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

**基本信息** 聚焦化学平衡常数的概念理解、计算应用及综合迁移，构建从基础到创新的递进式训练体系，强化科学思维与化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|6考向33题|选择与填空结合，覆盖平衡常数理解、应用及转化率计算|从概念辨析到简单计算，形成“定义-表达式-影响因素-应用”逻辑链| |重难演练|9题|多反应体系分析、速率常数关联及工业流程题|整合反应原理与实际应用，培养复杂问题解决能力| |真题演练|5题|高考真题及模拟题，涉及分压平衡常数与产率计算|对接高考命题趋势，强化证据推理与模型认知|

第03讲 化学平衡常数及其相关计算 (专项训练) 目 录 模拟·基础演练 考向01化学平衡常数的理解 考向02化学平衡常数的应用 考向03化学反应速率常数 考向04化学平衡常数的综合计算 考向05分压平衡常数的计算 考向06物质转化率的计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01化学平衡常数的理解 1．对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( ) A．平衡常数表达式为K＝ B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化 C．升高体系温度，平衡常数K减小 D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化 【答案】D 【解析】固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；增大压强，平衡逆向移动，B项错误；升温，该反应正向进行，K增大，C项错误；恒压条件下，通入氦气，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，K只与温度有关，温度不变，K不发生变化，D项正确。 2．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是( ) 物质 X Y Z 起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X＋3Y2Z，平衡常数为1 600 C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大 D．改变温度可以改变该反应的平衡常数 【答案】C 【解析】达到平衡消耗X的物质的量浓度为(0.1－0.05)mol·L－1＝0.05 mol·L－1，因此转化率为0.05/0.1×100%＝50%，A正确；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此三种组分的系数之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶0.1＝1∶3∶2，因此反应方程式为：X＋3Y2Z，根据化学平衡常数的表达式，K＝0.12/(0.05×0.053)＝1 600，B正确；化学平衡常数只受温度的影响，与浓度、压强无关，C错误、D正确。 3．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关主要反应有： Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH1=+247kJ/mol，K1 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2=+41kJ/mol，K2 下列说法正确的是( ) A．反应Ⅰ的平衡常数K1= B．反应Ⅱ的ΔS<0 C．有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压 D．该工艺每转化0.2mol CO2可获得0.4molCO 【答案】C 【解析】A项，平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数K1=，故A项不符合题意；B．反应Ⅱ能发生，说明ΔH-TΔS＜0，已知ΔH2>0，则ΔS＞0，故B项不符合题意；C．升高温度反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动，降低压强使反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率将增大，故C项符合题意；D．反应I每反应1mol CO2生成2molCO，反应II每反应1mol CO2生成1molCO，则每转化0.2mol CO2获得小于0.4molCO，故D项不符合题意；故选C。 4．以Cu­ZnO­Al2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是( ) A．该反应的平衡常数K= B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和 C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023 D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大 【答案】B 【解析】A项，气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=，A错误；B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B正确；C．CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子，转移2个电子，该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移2mol电子，转移电子数约为2×6.02×1023，C错误；D．将C2H5OH移出生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误；故选B。 5．(2025·浙江省精诚联盟高三适应性联考)CO2资源化具有重要现实意义，相关技术研发是当前科技界研究的热点。 (2)一定条件下，合成尿素：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)，通过以下两步实现：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1；NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+ H2O(g) K2。那么ΔH1 0(填“>”“<”或“=”)，平衡常数K2的表达式为 。 【答案】(2) < cH2O) 【解析】(2)反应2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1为化合反应，所以ΔH1＜0；由平衡常数意义可知，NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+ H2O(g)的平衡常数表达式K2=c(H2O)； 6．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 (1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ (用K1、K2表示)。 (2)反应③的ΔH (填“>”或“＜”)0。 【答案】(1)K1·K2 (2)＜ 【解析】(1)K1＝，K2＝，K3＝，K3＝K1·K2。 (2)根据K3＝K1·K2，500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为2.5，0.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH＜0。 考向02化学平衡常数的应用 7．固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝+180.8kJ·mol−1。工业合成氨则是人工固氮，分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是( ) 反应 大气固氮 工业固氮 温度 27 2000 25 350 400 450 K 0.1 1.847 0.507 0.152 A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却容易进行 B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大 C．工业固氮时，温度越低时其K越大，所以温度越低反应速率越快 D．大气固氮、工业固氮的反应都是放热反应 【答案】B 【解析】化学平衡常数说明反应进行的彻底程度问题，大气固氮和工业固氮与反应进行的难易程度无关，A错误；利用大气固氮原理进行工业生成，大气固氮的进行程度很小，产率很小，没有实际意义，B正确；合成氨是放热反应，温度越低，有利于平衡向正反应移动，反应的转化率越高，反应越完全，但温度越低反应速率越慢，C错误；由题干表中数据可知，大气固氮反应中温度越高，K越大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应是一个吸热反应，而工业固氮反应中温度越高，K越小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应是一个放热反应，D错误；故选B。 8．利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应的离子方程式为[Cu(NH3)2]++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]+。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示，下列说法正确的是( ) 温度/℃ 15 50 100 化学平衡常数数值 5×104 2 1.9×10-5 A．上述正反应为吸热反应 B．15℃时，[Cu(NH3)3CO]+[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数值为2×10-5 C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小，化学平衡常数减小 D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变 【答案】B 【解析】由题给数据可知，升高温度，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，A错误；逆反应的化学平衡常数是正反应的化学平衡常数的倒数，则15℃时反应[Cu(NH3)3CO]+[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数为=2×10-5，B正确；该反应是气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的转化率减小，温度不变，平衡常数不变，C错误；化学平衡常数只和温度有关，温度不变，，平衡常数不变，D错误；故选B。 9．CO2转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应可实现CO2的资源化利用，下列说法正确的是( ) A．温度升高，增大，减小 B．加入催化剂，反应速率加快，可提高产率 C．恒温恒容，增大压强，CO2转化率增大，平衡常数增大 D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态 【答案】D 【解析】A项，升高温度，正逆反应速率均增大，故A错误；B项，加入催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，二甲醚的产率不变，故B错误；C项，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则恒温恒容，增大压强，平衡常数不变，故C错误；D项，当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，故D正确；故选D。 10．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为( ) A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2 【答案】B 【解析】题设中有两个反应，可理解为先发生反应①，其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应②，且在两个反应中都有O2生成，再由已知条件列方程组求解。设反应①中生成N2O3物质的量浓度为x，反应②中生成N2O物质的量浓度为y。则： N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g) 起始浓度/(mol·L−1) 4 0 0 转化浓度/(mol·L−1) x x x 平衡浓度/(mol·L−1) 4−x x x N2O3(g) N2O(g)＋O2(g) 起始浓度/(mol·L−1) x 0 0 转化浓度/(mol·L−1) y y y 平衡浓度/(mol·L−1) x−y y y 依题意O2的平衡浓度为x＋y＝4.5 mol·L−1，N2O3的平衡浓度为x−y＝1.7 mol·L−1，解得x＝3.1 mol·L−1 ，y＝1.4 mol·L−1，N2O5的平衡浓度为4 mol·L−1−3.1 mol·L−1＝0.9 mol·L−1，N2O的平衡浓度为1.4 mol·L−1，则反应①的平衡常数K＝(1.7×4.5)/0.9＝8.5。 11．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80% C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4 【答案】B 【解析】反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol/(L·s)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol/(L·s)，则4 s内Δc(Y)＝0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol/L，Y的起始浓度为＝0.4 mol/L，故4 s时c(Y)＝0.4 mol/L－0.02 mol/L＝0.38 mol/L，A项错误；设平衡时A的浓度变化量为x，则： X(g) ＋ Y(g) R(g)＋Q(g) 开始(mol/L)： 0.1 0.4 0 0 变化(mol/L)： x x x x 平衡(mol/L)： 0.1－x 0.4－x x x 故＝1．0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B项正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数值为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数的值为＝2.5，D项错误。 考向03化学反应速率常数 12．(2025·浙江省嘉兴市高三三模)已知甲烷分解反应CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH＞0。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是( ) A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入Ar气体，平衡正向移动，c(H2)减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【答案】B 【解析】A项，温度升高可以提升化学反应速率，催化剂可以提高化学反应速率，但催化剂对温度有要求，故选择适合高温条件的催化剂，提高化学反应速率，A正确；B项，1000℃达平衡时，，其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在，反应为吸热反应，温度降低，K值减小，B错误；C项，恒温恒压下通入Ar气体，增加容积c(H2)减小，相当于减压，平衡正向移动，C正确；D项，根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁(含碳量低于钢铁)作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应，产生杂质，D正确；故选B。 13．在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)2H2O(g) +N2(g)，N2的瞬时生成速率v=k·cm(H2)c2 (NO)。控制NO起始浓度为0.5 mol/L，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．由题可知，该反应的速率常数k为15 B．随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大 C．达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，则NO转化率减小 D．H2起始浓度0.2 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，则N2的瞬时生成速率为0.24 mol/L 【答案】A 【解析】A项，NO起始浓度为0.5 mol/L，由图像可知，N2的瞬时生成速率与H2起始浓度呈直线关系，则m=1，将数据(0.2，0.75)代入v=k·c(H2)c2 (NO)，该反应的速率常数，A项正确；B项，反应一定，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B项错误；C项，达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，新平衡与原平衡相比，相当于加压，平衡正向移动，则NO转化率增大，C项错误；D项，由2H2(g)+2NO(g)2H2O(g) +N2(g)可知，NO起始浓度为0.5 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，变化量为0.1 mol/L，则时刻H2的浓度为0.2mol/L-0.1mol/L =0.1mol/L，N2的瞬时生成速率为，单位错误，D项错误；故选A。 14．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v正=k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆=k逆·c2(SO3)。 容器编号 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(SO2) c(O2) C(SO3) c(O2) I 0.6 0.3 0 0.2 II 0.5 x 0.3 III 0.3 0.25 0.2 已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。 下列说法错误的是( ) A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系： B．若容器II中达到平衡时=1，则x=0.85 C．容器III中达到平衡时，c(O2)<0.25mol·L-1 D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m<n 【答案】C 【解析】A项，平衡常数K=，A项正确；B项，根据三段式及容器I中测得的数据可知，在该温度下，该反应的平衡常数K=1.25；容器II中，达到平衡时=1，K==1.25，平衡时O2的浓度c(O2)=0.8mol·L-1，列三段式： 0.5-2(x-0.8)=0.3+2(x-0.8)，x=0.85，B项正确；C项，容器中Q==1.78>K，此时平衡向逆反应方向移动，则平衡时O2的浓度c(O2)>0.25mol·L-1，C项错误；D项，ΔH<0，温度升高，平衡向逆反应方向移动，k逆增大的幅度更大，n>m，D项正确。故选C。 15．一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： c(H2)/(mol·L－1) c(Br2)/(mol·L－1) c(HBr)/(mol·L－1) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果，下列结论错误的是( ) A．表中c的值为1 B．α、β、γ的值分别为1、2、－1 C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低 【答案】B 【解析】速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，将H2、Br2、HBr和速率都带入到速率方程可以得到，①v＝k×0.1α×0.1β×2γ、②8v＝k×0.1α×0.4β×2γ、③16v＝k×0.2α×0.4β×2γ、④2v＝k×0.4α×0.1β×4γ，由①②得到β＝，②③得到α＝1，①④得到γ＝－1，对于4v＝k(0.2)α(0.1)βcγ(HBr)与①，将α＝1，β＝，γ＝－1代入，解得c＝1，由此分析。A项，表中c的值为1，故A不符合题意；B项，α、β、γ的值分别为1、、－1，故B符合题意；C项，由于速率与Br2(g)和H2(g)的浓度成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大，故C不符合题意；D项，由于γ＝－1，增大HBr(g)浓度，cγ(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率降低，故D不符合题意。 16．在两个相同恒温()恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0。实验测得：；；、为速率常数，受温度影响。下列说法错误的是( ) 容器编号 物质的起始浓度() 物质的平衡浓度() c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2) Ⅰ 4 0 0 1 Ⅱ 1 2 0.5 A．平衡时容器1中再充入一定量的N2O5，体积分数增大 B．若将容器1改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)＜0.1mol·L-1 C．反应刚开始时容器Ⅱ中的 D．当温度改变为时，若，则T2＜T1 【答案】A 【解析】A项，平衡时容器1中再充入一定量的N2O5，相当于增大压强，平衡2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)逆向移动，NO2体积分数减小，A错误；B项，该反应为吸热反应，若将容器1改为恒容绝热条件，反应过程中容器的温度降低，平衡逆向移动，平衡时c(O2)＜0.1mol·L-1，B正确；C项，容器Ⅰ平衡时，c(O2)=1mol/L，c(NO2)=4mol/L，c(N2O5)=2mol/L，平衡常数K==64，容器Ⅱ开始时Qc==8<K，平衡正向移动，，C正确；D项，T1时K=64；根据、，可知K=，当温度改变为T2时，若，即K=1，正反应吸热，则T2＜T1，故D正确；故选A。 17．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： i：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正c2(NO) v1逆＝k1逆c(N2O2) ΔH1＜0 ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正c(N2O2)c(O2) v2逆＝k2逆c2(NO2) ΔH2＜0 请回答下列问题： ①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝_______________ ②由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为__________________(填字母)。 【答案】① ②a 【解析】①2NO(g)N2O2(g)；②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)；目标反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，由反应达平衡状态，所以，所以， ，则 ，故答案为：；②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率随温度的升高而减小，因为决定该反应速率的是反应②，故升高到温度时v2正减小，且平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相应的点为a。 考向04化学平衡常数的综合计算 18．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是( ) A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B．通入CO后，正反应速率逐渐增大 C．反应前H2S物质的量为7 mol D．CO的平衡转化率为80% 【答案】C 【解析】升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故A不正确；通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后化学平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故B不正确；设反应前H2S的物质的量为a mol，容器的容积为1 L，列“三段式”进行解题： CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) 起始物质的量 浓度(mol·L－1) 10 a 0 0 转化物质的量 浓度(mol·L－1) 2 2 2 2 平衡物质的量 浓度(mol·L－1) 8 a－2 2 2 化学平衡常数K＝＝0.1，解得a＝7，故C正确；CO的平衡转化率为×100%＝20%，故D不正确。 19．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)一定条件下，三个体积均为1L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)+CO2(g)＋2H2O(g)在T1、T2(T1＞T2)两个不同温度下实验，测得有关数据如下表。 容器编号 温度/K 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CH4 NO2 N2 CO2 H2O NO2 Ⅰ T1 1.16 3.0 0 0 0 1.0 Ⅱ T1 1.0 2.0 0.5 0.5 2.5 x Ⅲ T2 0.16 1.0 1.0 1.0 2.0 0.80 下列说法正确的是( ) A．该反应只有在高温下才能自发进行 B．实验Ⅱ中，x=0.5 C．若实验Ⅲ中反应起始时通入2.32molCH4和6.0molNO2，达到平衡时 D．其他条件不变，增大的比值，能提高CH4的平衡转化率 【答案】C 【解析】实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度相同，其反应的平衡常数相等。由实验Ⅰ中的数据列三段式： 平衡常数K=。实验Ⅲ中的温度下，列三段式： 平衡常数K=。A项，该反应ΔH < 0且ΔS > 0，ΔG < 0在任何温度下均成立，反应始终自发，并非仅在高温下自发，A错误；实验Ⅱ在T1温度下，起始量为CH4 1.0 mol、NO2 2.0 mol、N2 0.5 mol、CO2 0.5 mol、H2O 2.5 mol，平衡常数K=25，<K，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量为x mol，列三段式： B项，平衡常数K==，计算得平衡时NO2物质的量x ≈ 1.0 mol，而非0.5 mol，B错误；C项，实验Ⅲ在T2温度下，K≈152.5，若起始通入CH4 2.32 mol和NO2 6.0 mol(其他为0)，计算得平衡时c(NO2) ≈ 1.73 mol/L > 1.60 mol/L，C正确；D项，增大c(CH4)：c(NO2)比值(如起始c(CH4)=2.32 mol/L、c(NO2)=3.0 mol/L时)，由平衡常数=152.5，CH4平衡转化率由约86.2%降至约52.4%，转化率降低，不能提高，D错误；故选C。 20．2025·浙江省金华十校高三模拟)一定条件下乙烷与CO2可以制乙烯，在容积为1L的密闭容器中，控制C2H6和CO2初始投料分别为2 mol、3mol，发生的反应如下： 主反应：C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) ΔH1 副反应：C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) ΔH2＝+430kJ·mol−1 C2H6的平衡转化率和C2H4的选择性随温度、压强的变化如下表所示。下列说法不正确的是( ) 温度 300K 400K 500K 600K 压强p1 乙烷平衡转化率 50% 63% 72% 79% 乙烯平衡选择性 80% 65% 59% 45% 压强p2 乙烷平衡转化率 35% 44% 49% 53% 乙烯平衡选择性 A．压强：p1＜p2 B．ΔH1＞0 C．300K时主反应的平衡常数为0.57 D．改变压强，对乙烯的平衡选择性无影响 【答案】D 【解析】A项，主反应、副反应均为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，乙烷转化率降低，结合表数据，压强：p1＜p2，故A正确；B项，容积为1L的密闭容器中，控制C2H6和CO2初始投料分别为2mol、3mol，由表，p1压强下，300K时，消耗乙烷2mol×50%=1mol、生成乙烯1mol×80%=0.8mol，则： 则主反应；600K时，消耗乙烷2mol×79%=1.58mol、生成乙烯1.58mol×45%=0.711mol，则： 则主反应；升高温度，主反应平衡正向移动，则焓变大于0，ΔH1＞0，故B正确；C项，平衡常数只受温度影响，由B分析，300K时主反应的平衡常数为0.57，故C正确；D项，由表，p2压强下，300K时，消耗乙烷2mol×35%=0.7mol，若改变压强，对乙烯的平衡选择性无影响，则生成乙烯0.7mol×80%=0.56mol，则： ，则说明改变压强，对乙烯的平衡选择性有影响，故D错误；故选D。 21．水煤气可以在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，现在向10L恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是( ) 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 700 0.40 0.10 0.09 Ⅱ 800 0.10 0.40 0.08 Ⅲ 800 0.20 0.30 a Ⅳ 900 0.10 0.15 b A．a=0.12，b＞0.06 B．降低温度，有利于提高CO的平衡转化率 C．实验Ⅰ中，若某时刻测得，则此时混合气体中H2O(g)的体积分数为10％ D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比 【答案】A 【解析】温度不变，平衡常数不变，则实验Ⅱ、Ⅲ的平衡常数相同，实验Ⅱ的三段式 实验Ⅲ ，； A项，根据平衡常数可列三段式求出a=0.12，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ起始时反应物的物质的量减半，若温度相等，则b=0.06，实验Ⅳ的温度较实验Ⅲ高，故b＜0.06，A错误；B项，根据实验Ⅰ和Ⅱ数据，可知升高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，降低温度，有利于提高CO的平衡转化率，B正确；C项，该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得，则H2O(g)的物质的量为0.05mol，故此时混合气体中H2O(g)的体积分数％＝10％，C正确；D项，K只与温度有关，根据实验Ⅰ的数据，到平衡时，、、、，，同理可算出，则，故，D正确；故选A。 22．【二氧化碳利用与学科知识结合】(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用，对于资源综合利用和减碳有重要意义。 (2)CO2与H2在固体催化剂X(性脆，高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇： 反应I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 II：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1 刚性容器中，CO2和H2按物质的量之比为5：16进行投料，只发生反应I和II，平衡时CO在含碳物质中的物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图所示。 T℃时，反应I的平衡常数为 。 b曲线在250℃之前随温度升高而降低的原因是 。 【答案】(2)1/18 ΔH1＞0，ΔH2＜0，升温，反应II平衡左移，c(CO)变大，成为影响反应I平衡移动的主要因素，导致反应I平衡左移，α(CO2)减小 【解析】根据图示，曲线a表示CO在含碳物质中的物质的量分数，曲线b表示CO2转化率随温度的变化。T℃时CO2的平衡转化率为40%、CO在含碳物质中的物质的量分数为20%： T℃时，反应达到平衡，二氧化碳的物质的量为3amol、氢气的物质的量为12amol、CO的物质的量为amol、水的物质的量为2amol，反应I的平衡常数为；ΔH1＞0，ΔH2＜0，升温，反应II平衡左移，c(CO)变大，成为影响反应I平衡移动的主要因素，导致反应I平衡左移，α(CO2)减小，所以α(CO2)在250℃之前随温度升高而降低。 考向05分压平衡常数的计算 23．(2025·浙江省温州市高三一模)将硫化氢分解使其转化成氢气和硫具有非常重要的工业意义。H2S(g)分解反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝+170kJ·mol−1 (2)维持常压(0.1MPa)，将V(H2S)：V(N2)=1：4 (N2为稀释剂)的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)。T℃下，H2S的平衡转化率为50.0%，忽略副反应，则Kp= MPa。 【答案】(2)或 【解析】(2)假设硫化氢、氮气投料分别为1mol、4mol，T℃下，H2S的平衡转化率为50.0%，忽略副反应，则反应硫化氢0.5mol，生成氢气0.5mol、S20.25mol，总的物质的量为5.25mol，则或 MPa； 24．N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) △H>0。向恒容密闭容器加入N2O5。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表： t/min 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 c(N2O5)/(mo·L-1) 1.00 0.71 0.50 0.35 0.35 0.35 反应开始时体系压强为P0，第3.00min时体系压强为p1，则p1：p0=________。该温度下反应的平衡常数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量的分数，请列出用P0表示平衡常数表达式，不用计算)。 【答案】1.975 【解析】压强之比等于物质的量之比，第3.00min时，c(N2O5)=0.35mo·L-1，c(NO2)=1.3mo·L-1，c(O2)=0.325mo·L-1，设容器的体积为VL，；根据表中数据可知3min时达到平衡状态，且上一步计算得到平衡时总压为1.975P0； 该温度下平衡常数。 25． (2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试)“碳达峰”“碳中和”是近年来的热门话题，以二氧化氮和氢气为原料反应时，通常存在以下几个反应： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1 II．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝-48.8kJ·mol−1 III．2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝-123.2kJ·mol−1 IV．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4 (2)假设只发生反应I、反应II，一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入1 molCO2和4 molH2发生反应，初始压强为2.5 kPa，达到平衡时，CO2的转化率为80%，CO浓度为0.3 mol·Lˉ1，则反应I的KP= 。 【答案】(2)6/7 【答案】(1) -25.6kJ·mol−1 L1＞L2，反应III为气体分子数减小的反应，相同温度时，压强越大，二甲醚的平衡产率就越高。 (2) (3) C > > (4) CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 0.5mol·L-1 【解析】(2)向体积为2L的恒容密闭容器中通入1 molCO2和4 molH2发生反应，初始压强为为2.5 kPa，达到平衡时，CO2的转化率为80%，CO浓度为0.3 mol·L-1，参加反应I的二氧化碳为0.6mol、参加反应II的二氧化碳0.2mol；反应I消耗0.6molH2，反应II消耗0.6molH2，则容器中剩余2.8molH2，反应I生成0.6molH2O、反应II生成0.2molH2O、0.2mol甲醇。反应平衡时气体总物质的量为4.6mol，总压强为，则反应I的。 26．(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测，节选)工业上用SO2和Cl2制备硫酰氯。 (4)工业上制备原理如下：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH＝-67.59kJ·mol−1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p，p0为体系初始压强，p0=240 kPa，p为体系平衡压强)，结果如图。 ①上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。 ②T1温度下用分压表示的平衡常数Kp= kPa-1。 【答案】(4) T3＞T2＞T1 该反应的正反应为气体体积减小的反应，反应放热，升温平衡逆向移动，平衡时容器内压强越小，即Δp越小 0.03 【解析】(4)①该反应是放热反应，且是气体分子数减小的反应，对于恒温恒容下的气体反应，初始压强p0相同，反应正向进行后，气体总物质的量减少，平衡压强p会减小，Δp=p0-p，Δp越大，说明平衡正向进行的程度越大，体系的最终压强p越小，升高温度，平衡向吸热方向(逆向)移动，气体分子数增加，导致平衡压强p增大，从而使Δp减小；在相同进料比下，Δp值越小，说明对应的温度越高，从图中曲线可以看出，在同一进料比时，Δp的大小关系为：Δp(T3) < Δp(T2) < Δp(T1)。所以温度高低顺序为：T3＞T2＞T1。②T1温度下，恒容密闭容器中充入SO2(g)和Cl2(g)，初始，p0=240 kPa，则起始SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为160kPa、80kPa、0，对于反应SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)，压强减少量Δp等于生成物SO2Cl2的平衡分压，因此，达到平衡时Δp =60kPa，则平衡时SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为100kPa、20kPa、60kPa，平衡常数。 27．(2026·浙江杭州十四中选考考前模拟，节选)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志，在温和条件下，将乙烯转化为烃类具有重要意义。 (1)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g)＋3H2(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 (2)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CO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，该温度下反应ii的 Kp=_______(kPa)-2(保留两位小数)。 【答案】(2) *C2H5+*C2H4→*C4H9 由图可知生成C4H10的反应(反应)的决速步活化能低于生成C4H8的反应(反应)，反应更容易进行，因此C4H10的选择性大于C4H10 0.16(kPa)-2 【解析】(2)①决速步：图1中过渡态TSII的能量最高，对应活化能最大的步骤，反应式为：*C2H5+*C2H4→*C4H9 (核心为TSII对应的反应)。选择性原因：由图可知生成C4H10的反应(反应)的决速步活化能低于生成C4H8的反应(反应)，反应更容易进行，因此C4H10的选择性大于C4H8。②初始分压：CO、C2H4、H2体积比为2：2：1，总压100kPa，则，。剩余C2H4分压：转化率为90%，转化的分压为，剩余。平衡时各物质分压：C4H10选择性为80%，反应消耗的C2H4分压为，根据反应计量关系，消耗H2分压为，生成C4H10分压为，剩余。计算Kp：根据分压平衡常数定义：。 28．【氮的利用与学科知识结合】(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。 (2)工业上用天然气处理NO2，消除NO2发生的反应为2NO2(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)在一定温度下向恒容密闭容器充入1mol CH4 (g)和2molNO2(g)发生上述反应，起始时测得总压强为90kPa，N2(g)的分压与时间关系如图乙所示 ①0至10min内NO2(g)的分压变化速率为 kPa/min。 ②该温度下，反应的平衡常数Kp= 。(气体分压=总压强×物质的量分数) 【答案】(2) 2 1.25kPa 【解析】(2)①0～10min内N2的分压变化速率为=1kPa•min-1，相同时间内NO2的分压变化速率是N2的分压变化速率的2倍，所以0～10min内NO2的分压变化速率为2kPa•min-1。②恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，在一定温度下，充入1molCH4和2molNO2，起始时测得总压强为90kPa，CH4为30kPa，NO2为60kPa。则可建立如下三段式： 该温度下，平衡常数Kp==1.25kPa。 29．【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)阿根廷科学家Mas Veronica等人利用Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)层状复合催化剂进行了乙醇、水蒸气重整制氢的研究。其主要反应为： 反应I C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol−1 反应Ⅱ C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH2＝+255.7kJ·mol−1 (3)研究发现，在压强为P0，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。注：的选择性 ①请分析说明曲线②随温度变化的原因 。 ②在密闭容器中，以投料比 n(C2H5OH)：n(H2O)=3：8通入混合气体，此时C2H5OH的转化率为66.67%，求交点M坐标为(500℃，50%)时反应Ⅱ的平衡常数Kp= (只需列出计算表达式，不必化简。已知Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，即将表达式中的平衡浓度用平衡分压代替)。 【答案】(3)反应I、Ⅱ正反应方向均为吸热反应，升高温度均向正反应方向移动，H2产率上升，但在升温大于300℃后，温度对反应Ⅱ的影响大于对反应I的影响，所以H2产率逐渐减小 【答案】(3)①根据图像变化，随着温度的升高，H2的产率会增加，所以曲线②表示H2的产率；反应I、Ⅱ正反应方向均为吸热反应，升高温度均向正反应方向移动，H2产率上升。但在升温过程中，温度对反应Ⅱ的影响大于对反应I的影响，所以H2产率逐渐减小；②以投料比n(C2H5OH)：n(H2O)=3：8通入混合气体，设n(C2H5OH)=3mol，则n(H2O)=8mol，此时C2H5OH的转化率为66.67%，即消耗2mol，交点M坐标为(500℃，50%)，则CO选择性为50%，故生成的CO与CO2的物质的量相等，若假设反应按顺序进行，由图根据“三段式”计算： 体系气体物质总物质的量为1+4+2+10+2=19(mol)，所以对反应Ⅱ：P(C2H5OH(g))=P0，P(H2O(g))=。 考向06物质转化率的计算 30．CO2催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体，其反应式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，下图为，温度在250℃下的甲醇的物质的量分数与压强p的关系及压强在下的甲醇的物质的量分数与温度t的关系，下列有关说法正确的是( ) A．由图可知，随压强增大，平衡常数K增大 B．曲线a为250℃时等温过程曲线 C．该反应在任何温度下都能自发进行 D．当时，H2的平衡转化率为53.3％ 【答案】B 【解析】该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的含量减少，b为等压过程曲线，a为等温过程曲线。A项，平衡常数K只受温度的影响，压强增大，K值不变，A错误；B项，根据分析可知，b为等压过程曲线，a为等温过程曲线，B正确；C项，由于该反应ΔH＜0、ΔS＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS，不一定小于0，在低温时能够自发，C错误；D项，起始物n(H2)/n(CO2)=3，设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段式： 时，，解得：x=，则H2的平衡转化率为33.3％，D错误；故选B。 31．燃油汽车尾气中含有NO和CO等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对NO、CO在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为：  。在密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法正确的是( ) A．a点CO的平衡转化率为25% B．c点和b点的反应速率可能相同 C．若在e点扩大容器体积并加热，可能达到c点状态 D．恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，与d点状态相比，NO的体积分数将增大 【答案】A 【解析】反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO体积分数增大，则温度T1>T2；A项，a点NO体积分数为40%； 则总的物质的量为(4-0.5a)mol，，a=0.5mol，则CO的平衡转化率为25%，A正确；B项，b点温度高且压强大，则b点的反应速率大于c点，B错误；C项，结合分析可知，e点温度高于c，则e点加热不会达到c点，C错误；D项，恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，新平衡与原有平衡为等效平衡，NO的体积分数不会增大，D错误；故选A。 32．利用反应  ，将工业生产中的副产物HCl转化为，可实现氯的循环利用，减少污染。投料比，L(L1、L2)、X可分别代表温度或压强，下图表示L一定时，HCl的平衡转化率随X的变化关系。 下列说法不正确的是( ) A． B． C．a点对应的化学平衡常数的数值为80 D．a点时，保持温度和压强不变，向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol，当再次平衡时HCl的转化率仍为80% 【答案】C 【解析】，正向放热，升高温度则HCl的转化率增大，正向体积减小，增大压强平衡正向移动，HCl的转化率增大，综合对比可知X代表温度，L代表压强且L1＞L2。A项，催化剂不影响焓变，该反应熵减，能自发进行则为放热反应，△H＜0，故A正确；B项，L表示压强，反应正向体积减小，增大压强平衡正向移动，HCl的转化率增大，因此L1＞L2，故B正确；C项，设起始时，则起始时，a点HCl的转化率为80%则转化氯化氢的物质的量为3.2mol，可列三段式 平衡常数为，体积未知无法计算，故C错误；D项，a点时，保持温度和压强不变，则平衡常数不变，向容器中再充入0.4mol HCl和0.1molO2，HCl和O2增加量之比和起始投料比相等，又是恒压条件，与原平衡为等效平衡，因此当再次平衡时HCl的转化率仍为80%，故D正确；故选C。 33．(2025·浙江省精诚联盟高三适应性联考)CO2资源化具有重要现实意义，相关技术研发是当前科技界研究的热点。 (3)在2L的恒温恒容密闭容器中，充入3molH2(g)和2 molCO2(g)后控制实验条件使之发生上述反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，测得2 min时容器内气体压强降至初始压强值的80%。则2 min时CO2的转化率为 。 【答案】(3)25% 【解析】(3)设2min时消耗的CO2的物质的量为x，三段式： 2min时n总=2-x+3-4x+x+2x=5-2x，则，解得x=0.5mol，所以2 min时CO2的转化率； 重难·创新演练 1．在3个容积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)  ΔH＞0 ，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是( ) 容器 温度 (T1＞T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) I T1 0.6 1.2 0 0 0.2 II T1 1.2 1.2 0 0 x III T2 0 0 0.6 0.6 y A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1 B．达到平衡时，容器II中H2O的转化率比容器I中的小 C．若5min后容器I中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D．达到平衡时，容器III中 CO的转化率小于66.6% 【答案】B 【解析】温度T1时，容器Ⅰ中平衡时n(CO)=0.2mol， 该反应的化学平衡常数值为，故A错误；B项，容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增加H2O的量，反而使其转化率降低，所以达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小，故B正确；C项，5min后容器Ⅰ中达到平衡，n(H2)=0.2mol，则5min内的平均反应速率：，故C错误；D项，假设达到平衡时，容器Ⅲ中的CO的转化率为66.6%， 则y=0.6×66.6%=0.3996，所以平衡时c(CO)=c(H2)=，c(H2O)=，则，但由于反应为吸热反应，降低温度不利于反应正向进行，所以容器Ⅲ的平衡常数比容器Ⅰ的平衡常数要小，即y＜0.3996mol，可见转化率大于66.6%，故D错误；故选B。 2．【结合化学生产生活】(2026·河南濮阳三模)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2 1.0 2.50 ③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 下列说法正确的是 A．反应①为吸热反应 B．用K1、K2表示K3，K3=K1+K2 C．对于反应②，加压有利于提高CO2的平衡转化率 D．若体系中仅发生反应②③，则选择合适的催化剂可提高的产率 【答案】D 【解析】A．反应①的平衡常数K1随温度升高而减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A错误；B．反应③=反应①+反应②，根据平衡常数的定义，总反应平衡常数为两反应平衡常数的乘积，即K3=K1×K2，故B错误；C．反应②反应前后气体分子数相等，加压平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，故C错误；D．催化剂具有选择性，选择合适的催化剂可加快反应③的速率、抑制反应②的发生，从而提高CH3OH 的产率，故D正确；选D。 3．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。 4．室温下，某溶液初始时仅 A，同时发生两个反应：①AB+C；②AB+D，反应①的速率可表示为v1=k1c(A)，反应②的速率可表示为v2=k2c(A)， (k1、k2为速率常数)，图1为T2时，该体系中A、B、C、D的浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的lnk—曲线，下列说法正确的是( ) A．L4表示B浓度随时间变化曲线 B．t1≈2s时曲线L1表示的物质的化学反应速率为2 mol/(L·s) C．T2温度时，反应①的活化能比反应②的活化能大 D．若图Ⅰ的温度降低，t0时刻体系中值变小 【答案】C 【解析】反应过程中，A的浓度逐渐减小，而B、C、D的浓度都逐渐增大，则L2表示A的浓度随时间变化的曲线；由反应方程式中的化学计量数，可得出B的浓度应为C、D的浓度之和，则L1表示B的浓度随时间变化的曲线；根据图2曲线判断，T2温度时，反应②的速率常数大，则单位时间内生成D多于C，则图1中L3表示D浓度随时间变化的曲线，L4表示C浓度随时间变化的曲线。A项， L4表示C浓度随时间变化曲线，L1表示B浓度随时间变化的曲线，A不正确；B项，t1≈2s时v(B)== 2 mol/(L·s)，则曲线L1表示物质B在0~2s时间内的平均化学反应速率约为2 mol/(L·s)，而不是表示t1≈2s时曲线L1表示物质的化学反应速率，B不正确；C项，T2温度时，反应①的速率常数更小，反应速率更慢，则反应①的活化能比反应②的活化能大，C正确；D项，若图Ⅰ的温度降低，tt0时刻体系中k1减小的程度大于k2，且T2温度后，k2＞k1，c(D)＞c(C)，所以tt0时刻体系中值变大，D不正确；故选C。 5．(2026·广西玉林三模)某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．0-6s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 B．反应①的活化能大于反应② C．10 s时，正反应速率v1(正)=v2(逆) D．若加催化剂，k1增大、k2不变，则c(M)的最大值增大，且K1、K2不变 【答案】D 【解析】A．0~6 s内，X的消耗量为反应①生成M的量与反应②生成N的量之和。由图像可知，t=6 s时c(M)=3 mol/L、c(N)=3 mol/L，总Δc(X) =6 mol/L，v(X)==1 mol·L-1·s-1≠0.5 mol·L-1·s-1，A错误；B．由图像知，0~6 s内，M生成速率快于N，即v1(正)>v2(正)，慢反应的活化能较大，故反应①活化能小于反应②，B错误；C．由图像知，0~6 s内，M生成速率快于N，即v1(正)=k1c(X)c(Y)>v2(正)=k2c(X)c(Y)，则k1>k2；10 s时体系达平衡，v1(正)=k1c(X)c(Y)，v2(逆)=v2(正)=k2c(X)c(Y)，因k1>k2，故v1(正)>v2(逆)，C错误；D．若催化剂使k1增大、k2不变，反应①正反应速率加快，相同时间内生成M的量增多，c(M)最大值增大；因为温度不变，所以平衡常数不变，即K1、K2不变，D正确。 6．【结合化学工业生产】(2026·河北邢台三模)合成氨反应在农业、化工等领域具有重要的应用价值。已知20 MPa下，相同时间段(xmin)内，分别加入1molN2和 3molH2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，已知 ，NH3的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述错误的是 A．由a点到e点过程中正、逆反应速率均加快 B．b点和e点均未达平衡状态且v正均大于 v逆 C．TdK下，该时间段内用 NH3的质量变化表示该反应速率为 D．TdK下下 【答案】D 【解析】曲线中c是NH3体积分数最高点：c前(a→c)温度升高、反应速率加快，相同时间内生成NH3变多，V(NH3)/%上升，反应未达平衡，v正>v逆；c后(c→d)反应放热，升温平衡逆向移动，V(NH3)/%下降，c点恰好平衡，d点处于平衡状态；A．a→e升温，温度升高活化分子百分数变大，正、逆反应速率都加快，A正确；B．b、e在c左侧，反应还在正向进行，未达平衡，v正>v逆，B正确；C．Td时NH3体积分数20%，投料N2=1mol、H2=3mol，设转化N2为a mol： φ(NH3)==20%，解得a=mol； n(NH3)=mol，m(NH3)=×17=g，时间x min， v(NH3)=g·min-1，C正确；D．平衡时v正=v逆，即k正·p(N2)·p3(H2)=k逆·p2(NH3)，得==Kp；总压p总=20MPa，n总=4-2a=4-=mol： p(NH3)=20×20%=4 MPa， p(N2)=20×MPa， p(H2)=3p(N2)=12 MPa； ===(MPa)-2； 即=而非432，D错误；故答案选D。 7．(2025·浙江省五校高三联考)煤燃烧过程中会产生大气污染物CO、NO，研究氮氧化物的消除和CO2资源再利用是目前研究的热点之一。 (3)某课题组为研究CO存在下铁对NO的催化还原反应，设计了三组对照实验。分别如下：第1、2组将等量的Fe置于石英管内，通入N2吹扫约10min，然后分别通入一定量NO或NO和CO混合气体后，两端密封开始加热升温，测NO的转化率；第3组与第2组其它条件相同，但没有Fe参与实验，测NO的转化率，得出结果如图。 ①下列说法正确的是 。 A．其他条件不变时，用空气替代N2，对实验结果有影响 B．当体系中CO和CO2的物质的量浓度相等时，反应达到平衡状态 C．增加铁的质量和表面积，能降低该反应的活化能，提高反应速率，提高NO的平衡转化率 D．当温度小于750K，铁在NO、CO反应系统中，以Fe、NO的气固异相反应为主 ②请解释图1中750K后曲线1、2变化趋势不同的原因： 。 ③若该反应的正、逆反应速率可表示为v正= k正c2(NO)·c2(CO)、v逆=k逆c2(CO2)·c(N2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。一定温度下，在体积为1L的容器中加入2molNO和2.2molCO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图所示。已知该温度下K=27/20，则a点时v正：v逆= 。(结果保留两位有效数字) 【答案】(3)①AD ②曲线1(无CO)，反应1在750K时达到平衡，继续升温平衡逆移，NO转化率略有下降；曲线2(有CO)，反应II发生，导致反应I未达平衡，750K后继续升温NO转化率继续增大。(或者曲线2：反应II750K后随温度升高速率加快，所以总反应速率加快，NO转化率继续增大；或者曲线2从总反应角度分析，随温度升高，反应速率一直在增大，故NO转化率一直增大) ③3.9 【解析】(3)①A项，其他条件不变时，用空气替代N2，空气会氧化NO，对实验结果有影响， A正确；B项，当体系中CO和CO2的物质的量浓度相等时，可能为某一时刻不能判断反应达到平衡状态，B错误；C项，增加铁的质量和表面积，不能降低该反应的活化能，不能提高NO的平衡转化率，C错误；D项，由图当温度小于750K，1，2曲线几乎重合，铁在NO、CO反应系统中，以Fe、NO的气固异相反应为主，D正确；故选AD。②750K后曲线1、2变化趋势不同的原因：曲线1(无CO)，反应1在750K时达到平衡，继续升温平衡逆移，NO转化率略有下降；曲线2(有CO)，反应II发生，导致反应I未达平衡，750K后继续升温NO转化率继续增大。(或者曲线2：反应II750K后随温度升高速率加快，所以总反应速率加快，NO转化率继续增大；或者曲线2从总反应角度分析，随温度升高，反应速率一直在增大，故NO转化率一直增大)；③平衡时v正= k正c2(NO)·c2(CO)= v逆=k逆c2(CO2)·c(N2)，则 ，a点时列三段式为 。 8．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试)工业制丙烯的方法有多种，回答下列问题： (1)直接脱氢反应I：CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH1。压强分别为和时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示。该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)，图中表示的关系曲线是 (填“a”或“b”)。520℃时，条件下丙烷的平衡转化率Y= ％(计算结果保留一位小数)。 [对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平街常数，记作Kp (类似于浓度平衡常数K)，如，p为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。 【答案】(1)高温 b 23.1 【解析】(1)由图可知，升高温度，丙烷的平衡转化率增大，说明该反应是吸热反应，ΔH1＞0，另外该反应为气体体积增大的反应，ΔS＞0，当ΔH-TΔS＜0时反应能自发进行，则该反应自发进行的条件是高温，增大压强，平衡CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)＋H2(g)逆向移动，丙烷的平衡转化率减小，则图中表示的关系曲线是b，根据点(520，60.0)列出“三段式”： 平衡常数Kp=，根据点(520，Y)列出“三段式”： 由于点(520，60.0)和点(520，Y)温度相等，Kp也相等，则Kp=，解得Y=23.1%。 9．研究氮、碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题： (1)已知氢气还原氮气合成氨低温下自发发生。若将2.0 mol N2和6.0molH2通入体积为1L的密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。 ①温度T1______(填“>”“<”或“=”下同) T2。T1温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m，n)，则m______12，n_____2； ②T2温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。 (2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下： I．C(s)＋H2O(g) CO(g)+ H2(g) ΔH1＝+131.3kJ·mol−1 K1 II．C(s)＋2H2O(g) CO2(g)+ 2H2(g) ΔH1＝+90.3kJ·mol−1  K2 III．CO(g)+ H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝-41.0kJ·mol−1 K3 三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示，则表示K1、K3的曲线依次是_______、_______。 (3) CO2在Cu-ZnO催化下，同时发生以下反应，是解决能源短缺的重要手段。 I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＜0 II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0 在容积不变的密闭容器中，保持温度不变，充入一定量的CO2和H2，起始及达平衡时，容器内各气体的物质的量及总压强如下表所示： CO2 H2 CH3OH CO H2O 总压强/kPa 起始/mol 0.5 0.9 0 0 0 平衡/mol 0．3 若容器内反应I、II均达到平衡时，，反应①的平衡常数KP=______(kPa)-2。(用含p的式子表示，分压=总压×气体物质的量分数) 【答案】(1)＞ < < > (2)c d (3) 【解析】(1)①曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，反应到4min时，，该条件下对应氨气的速率为：，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，4min时，曲线B对应的反应速率快，可知T1＞T2，因曲线B对应的温度高，速率快，所以到达平衡的时间比曲线A短，即m＜12，但因反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，导致曲线B平衡时氨气的物质的量比曲线A平衡时氨气的物质的量少，即n＜2；②T2温度下，合成氨反应N2+3H2⇌2NH3，根据题中数据列三段式： 平衡常数K=，由以上计算可知平衡时气体总量为6mol，平衡时气体的压强是起始时的，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的80%，反应应向气体体积减小的方向建立平衡即向正向进行，则v(正)＞v(逆)；(2)Ⅰ、Ⅱ为吸热反应，Ⅲ为放热反应，所以K1、K2随温度升高而增大，K3随温度升高而减小，又K1=，K2=，K3=，则K1×K3=K2，结合图象数据可知，1000℃时，曲线c中，K1=2，曲线b中，K2=16，曲线d中，K3=8符合题意，则c为K1、d为K3；(3)恒温恒容条件下，压强之比等于气体的物质的量之比，设达到平衡时气体的物质的量为n，则n：(0.5+0.9)=p：1.4p，解得n=1mol，反应前后气体减少的物质的量为0.4mol，反应②中反应前后气体物质的量不变，反应①中反应后气体减少的物质的量为生成甲醇气体的2倍，则生成甲醇气体的物质的量为0.2mol，反应①中生成的n(H2O)=n(CH3OH)=0.2mol，则反应②中生成的n(H2O)=0.3mol-0.2mol=0.1mol，所以反应②中生成的n(CO)=0.1mol，消耗的n(CO2)=0.2mol+0.1mol=0.3mol，剩余的n(CO2)=0.5mol-0.3mol=0.2mol，剩余的n(H2)=0.9mol-0.6mol-0.1mol=0.2mol，p(CO2)=×p=0.2p，同理可得：p(H2)=0.2p，p(H2O)=0.3p，p(CH3OH)=0.2p，反应①的平衡常数K=。 真题·实战演练 1．(2026·云南卷，17，节选)“双碳”目标推动科技发展。“热催化”中主反应： i．2CO(g)＋2CH3ONO(g)=(COOCH3)2(l)＋2NO(g) ΔH1 ΔS1 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”(CO(OCH3)2)的副反应： ii．CO(g)＋2CH3ONO(g)=CO(OCH3)2(g)＋2NO(g) 一定条件下，CH3ONO平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如：DMO选择性] ①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。 A．120~140℃     B．130~150℃     C．140~160℃ ②130℃，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和CH3ONO的初始浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1，结合图1信息，平衡时c(CH3ONO)__________mol·L-1，反应的Kc=__________(mol·L-1)-2(列出计算式即可)。 【答案】(3)B 0.25 【解析】(3)①该反应需要主产物DMO保持高选择性，同时保证一定转化率。由图可知，温度在120~140℃ 时，主产物的选择性较高，但CH3ONO的转化率太低，而温度在140~160℃ 时，副产物2的选择性急剧升高，不利于生产，故反应较适宜的温度区间为130~150℃ ，答案选B。②130℃ 时CH3ONO平衡转化率为75%，初始浓度为1mol·L-1，因此平衡时， 两个反应中，每消耗1molCH3ONO均生成1molNO，因此平衡c(NO)=0.75mol·L-1；结合DMO选择性90%，生成DMO的CH3ONO为 0.75×90%=0.675mol/L。根据反应 i，，反应 ii 消耗的CH3ONO=0.75mol/L×(1−90%)=0.075mol/L。生成 c(副产物1)=；列出变化量：： i． ii． 平衡，DMO为液态不计入平衡常数(题中所给单位亦可看出)，因此反应i的平衡常数。 2．(2026·广东卷，19，节选)硫、氯单质及其化合物在科研和生产中均具有重要作用。 (5)某低共熔溶剂(D)可用于吸收HCl(g)，其吸收过程可表示为： HCl(g)HCl(sol)，xHCl(sol) +D(l)D·xHCl(sol) 在一定和HCl(g)压强(p)下，吸收至饱和时，每摩尔D吸收HCl(g)的量为α+β，相关信息见图2，α或β随p的变化如图3。 ①1 mol D在303 K、p=100kPa下吸收HCl(g)至饱和，再升温至350K、降压至p=40kPa，达平衡后可释放___________molHCl(g)。 ②形成D·xHCl(sol)的总过程表示为xHCl(sol) +D(l)D·xHCl(sol)，其平衡常数K可表示为。已知：350K时，K=1.0，则在350K、p=64kPa、最多可吸收___________molHCl(g)。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 【答案】(5) 0.82 由题图3可知，350K时α=0.00，温度不变K不变。p=100kPa时，β=0.25，结合题图2中信息，，，则，解得x=0.5；p=64kPa时，，解得，，故1molD最多可吸收0.22molHCl(g) 【解析】(5)①由题干可知，每摩尔D吸收HCl(g)的量为α+β。结合题图3可知，303 K、p=100kPa时，α=0.15，β=0.0.86，α+β=0.15+0.86=1.01；350 K、p=40kPa时，α=0.00，β=0.19，α+β=0.19，故达平衡后释放的HCl(g)为(1.01-0.19)mol=0.82mol。②1molD最多可吸收0.22molHCl(g)，计算过程见答案。 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．(2022·浙江省1月卷，29)工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。 (3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。 ①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。 ②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。 【答案】(3)①9.0 ②1.8：1 【解析】(3)①该反应平衡常数K=；②假设原料气中水蒸气为x mol，CO为1 mol，由题意列三段式如下： 则平衡常数K=，解得x=1.8，故水蒸气与CO物质的量之比为1.8：1； 5．(2021·全国乙卷，28，节选)McMorris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。 2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g) Kp1 2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2 得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示： ①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。 ②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程：_____________________________________。 【答案】①大于 ②Kp1·Kp2 大于 设T′>T，即<，由图可知：lg Kp2(T′)－lg Kp2(T)>|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)，则：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0 【解析】①结合图可知，温度越高，越小，lg Kp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH大于0。 1 / 19 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(专项训练) 参考答案 模拟·基础演练 1．D 2．C 3．C 4．B 5．(2) < cH2O) 6．(1)K1·K2 (2)＜ 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 B B D B B B A C B A 17．① ②a 18．C 19．C 20．D 21．A 22．(2)1/18 ΔH1＞0，ΔH2＜0，升温，反应II平衡左移，c(CO)变大，成为影响反应I平衡移动的主要因素，导致反应I平衡左移，α(CO2)减小 23．(2)或 24．1.975 25．(2)6/7 26．(4) T3＞T2＞T1 该反应的正反应为气体体积减小的反应，反应放热，升温平衡逆向移动，平衡时容器内压强越小，即Δp越小 0.03 27．(2) *C2H5+*C2H4→*C4H9 由图可知生成C4H10的反应(反应)的决速步活化能低于生成C4H8的反应(反应)，反应更容易进行，因此C4H10的选择性大于C4H10 0.16(kPa)-2 28．(2) 2 1.25kPa 29．(3)反应I、Ⅱ正反应方向均为吸热反应，升高温度均向正反应方向移动，H2产率上升，但在升温大于300℃后，温度对反应Ⅱ的影响大于对反应I的影响，所以H2产率逐渐减小 30．B 31．A 32．C 33．(3)25% 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 B D C C D D 7．(3)①AD ②曲线1(无CO)，反应1在750K时达到平衡，继续升温平衡逆移，NO转化率略有下降；曲线2(有CO)，反应II发生，导致反应I未达平衡，750K后继续升温NO转化率继续增大。(或者曲线2：反应II750K后随温度升高速率加快，所以总反应速率加快，NO转化率继续增大；或者曲线2从总反应角度分析，随温度升高，反应速率一直在增大，故NO转化率一直增大) ③3.9 8．(1)高温 b 23.1 9．(1)＞ < < > (2)c d (3) 真题·实战演练 1．(3)B 0.25 2．(5) 0.82 由题图3可知，350K时α=0.00，温度不变K不变。p=100kPa时，β=0.25，结合题图2中信息，，，则，解得x=0.5；p=64kPa时，，解得，，故1molD最多可吸收0.22molHCl(g) 4．(3)①9.0 ②1.8：1 5．①大于 ②Kp1·Kp2 大于 设T′>T，即<，由图可知：lg Kp2(T′)－lg Kp2(T)>|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)，则：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0 1 / 19 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 (专项训练) 目 录 模拟·基础演练 考向01化学平衡常数的理解 考向02化学平衡常数的应用 考向03化学反应速率常数 考向04化学平衡常数的综合计算 考向05分压平衡常数的计算 考向06物质转化率的计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01化学平衡常数的理解 1．对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( ) A．平衡常数表达式为K＝ B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化 C．升高体系温度，平衡常数K减小 D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化 2．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是( ) 物质 X Y Z 起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X＋3Y2Z，平衡常数为1 600 C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大 D．改变温度可以改变该反应的平衡常数 3．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关主要反应有： Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH1=+247kJ/mol，K1 Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2=+41kJ/mol，K2 下列说法正确的是( ) A．反应Ⅰ的平衡常数K1= B．反应Ⅱ的ΔS<0 C．有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压 D．该工艺每转化0.2mol CO2可获得0.4molCO 4．以Cu­ZnO­Al2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是( ) A．该反应的平衡常数K= B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和 C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023 D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大 5．(2025·浙江省精诚联盟高三适应性联考)CO2资源化具有重要现实意义，相关技术研发是当前科技界研究的热点。 (2)一定条件下，合成尿素：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)，通过以下两步实现：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1；NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+ H2O(g) K2。那么ΔH1 0(填“>”“<”或“=”)，平衡常数K2的表达式为 。 6．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 (1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ (用K1、K2表示)。 (2)反应③的ΔH (填“>”或“＜”)0。 考向02化学平衡常数的应用 7．固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH＝+180.8kJ·mol−1。工业合成氨则是人工固氮，分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是( ) 反应 大气固氮 工业固氮 温度 27 2000 25 350 400 450 K 0.1 1.847 0.507 0.152 A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却容易进行 B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大 C．工业固氮时，温度越低时其K越大，所以温度越低反应速率越快 D．大气固氮、工业固氮的反应都是放热反应 8．利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应的离子方程式为[Cu(NH3)2]++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]+。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示，下列说法正确的是( ) 温度/℃ 15 50 100 化学平衡常数数值 5×104 2 1.9×10-5 A．上述正反应为吸热反应 B．15℃时，[Cu(NH3)3CO]+[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数值为2×10-5 C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小，化学平衡常数减小 D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变 9．CO2转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应可实现CO2的资源化利用，下列说法正确的是( ) A．温度升高，增大，减小 B．加入催化剂，反应速率加快，可提高产率 C．恒温恒容，增大压强，CO2转化率增大，平衡常数增大 D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态 10．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为( ) A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2 11．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80% C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4 考向03化学反应速率常数 12．(2025·浙江省嘉兴市高三三模)已知甲烷分解反应CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH＞0。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是( ) A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入Ar气体，平衡正向移动，c(H2)减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 13．在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)2H2O(g) +N2(g)，N2的瞬时生成速率v=k·cm(H2)c2 (NO)。控制NO起始浓度为0.5 mol/L，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．由题可知，该反应的速率常数k为15 B．随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大 C．达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，则NO转化率减小 D．H2起始浓度0.2 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，则N2的瞬时生成速率为0.24 mol/L 14．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v正=k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆=k逆·c2(SO3)。 容器编号 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(SO2) c(O2) C(SO3) c(O2) I 0.6 0.3 0 0.2 II 0.5 x 0.3 III 0.3 0.25 0.2 已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。 下列说法错误的是( ) A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系： B．若容器II中达到平衡时=1，则x=0.85 C．容器III中达到平衡时，c(O2)<0.25mol·L-1 D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m<n 15．一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： c(H2)/(mol·L－1) c(Br2)/(mol·L－1) c(HBr)/(mol·L－1) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果，下列结论错误的是( ) A．表中c的值为1 B．α、β、γ的值分别为1、2、－1 C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低 16．在两个相同恒温()恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0。实验测得：；；、为速率常数，受温度影响。下列说法错误的是( ) 容器编号 物质的起始浓度() 物质的平衡浓度() c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2) Ⅰ 4 0 0 1 Ⅱ 1 2 0.5 A．平衡时容器1中再充入一定量的N2O5，体积分数增大 B．若将容器1改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)＜0.1mol·L-1 C．反应刚开始时容器Ⅱ中的 D．当温度改变为时，若，则T2＜T1 17．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： i：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正c2(NO) v1逆＝k1逆c(N2O2) ΔH1＜0 ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正c(N2O2)c(O2) v2逆＝k2逆c2(NO2) ΔH2＜0 请回答下列问题： ①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝_______________ ②由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为__________________(填字母)。 考向04化学平衡常数的综合计算 18．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是( ) A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B．通入CO后，正反应速率逐渐增大 C．反应前H2S物质的量为7 mol D．CO的平衡转化率为80% 19．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)一定条件下，三个体积均为1L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)+CO2(g)＋2H2O(g)在T1、T2(T1＞T2)两个不同温度下实验，测得有关数据如下表。 容器编号 温度/K 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CH4 NO2 N2 CO2 H2O NO2 Ⅰ T1 1.16 3.0 0 0 0 1.0 Ⅱ T1 1.0 2.0 0.5 0.5 2.5 x Ⅲ T2 0.16 1.0 1.0 1.0 2.0 0.80 下列说法正确的是( ) A．该反应只有在高温下才能自发进行 B．实验Ⅱ中，x=0.5 C．若实验Ⅲ中反应起始时通入2.32molCH4和6.0molNO2，达到平衡时 D．其他条件不变，增大的比值，能提高CH4的平衡转化率 20．2025·浙江省金华十校高三模拟)一定条件下乙烷与CO2可以制乙烯，在容积为1L的密闭容器中，控制C2H6和CO2初始投料分别为2 mol、3mol，发生的反应如下： 主反应：C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) ΔH1 副反应：C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) ΔH2＝+430kJ·mol−1 C2H6的平衡转化率和C2H4的选择性随温度、压强的变化如下表所示。下列说法不正确的是( ) 温度 300K 400K 500K 600K 压强p1 乙烷平衡转化率 50% 63% 72% 79% 乙烯平衡选择性 80% 65% 59% 45% 压强p2 乙烷平衡转化率 35% 44% 49% 53% 乙烯平衡选择性 A．压强：p1＜p2 B．ΔH1＞0 C．300K时主反应的平衡常数为0.57 D．改变压强，对乙烯的平衡选择性无影响 21．水煤气可以在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，现在向10L恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是( ) 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 700 0.40 0.10 0.09 Ⅱ 800 0.10 0.40 0.08 Ⅲ 800 0.20 0.30 a Ⅳ 900 0.10 0.15 b A．a=0.12，b＞0.06 B．降低温度，有利于提高CO的平衡转化率 C．实验Ⅰ中，若某时刻测得，则此时混合气体中H2O(g)的体积分数为10％ D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比 22．【二氧化碳利用与学科知识结合】(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用，对于资源综合利用和减碳有重要意义。 (2)CO2与H2在固体催化剂X(性脆，高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇： 反应I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 II：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1 刚性容器中，CO2和H2按物质的量之比为5：16进行投料，只发生反应I和II，平衡时CO在含碳物质中的物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图所示。 T℃时，反应I的平衡常数为 。 b曲线在250℃之前随温度升高而降低的原因是 。 考向05分压平衡常数的计算 23．(2025·浙江省温州市高三一模)将硫化氢分解使其转化成氢气和硫具有非常重要的工业意义。H2S(g)分解反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝+170kJ·mol−1 (2)维持常压(0.1MPa)，将V(H2S)：V(N2)=1：4 (N2为稀释剂)的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)。T℃下，H2S的平衡转化率为50.0%，忽略副反应，则Kp= MPa。 24．N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) △H>0。向恒容密闭容器加入N2O5。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表： t/min 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 c(N2O5)/(mo·L-1) 1.00 0.71 0.50 0.35 0.35 0.35 反应开始时体系压强为P0，第3.00min时体系压强为p1，则p1：p0=________。该温度下反应的平衡常数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量的分数，请列出用P0表示平衡常数表达式，不用计算)。 25． (2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试)“碳达峰”“碳中和”是近年来的热门话题，以二氧化氮和氢气为原料反应时，通常存在以下几个反应： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1 II．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝-48.8kJ·mol−1 III．2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝-123.2kJ·mol−1 IV．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4 (2)假设只发生反应I、反应II，一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入1 molCO2和4 molH2发生反应，初始压强为2.5 kPa，达到平衡时，CO2的转化率为80%，CO浓度为0.3 mol·Lˉ1，则反应I的KP= 。 26．(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测，节选)工业上用SO2和Cl2制备硫酰氯。 (4)工业上制备原理如下：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH＝-67.59kJ·mol−1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p，p0为体系初始压强，p0=240 kPa，p为体系平衡压强)，结果如图。 ①上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。 ②T1温度下用分压表示的平衡常数Kp= kPa-1。 27．(2026·浙江杭州十四中选考考前模拟，节选)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志，在温和条件下，将乙烯转化为烃类具有重要意义。 (1)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g)＋3H2(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 (2)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CO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，该温度下反应ii的 Kp=_______(kPa)-2(保留两位小数)。 28．【氮的利用与学科知识结合】(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。 (2)工业上用天然气处理NO2，消除NO2发生的反应为2NO2(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)在一定温度下向恒容密闭容器充入1mol CH4 (g)和2molNO2(g)发生上述反应，起始时测得总压强为90kPa，N2(g)的分压与时间关系如图乙所示 ①0至10min内NO2(g)的分压变化速率为 kPa/min。 ②该温度下，反应的平衡常数Kp= 。(气体分压=总压强×物质的量分数) 29．【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)阿根廷科学家Mas Veronica等人利用Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)层状复合催化剂进行了乙醇、水蒸气重整制氢的研究。其主要反应为： 反应I C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol−1 反应Ⅱ C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH2＝+255.7kJ·mol−1 (3)研究发现，在压强为P0，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。注：的选择性 ①请分析说明曲线②随温度变化的原因 。 ②在密闭容器中，以投料比 n(C2H5OH)：n(H2O)=3：8通入混合气体，此时C2H5OH的转化率为66.67%，求交点M坐标为(500℃，50%)时反应Ⅱ的平衡常数Kp= (只需列出计算表达式，不必化简。已知Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，即将表达式中的平衡浓度用平衡分压代替)。 考向06物质转化率的计算 30．CO2催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体，其反应式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，下图为，温度在250℃下的甲醇的物质的量分数与压强p的关系及压强在下的甲醇的物质的量分数与温度t的关系，下列有关说法正确的是( ) A．由图可知，随压强增大，平衡常数K增大 B．曲线a为250℃时等温过程曲线 C．该反应在任何温度下都能自发进行 D．当时，H2的平衡转化率为53.3％ 31．燃油汽车尾气中含有NO和CO等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对NO、CO在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为：  。在密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法正确的是( ) A．a点CO的平衡转化率为25% B．c点和b点的反应速率可能相同 C．若在e点扩大容器体积并加热，可能达到c点状态 D．恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，与d点状态相比，NO的体积分数将增大 32．利用反应  ，将工业生产中的副产物HCl转化为，可实现氯的循环利用，减少污染。投料比，L(L1、L2)、X可分别代表温度或压强，下图表示L一定时，HCl的平衡转化率随X的变化关系。 下列说法不正确的是( ) A． B． C．a点对应的化学平衡常数的数值为80 D．a点时，保持温度和压强不变，向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol，当再次平衡时HCl的转化率仍为80% 33．(2025·浙江省精诚联盟高三适应性联考)CO2资源化具有重要现实意义，相关技术研发是当前科技界研究的热点。 (3)在2L的恒温恒容密闭容器中，充入3molH2(g)和2 molCO2(g)后控制实验条件使之发生上述反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，测得2 min时容器内气体压强降至初始压强值的80%。则2 min时CO2的转化率为 。 重难·创新演练 1．在3个容积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)  ΔH＞0 ，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是( ) 容器 温度 (T1＞T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) I T1 0.6 1.2 0 0 0.2 II T1 1.2 1.2 0 0 x III T2 0 0 0.6 0.6 y A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1 B．达到平衡时，容器II中H2O的转化率比容器I中的小 C．若5min后容器I中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D．达到平衡时，容器III中 CO的转化率小于66.6% 2．【结合化学生产生活】(2026·河南濮阳三模)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2 1.0 2.50 ③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 下列说法正确的是 A．反应①为吸热反应 B．用K1、K2表示K3，K3=K1+K2 C．对于反应②，加压有利于提高CO2的平衡转化率 D．若体系中仅发生反应②③，则选择合适的催化剂可提高的产率 3．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 4．室温下，某溶液初始时仅 A，同时发生两个反应：①AB+C；②AB+D，反应①的速率可表示为v1=k1c(A)，反应②的速率可表示为v2=k2c(A)， (k1、k2为速率常数)，图1为T2时，该体系中A、B、C、D的浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的lnk—曲线，下列说法正确的是( ) A．L4表示B浓度随时间变化曲线 B．t1≈2s时曲线L1表示的物质的化学反应速率为2 mol/(L·s) C．T2温度时，反应①的活化能比反应②的活化能大 D．若图Ⅰ的温度降低，t0时刻体系中值变小 5．(2026·广西玉林三模)某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．0-6s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 B．反应①的活化能大于反应② C．10 s时，正反应速率v1(正)=v2(逆) D．若加催化剂，k1增大、k2不变，则c(M)的最大值增大，且K1、K2不变 6．【结合化学工业生产】(2026·河北邢台三模)合成氨反应在农业、化工等领域具有重要的应用价值。已知20 MPa下，相同时间段(xmin)内，分别加入1molN2和 3molH2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，已知 ，NH3的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述错误的是 A．由a点到e点过程中正、逆反应速率均加快 B．b点和e点均未达平衡状态且v正均大于 v逆 C．TdK下，该时间段内用 NH3的质量变化表示该反应速率为 D．TdK下下 7．(2025·浙江省五校高三联考)煤燃烧过程中会产生大气污染物CO、NO，研究氮氧化物的消除和CO2资源再利用是目前研究的热点之一。 (3)某课题组为研究CO存在下铁对NO的催化还原反应，设计了三组对照实验。分别如下：第1、2组将等量的Fe置于石英管内，通入N2吹扫约10min，然后分别通入一定量NO或NO和CO混合气体后，两端密封开始加热升温，测NO的转化率；第3组与第2组其它条件相同，但没有Fe参与实验，测NO的转化率，得出结果如图。 ①下列说法正确的是 。 A．其他条件不变时，用空气替代N2，对实验结果有影响 B．当体系中CO和CO2的物质的量浓度相等时，反应达到平衡状态 C．增加铁的质量和表面积，能降低该反应的活化能，提高反应速率，提高NO的平衡转化率 D．当温度小于750K，铁在NO、CO反应系统中，以Fe、NO的气固异相反应为主 ②请解释图1中750K后曲线1、2变化趋势不同的原因： 。 ③若该反应的正、逆反应速率可表示为v正= k正c2(NO)·c2(CO)、v逆=k逆c2(CO2)·c(N2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。一定温度下，在体积为1L的容器中加入2molNO和2.2molCO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图所示。已知该温度下K=27/20，则a点时v正：v逆= 。(结果保留两位有效数字) 8．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试)工业制丙烯的方法有多种，回答下列问题： (1)直接脱氢反应I：CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH1。压强分别为和时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示。该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)，图中表示的关系曲线是 (填“a”或“b”)。520℃时，条件下丙烷的平衡转化率Y= ％(计算结果保留一位小数)。 [对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平街常数，记作Kp (类似于浓度平衡常数K)，如，p为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。 9．研究氮、碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题： (1)已知氢气还原氮气合成氨低温下自发发生。若将2.0 mol N2和6.0molH2通入体积为1L的密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。 ①温度T1______(填“>”“<”或“=”下同) T2。T1温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m，n)，则m______12，n_____2； ②T2温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。 (2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下： I．C(s)＋H2O(g) CO(g)+ H2(g) ΔH1＝+131.3kJ·mol−1 K1 II．C(s)＋2H2O(g) CO2(g)+ 2H2(g) ΔH1＝+90.3kJ·mol−1  K2 III．CO(g)+ H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝-41.0kJ·mol−1 K3 三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示，则表示K1、K3的曲线依次是_______、_______。 (3) CO2在Cu-ZnO催化下，同时发生以下反应，是解决能源短缺的重要手段。 I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＜0 II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0 在容积不变的密闭容器中，保持温度不变，充入一定量的CO2和H2，起始及达平衡时，容器内各气体的物质的量及总压强如下表所示： CO2 H2 CH3OH CO H2O 总压强/kPa 起始/mol 0.5 0.9 0 0 0 平衡/mol 0．3 若容器内反应I、II均达到平衡时，，反应①的平衡常数KP=______(kPa)-2。(用含p的式子表示，分压=总压×气体物质的量分数) 真题·实战演练 1．(2026·云南卷，17，节选)“双碳”目标推动科技发展。“热催化”中主反应： i．2CO(g)＋2CH3ONO(g)=(COOCH3)2(l)＋2NO(g) ΔH1 ΔS1 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”(CO(OCH3)2)的副反应： ii．CO(g)＋2CH3ONO(g)=CO(OCH3)2(g)＋2NO(g) 一定条件下，CH3ONO平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如：DMO选择性] ①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。 A．120~140℃     B．130~150℃     C．140~160℃ ②130℃，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和CH3ONO的初始浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1，结合图1信息，平衡时c(CH3ONO)__________mol·L-1，反应的Kc=__________(mol·L-1)-2(列出计算式即可)。 2．(2026·广东卷，19，节选)硫、氯单质及其化合物在科研和生产中均具有重要作用。 (5)某低共熔溶剂(D)可用于吸收HCl(g)，其吸收过程可表示为： HCl(g)HCl(sol)，xHCl(sol) +D(l)D·xHCl(sol) 在一定和HCl(g)压强(p)下，吸收至饱和时，每摩尔D吸收HCl(g)的量为α+β，相关信息见图2，α或β随p的变化如图3。 ①1 mol D在303 K、p=100kPa下吸收HCl(g)至饱和，再升温至350K、降压至p=40kPa，达平衡后可释放___________molHCl(g)。 ②形成D·xHCl(sol)的总过程表示为xHCl(sol) +D(l)D·xHCl(sol)，其平衡常数K可表示为。已知：350K时，K=1.0，则在350K、p=64kPa、最多可吸收___________molHCl(g)。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 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．(2022·浙江省1月卷，29)工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。 (3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。 ①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。 ②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。 5．(2021·全国乙卷，28，节选)McMorris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。 2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g) Kp1 2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2 得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示： ①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。 ②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程：_____________________________________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $