重要的化工原料和优良的替代燃料，因此制甲醇工艺被广泛关注。 ①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    ΔH1＝-49.4kJ·mol−1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 ③CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 (2)恒温恒容条件下，用原料气CO2(g)、H2(g)以物质的量浓度之比1：3投料时，控制合适条件甲醇的选择性为40%。初始c(CO2)=1.0mol·L-1 ，CO2平衡转化率为50%，则该条件下反应①的K=______。(列出计算式即可) 【答案】 【解析】(2)恒温恒容条件下，初始c(CO2)=1.0mol·L-1、c(H2)=3.0mol·L-1，CO2平衡转化率为50%，平衡时c(CO2)=0.5mol·L-1，消耗的c(CO2)=0.5mol·L-1，根据甲醇的选择性为40%，CO选择性为60%，则生成，，根据氧原子守恒得出，根据氢原子守恒，则该条件下反应①的； 【变式3】【变题型】(2026·浙江省精诚联盟高三一模)将二氧化碳转化为甲醇、二甲醚(DME)和碳氢化合物(HCs)等替代燃料已成为化学工程领域的热门研究方向之一、请回答： (1)用二氧化碳和氢气化学转化的相关反应如下： Ⅰ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol−1 ⅡCO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH ΔH＝-90.1kJ·mol−1 Ⅲ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-23.9kJ·mol−1 这三个反应的自由能随温度变化的关系如图1所示： ①某条件下Ⅰ反应能自发，则反应ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)，该反应对应的曲线是 (填字母)。 ②在H2/CO2比例为3：1时，压强和温度对CO2平衡转化率、甲醇选择性的影响如图2、图3所示： 结合图2和图3解释一定压强下二氧化碳平衡转化率随温度先降低后升高，理由是 。 ③在250℃、6MPa下，将3molH2和1molCO2投入容器中，若只发生Ⅰ和Ⅱ的反应，则反应达平衡时，反应Ⅰ的平衡常数 (保留三位小数)。 (甲醇的选择性) 【答案】(1) > B 根据盖斯定律，反应Ⅰ+反应Ⅱ可得CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝-48.93kJ·mol−1，此为放热反应。低温阶段，以放热的CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)反应为主，升高温度，平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；高温阶段，以吸热的CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应为主，升高温度，平衡正向移动，CO2平衡转化率升高。 0.012 【解析】(1)①某条件下Ⅰ反应能自发，Ⅰ反应为吸热反应，由ΔG=ΔH-TΔS＜0自发可知，ΔS＞0；由图可知只有B曲线是随温度下降趋势，且只有Ⅰ反应是吸热反应，不同于Ⅱ、Ⅲ的放热反应，所以该反应对应的曲线是B。②CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ，反应Ⅰ+反应Ⅱ可得该反应，根据盖斯定律计算，为放热反应，温度较低时，升高温度，主反应平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；温度较高时CO2与H2反应生成CO为吸热反应，温度升高，该反应平衡正向移动，消耗CO2的程度超过合成甲醇平衡逆向移动使CO2转化率降低的程度，CO2平衡转化率升高，故答案为根据盖斯定律，反应Ⅰ+反应Ⅱ可得CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝-48.93kJ·mol−1，此为放热反应。低温阶段，以放热的CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应为主，升高温度，平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；高温阶段，以吸热的CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应为主，升高温度，平衡正向移动，CO2平衡转化率升高。③据图②、③可知，该条件下的CO2平衡转化率为30%，甲醇选择性为80%，列三段式计算 据，解得，，故答案为0.012。 考向2 分压平衡常数的计算 例2(2026·浙江省七校联盟高三一模，节选)汽车尾气中含有NO气体，是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下： Ⅰ．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180kJ·mol−1； Ⅱ．NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2； (3)将2molN2、2molO2与2molO3混合气体通入的恒压密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡后NO2物质的量为1 mol(不考虑与之间的相互转化)。已知反应Ⅰ的压强平衡常数(用各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数用表示)试计算：反应Ⅱ的压强平衡常数 。 【答案】(3)2 【解析】(3)反应 Ⅱ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，平衡时，由反应 Ⅱ 的计量比，消耗NO、O3各 1 mol，生成O2 1 mol，列三段式得： 则，，，，，，由反应 Ⅰ 的，解得x=1，则； 解题妙招 压强平衡常数(Kp)的计算流程 【变式1】【变载体】(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模，节选)(3)在1470K、100kPa反应条件下，将n(NH3)：n(Ar)=1：1的混合气进行NH3热分解反应)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。平衡时混合气中NH3与H2的分压相等，平衡常数Kp= kPa2。(用分压计算的平衡常数为Kp，分压总压物质的量分数) 【答案】(3) 【解析】(3)设通入1 mol 氨气，1 mol Ar，平衡时转化氨气n mol，则生成氮气0.5n mol，生成氢气1.5n mol，平衡时混合气中氨气与氢气的分压相等，所以其物质的量相等，则1-n=1.5n，n=0.4，所以平衡时氨气物质的量为0.6 mol，氢气为0.6 mol，氮气为0.2 mol，气体总物质的量为(0.6+0.6+0.2+1) mol=2.4 mol，则平衡常数为。 【变式2】【新情境】(2026·浙江省嘉兴市高三一模，节选)研究CO2的综合利用可实现碳循环。 在反应器内CO2和H2在催化剂作用下可发生如下反应： 主反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-493kJ·mol−1 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2   (4)在压强为2.2MPa的恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和3molH2反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为75%，计算主反应在该温度下的平衡常数Kp= (MPa-2)。 【答案】(4)0.0375 【解析】(4)根据题意，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为75%，则甲醇的生成量为：，CO的生成量为：，可列出三段式： 平衡时： 故主反应在该温度下的平衡常数； 【变式3】【新考法】(2026·浙江Z20名校联盟考前选考模拟，节选)以CH3OH生产高附加值的精细化学品，被认为是优化传统工业合成方法的绿色经济途径。 (1)以CO2和H2为原料在催化剂的作用下合成甲醇： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49kJ·mol−1 已知该转化反应在某固体催化剂表面发生的反应如下： 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3 某温度时，向恒定压强为p的装置中通入2molCO2(g)和6molH2(g)，反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为40%，CO的选择性为50%(CO选择性)，则该温度下反应Ⅲ的化学平衡常数 Kp=___________(用含的代数式表示， Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压总压物质的量分数)。 【答案】(1) 【解析】(1)应Ⅰ-反应Ⅱ得到反应Ⅲ，考虑反应Ⅰ、反应Ⅱ，反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为40%，CO的选择性为50%，则反应二氧化碳0.8mol、生成CO0.4mol、生成甲醇0.4mol，由三段式： 平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳、水分别为1.2mol、4.4mol、0.4mol、0.4mol、0.8mol，总的物质的量为7.2mol，该温度下反应Ⅲ的化学平衡常数； 考向3 物质转化率的计算 例3(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)CO2通过电化学、热化学方法转化为CH3OH等高附加值化学品，符合绿色化学理念。 (2)热化学方法。相关热化学方程式如下： I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.17kJ·mol−1 K1=1.0×10-5 II：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝-90.47kJ·mol−1 K2=2.5×104 III：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH (g)＋H2O(g) ΔH3 K3 某温度下，反应III在恒容密闭容器中进行，H2和CO2的投料浓度分别为3.00mol·L-1、1.00mol·L-1，平衡常数K3=0.148，则CO2转化为CH3OH的平衡转化率为 。 A．90.0% B．50.0% C．25.0% D．10.0% 【答案】(2)B 【解析】某温度下，反应III在恒容密闭容器中进行，H2和CO2的投料浓度分别为3.00mol·L-1、1.00mol·L-1，列出“三段式： 平衡常数，x≈0.5，则CO2转化为CH3OH的平衡转化率为=50%，故选B。 解题妙招 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1】【变载体】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 500 K时，在2 L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则： (1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。 (2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝________，反应Ⅰ的平衡常数K＝________。 【答案】(1)0.8 mol·L－1·min－1 (2)80% 1.25 【解析】(1)设平衡时CO为x mol，H2为y mol，CH3OH为z mol，则CH3OCH3为2z mol，H2O为2z mol，根据： C守恒：x＋z＋2×2z＝4 H守恒：2y＋4z＋6×2z＋2×2z＝2×8 O守恒：x＋z＋2z＋2z＝4 CO的转化率为＝80%，解得x＝0.8，y＝1.6，z＝0.64，v(H2)＝＝0.8 mol·L－1·min－1。(2)反应Ⅰ中CO的转化率为80%，则生成的CH3OH的物质的量为4 mol×80%＝3.2 mol，反应Ⅱ生成的CH3OCH3的物质的量为2z mol即2×0.64 mol＝1.28 mol，则反应Ⅱ转化的CH3OH的物质的量为2×1.28 mol＝2.56 mol，则反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝×100%＝80%。根据之前所解方程，可得平衡时：CH3OH、H2、CO的浓度分别为0.32 mol·L－1、0.8 mol·L－1、0.4 mol·L－1，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1.25。 【变式2】【变情景—制备苯乙烯与学科知识结合】(2025·浙江省绍兴市三模)苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下： 反应1：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=+117.6kJ•mol-1 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1 (2)在某温度，100kPa下，向容器中充入1mol乙苯气体发生反应1，达平衡时转化率为50%，同温同压下，欲将转化率提高到60%，需充入 mol水蒸气作为稀释气。 (3)在恒温恒压下，CO2能显著提高乙苯的平衡转化率，可能的原因为： 。 【答案】(2)1.1 (3)CO2与H2发生反应2，使反应1的平衡正向移动 【解析】(2)由题意可知，平衡时乙苯的转化率为50%，则由方程式可知，平衡时乙苯、苯乙烯、氢气的物质的量分别为1mol—1mol×50%=0.5mol、1mol×50%=0.5mol、1mol×50%=0.5mol，则反应的平衡常数K==kPa；设加入xmol水蒸气后，乙苯的转化率为60%，则由方程式可知，平衡时乙苯、苯乙烯、氢气的物质的量分别为1mol—1mol×60%=0.4mol、1mol×60%=0.6mol、1mol×60%=0.6mol，由恒温恒压下，平衡常数不变可得：=kPa，解得x=1.1； 【变式3】【变载体—平衡思想与科学建模】(2025·浙江省Flawless线上联考三模)将、CO2转化为其他高利用价值的化合物是目前的研究热点，回答下列问题。 I．CO2的综合利用 (1)利用CO2与H2的还原反应可以得到CH3OH，该反应一般认为通过以下步骤进行： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1 则二氧化碳与氢气的还原总反应的热化学方程式为 。 反应达到平衡后，降低温度，再次平衡时，CO2的平衡转化率 (选填“上升”或“降低”)。 (2)合成总反应的起始比例为n(CO2)：n(H2)=1：3，在、p= 5×105Pa的条件下达到平衡，且已知平衡时体系中甲醇的物质的量分数为0.15，则CO2的平衡转化率为 (保留2位小数)。 【答案】(1)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH= -491kJ·mol−1 上升 (2)46.15% 【解析】(1)已知：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1；CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1；将两个反应相加，可得总反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)根据盖斯定律可知总反应，则二氧化碳与氢气的还原总反应的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=-491kJ·mol−1；上述计算可知总反应的ΔH=-491kJ·mol−1<0，说明该反应是放热反应，当反应达到平衡后降低温度，根据勒夏特列原理，平衡会向放热反应方向移动，即向正反应方向移动，再次平衡时，CO2的平衡转化率上升； (2)n(CO2)：n(H2)=1：3设起始时，CO2及H2的物质的量分别为1mol、3mol，CO2的转化量为x mol，列三段式： 平衡时气体总物质的量为(4-2x)mol，平衡时体系中甲醇的物质的量分数为0.15，即 ，解得，CO2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·河南卷，15，节选)常用作化学反应的催化剂，一种制备的方法如下： 反应Ⅰ：CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH1＝+75kJ·mol−1； 反应Ⅱ：B2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)3CO(g)＋2BN(s) ΔH2＝+433kJ·mol−1； (5)100 kPa下，向一恒压密闭反应器中加入3.0molCH4、2.0molB2O3和2.0molN2，进行反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑副反应)，反应达到平衡时，气体组分的分压与温度的关系如图2所示。 ①当温度高于时，H2分压随温度升高逐渐减小，原因是___________。 ②某温度下，反应达到平衡时，CO分压是N2分压的2倍，假设剩余CH4可忽略不计，此时BN的物质的量为___________mol，H2的分压为___________ kPa；若再加入2.0molN2，其他条件不变，重新达到平衡时，反应Ⅱ的平衡常数Kp将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(5) 温度高于900℃时，反应Ⅱ(吸热反应)向正反应方向进行，消耗了反应Ⅰ生成的C(s)，促使反应Ⅰ进一步向正反应方向移动；同时由于总压恒定，反应Ⅱ生成了大量的CO气体，导致H2的分压被稀释而减小 1.6 62.5 不变 【解析】(5)①由图2可知，在900℃ 以上时，CO的分压急剧增加，说明吸热的反应Ⅱ开始剧烈正向进行。反应Ⅱ消耗了固体 C，导致反应Ⅰ的平衡正向移动，产生的H2物质的量虽有增加，但由于反应Ⅱ生成CO是体积增大的反应，气体总物质的量急剧增大。在恒压条件下，CO占了极大的分压份额，从而使H2的体积分数及分压被“稀释”而下降；②已知起始投入：， ， ，当CH4忽略不计(完全反应)时，说明反应I进行到底，生成了3.0 mol C(s)和6.0 mol H2(g)，设反应Ⅱ中消耗的N2物质的量为amol，列三段式： 由题意知，此时CO的分压是N2分压的2倍。在同温同压同体积下，气体的分压之比等于物质的量之比：，解得a=0.8，此时BN的物质的量为1.6mol，平衡时各气体组分的物质的量： ，总气体物质的量，总压100kPa，故；平衡常数Kp只与温度有关，若再加入2.0molN2，其他条件不变，重新达到平衡时，温度不变，Kp不变。 2．(2025·浙江1月卷，11，3分)下列说法正确的是( ) A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g) ΔH＜0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1＜0，Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2＜0，则Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g) ΔH＜0 【答案】B 【解析】A项，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发进行，A错误；B项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B正确；C项，该反应为放热反应，则E正-E逆＜0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；D项，①Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1＜0，②Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2＜0，根据盖斯定律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=ΔH1-ΔH2，由于不能明确ΔH1、ΔH2相对大小，则ΔH不能确定，D错误；故选B。 3．(2024·浙江1月卷，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 【答案】(2) 2.4×10−8 【解析】(2)根据三段式，设转化的CO2为x，则： 则，，则转化率= ； 4．(2023·浙江1月卷，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的∆H=_________kJ•mol-1，K=_________ (用K1、K2表示)。 【答案】(2)+329 K1•K22 【解析】(2)已知：I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反应H4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)；故△H=△H1+2△H2=+329 kJ•mol-1，K= K1•K22； 5．(2023·浙江6月卷，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (2)恒定总压1.70MPa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 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数___________。 ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式____。 【答案】(2)① 2.0 ②CO+3H2CH4+H2O 【解析】(2)①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，参加反应的一氧化碳为xmol，根据已知信息可得以下三段式： ，解得x=4；则平衡常数；②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO+3H2CH4+H2O； 6．(2026·浙江1月卷，18，节选)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 【答案】(1)-283 错误 点燃，检验产物 【解析】(1)①根据盖斯定律，反应Ⅲ=(-484kJ·mol−1)-(41kJ·mol−1)= -283kJ·mol−1。②该同学的结论“错误”。CO与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点燃使之迅速产生CO2来验证。 7．(2025·湖南卷，18，节选) (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=。 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 知识解构 知识点1 化学平衡常数的意义 ∣ 知识点2 速率常数与平衡常数的关系 知识点3 化学平衡常数的应用 考向破译 考向1 化学平衡常数的理解 ∣ 考向2 化学平衡常数的应用 考向3 化学反应速率常数 考点二 化学平衡的计算 知识解构 知识点1化学平衡计算方法——三段式 ∣ 知识点2 化学平衡计算方法和技巧 考向破译 考向1 化学平衡综合计算 ∣ 考向2分压平衡常数的计算 考向3 物质转化率的计算 解题妙招1 化学平衡移动的定性分析与定量计算 解题妙招2 压强平衡常数(Kp)的计算流程 解题妙招3 平衡转化率技法 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 浙江卷1月卷T18(1) 浙江1月卷，11，3分) —— 化学平衡的有关计算 —— —— 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考中该知识点在选择题和非选择题运均有呈现，受题量所限，主要在化学反应原理综合中呈现，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，为考查的常客，可见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)。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数的意义 1．三种平衡常数 a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) (1)浓度平衡常数：Kc＝ 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 (2)压强平衡常数：Kp＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝(P1+P2+P3+…)× ③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算 (3)物质的量分数平衡常数：Kx＝ ①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可 ②物质的量分数：xi＝ 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＝ 5．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 _______ _______ _______ 6．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。 7．浓度熵：Qc＝ (1)浓度为任意时刻的浓度 (2)意义：Q越大，反应_______向进行的程度越大 (3)应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞Kc，反应_______向进行，v正_______v逆 ②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正_______v逆 ③Q＜Kc，反应_______向进行，v正_______v逆 8．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 速率常数与平衡常数的关系 1．基元反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) 2．速率方程 (1)抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率 ①v正＝k正·ca(A)·cb(B)、v逆＝k逆·cc(C)·cd(D) ②v正＝k正·pa(A)·pb(B)、v逆＝k逆·pc(C)·pd(D) ③v正＝k正·xa(A)·xb(B)、v逆＝k逆·xc(C)·xd(D) (2)具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率 ①vA正＝k正·ca(A)·cb(B)、vC逆＝k逆·cc(C)·cd(D) ②vA正＝k正·pa(A)·pb(B)、vC逆＝k逆·pc(C)·pd(D) ③vA正＝k正·xa(A)·xb(B)、vC逆＝k逆·xc(C)·xd(D) 3．速率常数和平衡常数的关系 (1)抽象化：平衡条件_______，①＝_______；②＝_______；③＝_______ (2)具体化：平衡条件＝_______，①＝_______；②＝_______；③＝_______ (3)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 4．计算某刻 (1)抽象化：＝＝K· (2)具体化：＝＝×K× 知识点3 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 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 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在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO 和0.1mol Cl2，发生如下两个反应： ①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数 K1 ②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2＜0平衡常数 K2 10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法正确的是( ) A．平衡时 NO2的转化率为50% B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2mol·L-1 C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1 解题妙招 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1】【变载体】(2026·浙江杭州钱塘联盟高二期中)一定温度下，反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(aq)  ΔH＞0，达到平衡时，下列说法错误的是( ) A．将容器体积压缩为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度增大 B．继续加入CaCO3(s)，平衡不移动 C．减小CO2浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D．升高温度该反应的化学平衡常数K增大 【变式2】【新情境】(2025·浙江省台州市高三一模)保持温度不变，在含足量HgI2(s)和一定量的溶液中，存在如下平衡关系： HgI2(s)HgI2(aq) K1 HgI2(s)HgI+(aq)+ I-(aq) K2 HgI+(s)Hg2+(aq)+ I-(aq) K3 HgI2(s) + I-(aq)HgI3-(aq) K4 HgI3-(aq) +I-(aq)HgI42-(aq) K5 HgI2(s)Hg2+(aq)+2I-(aq) Ksp K分别为平衡常数，设HgI2(s)的溶解度为smol/L。下列说法不正确的是( ) A．HgI2(s)的Ksp=K1×K2×K3 B． C．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI+)一定减小 D．平衡体系中适量增大c(I－)且HgI2(s)足量，达到新平衡后c(HgI3-)一定增大 【变式3】【变考法】 (2025·浙江省强基联高三联考)CO2作为重要的温室效应气体，开发“碳捕获”技术，利用其生产其他化工产品是当前化工领域的热门方向。CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应： 反应①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.5kJ·mol−1 K1 反应②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1 K2 (1)反应③的平衡常数，其热化学方程式为 。 考向2 化学平衡常数的应用 例2T1时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40 mol·L－1、0.96 mol·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p， ＝。下列说法错误的是( ) A．T1时，A的平衡转化率为80% B．T1时，K＝20，Kp＝ C．T1达到平衡时，再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则平衡将正向移动 D．T2时(T2＞T1)，平衡常数为10，可知该反应为放热反应 【变式1】【变载体】反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。 温度 (K) 化学平衡常数 反应Ⅰ： 4NH3＋5O2===4NO＋6H2O 反应Ⅱ： 4NH3＋3O2===2N2＋6H2O 反应Ⅲ： 2NO＋O2===2NO2 500 1.1×1026 7.0×1034 1.3×102 700 2.1×1019 2.6×1025 1.0 下列说法正确的是( ) A．使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量 B．通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C．通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ D．氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度 【变式2】【新情境—物质制备与学科知识结合】苯催化加氢制备环己烷的原理如下： 向密闭反应器中按方程式的计量数之比投料合成环己烷，固定苯的平衡转化率分别为0.4、0.5、0.6，探究温度、压强的关系如图所示。已知：平衡体系中，用各组分的物质的量分数(x)计算的平衡常数叫做物质的量分数平衡常数(Kx)。 下列叙述正确的是 A．曲线Ⅰ代表苯的平衡转化率为0.4 B．反应热ΔH＜0 C． D． 【变式3】【新情境—碳资源利用与学科知识结合】(2025·浙江省北斗星盟三模)化工生产中排放的CO2可通过热化学、电化学相关技术进行再利用，使其成为廉价易得的碳资源。 已知：I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH= -49.5kJ·mol−1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) ΔH2＝-483.6kJ·mol−1 Ⅲ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝-41.2kJ·mol−1 (3)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入恒温恒容密闭容器中，只发生反应I，已知该温度下反应的化学平衡常数。下列事实说明反应正向进行的是_______。 A．气体的密度不变 B．气体的平均摩尔质量变大 C．某时刻容器中，， D．体系的压强变小 (4)利用CO2作为碳源可以合成丙酸和丙二酸。丙酸的和丙二酸的的大小关系为，理由是 。 考向3 化学反应速率常数 例2温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( ) 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K= B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17 C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小 D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆<0.8 【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州市富阳区高三二模，节选)乙烯氯化法是工业生产氯乙烯的重要方法。1，2-二氯乙烷裂解：ClCH2CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)(g)＋HCl(g) (4)向1 L恒容容器中充入2 mol ClCH2CH2Cl(g)，充分反应达到平衡时，测得体系中部分组分的体积分数与反应温度的关系如图1所示。 ①1，2-二氯乙烷裂解反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②生成氯乙烯的净反应速率方程：v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHC1)·c(HCl)(其中k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。 X点时，_______。 【变式2】【新情境】(2026·浙江省七校联盟高三一模，节选)汽车尾气中含有NO气体，是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下： Ⅰ．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180kJ·mol−1； Ⅱ．NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2； Ⅲ．用CO还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH3。 (4)反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)的正、逆反应速率分别可表示为、，、分别表示正、逆反应速率常数，只与温度有关。下图所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示随温度T变化的直线是 。(写出判断依据) 【变式3】【新考法—逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省富阳中学高三选考模拟)氮是自然界的重要元素之一，研究氮及其化合物的性质，以及氮的利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 设体系中只存在如下反应： i．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1 ii．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2 iii．NO(g)＋O3(g)2NO2(g)＋O2(g) ΔH3 (3)向2L恒容密闭容器充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生反应iii，测得NO(g)的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图甲，速率方程，其中、为速率常数，仅与温度、催化剂有关，与浓度无关。 i. a点的转化率为 %， 。(选填“<”、“>”或“=”) ii. 下列说法正确的是 。 A．a点正逆反应活化能大小：E正＞E逆 B．化学反应速率：c点v正>b点v逆>a点v逆 C．b点O2产率为50% D．平均相对分子质量：M(a)=M(b)>M(c) 考点二 化学平衡的计算 知●识●解●构 知识点1 化学平衡常数计算的方法——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：______________ 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●破●译 考向1 化学平衡综合计算 例1(2026·浙江丽水高二期末)向恒温恒容的2L密闭容器中充入4molNO2(g)，发生可逆反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0  。10min时反应达到平衡，测得反应前后的压强之比为4：3。下列说法正确的是( ) A．平衡时N2O4的物质的量浓度为1mol·L-1 B．该温度下反应的平衡常数K=0.25 C．达到平衡后，往容器中再充入4molNO2，K值增大 D．若某时刻测得NO2浓度为1mol·L-1、N2O4浓度为0.3mol·L-1，此时反应向正反应方向进行 解题妙招 化学平衡移动的定性分析与定量计算 【变式1】【变载体】(2025·浙江省温州市高三一模)1200℃下，将2.00molCaCO3(s)置于1.0L真空密闭容器中，发生反应： ⅰ.CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g) ΔH＞0 K=0.5 ⅱ.2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) tmin时，达到平衡状态，测得O2的体积分数为20%。下列说法不正确的是( ) A．若在下平衡，K＜0.5 B．若容器体积为0.5L，平衡时，CO的体积分数为40% C．平衡时，n(CaO)=0.5 mol D． 【变式2】【变考法】(2026·浙江宁波市慈溪中学等校高三二模，节选)将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一，甲醇是重要的化工原料和优良的替代燃料，因此制甲醇工艺被广泛关注。 ①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    ΔH1＝-49.4kJ·mol−1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 ③CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 (2)恒温恒容条件下，用原料气CO2(g)、H2(g)以物质的量浓度之比1：3投料时，控制合适条件甲醇的选择性为40%。初始c(CO2)=1.0mol·L-1 ，CO2平衡转化率为50%，则该条件下反应①的K=______。(列出计算式即可) 【变式3】【变题型】(2026·浙江省精诚联盟高三一模)将二氧化碳转化为甲醇、二甲醚(DME)和碳氢化合物(HCs)等替代燃料已成为化学工程领域的热门研究方向之一、请回答： (1)用二氧化碳和氢气化学转化的相关反应如下： Ⅰ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol−1 ⅡCO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH ΔH＝-90.1kJ·mol−1 Ⅲ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-23.9kJ·mol−1 这三个反应的自由能随温度变化的关系如图1所示： ①某条件下Ⅰ反应能自发，则反应ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)，该反应对应的曲线是 (填字母)。 ②在H2/CO2比例为3：1时，压强和温度对CO2平衡转化率、甲醇选择性的影响如图2、图3所示： 结合图2和图3解释一定压强下二氧化碳平衡转化率随温度先降低后升高，理由是 。 ③在250℃、6MPa下，将3molH2和1molCO2投入容器中，若只发生Ⅰ和Ⅱ的反应，则反应达平衡时，反应Ⅰ的平衡常数 (保留三位小数)。 (甲醇的选择性) 考向2 分压平衡常数的计算 例2(2026·浙江省七校联盟高三一模，节选)汽车尾气中含有NO气体，是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下： Ⅰ．N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝+180kJ·mol−1； Ⅱ．NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2； (3)将2molN2、2molO2与2molO3混合气体通入的恒压密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡后NO2物质的量为1 mol(不考虑与之间的相互转化)。已知反应Ⅰ的压强平衡常数(用各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数用表示)试计算：反应Ⅱ的压强平衡常数 。 解题妙招 压强平衡常数(Kp)的计算流程 【变式1】【变载体】(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模，节选)(3)在1470K、100kPa反应条件下，将n(NH3)：n(Ar)=1：1的混合气进行NH3热分解反应)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。平衡时混合气中NH3与H2的分压相等，平衡常数Kp= kPa2。(用分压计算的平衡常数为Kp，分压总压物质的量分数) 【变式2】【新情境】(2026·浙江省嘉兴市高三一模，节选)研究CO2的综合利用可实现碳循环。 在反应器内CO2和H2在催化剂作用下可发生如下反应： 主反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-493kJ·mol−1 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2   (4)在压强为2.2MPa的恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和3molH2反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为75%，计算主反应在该温度下的平衡常数Kp= (MPa-2)。 【变式3】【新考法】(2026·浙江Z20名校联盟考前选考模拟，节选)以CH3OH生产高附加值的精细化学品，被认为是优化传统工业合成方法的绿色经济途径。 (1)以CO2和H2为原料在催化剂的作用下合成甲醇： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49kJ·mol−1 已知该转化反应在某固体催化剂表面发生的反应如下： 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3 某温度时，向恒定压强为p的装置中通入2molCO2(g)和6molH2(g)，反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为40%，CO的选择性为50%(CO选择性)，则该温度下反应Ⅲ的化学平衡常数 Kp=___________(用含的代数式表示， Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压总压物质的量分数)。 考向3 物质转化率的计算 例3(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)CO2通过电化学、热化学方法转化为CH3OH等高附加值化学品，符合绿色化学理念。 (2)热化学方法。相关热化学方程式如下： I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.17kJ·mol−1 K1=1.0×10-5 II：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝-90.47kJ·mol−1 K2=2.5×104 III：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH (g)＋H2O(g) ΔH3 K3 某温度下，反应III在恒容密闭容器中进行，H2和CO2的投料浓度分别为3.00mol·L-1、1.00mol·L-1，平衡常数K3=0.148，则CO2转化为CH3OH的平衡转化率为 。 A．90.0% B．50.0% C．25.0% D．10.0% 解题妙招 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1】【变载体】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 500 K时，在2 L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则： (1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。 (2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α＝________，反应Ⅰ的平衡常数K＝________。 【变式2】【变情景—制备苯乙烯与学科知识结合】(2025·浙江省绍兴市三模)苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下： 反应1：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=+117.6kJ•mol-1 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1 (2)在某温度，100kPa下，向容器中充入1mol乙苯气体发生反应1，达平衡时转化率为50%，同温同压下，欲将转化率提高到60%，需充入 mol水蒸气作为稀释气。 (3)在恒温恒压下，CO2能显著提高乙苯的平衡转化率，可能的原因为： 。 【变式3】【变载体—平衡思想与科学建模】(2025·浙江省Flawless线上联考三模)将、CO2转化为其他高利用价值的化合物是目前的研究热点，回答下列问题。 I．CO2的综合利用 (1)利用CO2与H2的还原反应可以得到CH3OH，该反应一般认为通过以下步骤进行： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1 则二氧化碳与氢气的还原总反应的热化学方程式为 。 反应达到平衡后，降低温度，再次平衡时，CO2的平衡转化率 (选填“上升”或“降低”)。 (2)合成总反应的起始比例为n(CO2)：n(H2)=1：3，在、p= 5×105Pa的条件下达到平衡，且已知平衡时体系中甲醇的物质的量分数为0.15，则CO2的平衡转化率为 (保留2位小数)。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．(2026·河南卷，15，节选)常用作化学反应的催化剂，一种制备的方法如下： 反应Ⅰ：CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH1＝+75kJ·mol−1； 反应Ⅱ：B2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)3CO(g)＋2BN(s) ΔH2＝+433kJ·mol−1； (5)100 kPa下，向一恒压密闭反应器中加入3.0molCH4、2.0molB2O3和2.0molN2，进行反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑副反应)，反应达到平衡时，气体组分的分压与温度的关系如图2所示。 ①当温度高于时，H2分压随温度升高逐渐减小，原因是___________。 ②某温度下，反应达到平衡时，CO分压是N2分压的2倍，假设剩余CH4可忽略不计，此时BN的物质的量为___________mol，H2的分压为___________ kPa；若再加入2.0molN2，其他条件不变，重新达到平衡时，反应Ⅱ的平衡常数Kp将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 2．(2025·浙江1月卷，11，3分)下列说法正确的是( ) A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g) ΔH＜0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1＜0，Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2＜0，则Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g) ΔH＜0 3．(2024·浙江1月卷，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 4．(2023·浙江1月卷，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的∆H=_________kJ•mol-1，K=_________ (用K1、K2表示)。 5．(2023·浙江6月卷，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (2)恒定总压1.70MPa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 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数___________。 ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式____。 6．(2026·浙江1月卷，18，节选)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 7．(2025·湖南卷，18，节选) (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)。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $