第58讲 化学平衡常数的计算【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练（新高考通用）

该高中化学讲义聚焦化学平衡常数计算核心考点，涵盖K、Kp、转化率等高考高频难点，以工业可逆反应为背景，通过考向预测、核心梳理、真题演练等环节，帮助学生构建“三段式”解题框架，系统突破数据提取与规范运算等关键问题。 资料突出真实情境命题特色，设计分层训练（对点夯实、考点通关）强化分压与浓度转化能力，结合图表分析培养科学思维，限时训练模拟考场实战，助力学生高效掌握平衡计算逻辑，为教师把控复习节奏提供精准指导。

大单元五化学反应原理 第二单元化学反应速率与化学平衡 第58讲　化学平衡常数的计算 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑，感知高考考向 03 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 04 对点训练●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 05 考点通关●破重难 拆解核心考点，归纳解题范式 06 过关限时训练 限定答题时长，模拟考场实战 【考向预测●明考向】 综合近三年高考考频分析，化学平衡常数的计算属于化学反应原理模块的核心高频难点考点，主要集中在原理综合大题，偶有选择题结合图像开展简单计算考查，命题多以工业可逆反应为背景，常结合三段式计算模型，重点考查平衡常数K、分压平衡常数$K_p$的列式与运算、转化率、产率的计算，利用K判断反应方向，还会结合表格数据、浓度‑时间图像提取初始与平衡数据，高频易错点集中在三段式误用物质的量直接代替浓度计算、分压平衡常数不会换算各物质分压、忽略固体物质不参与表达式书写、计算过程有效数字处理失误、混淆$K_c$与$K_p$的表达形式，预测2027年高考预计延续真实化工情境的命题方向，会加大分压平衡常数$K_p$的考查力度，强化从图表中提取有效数据的能力要求，还可联动反应热、反应速率进行综合设问，不再局限简单数值运算，侧重逻辑推导与规范书写，试题区分度较高，整体难度中等偏难，是拉开分数差距的关键设问点，备考应强化三段式解题范式训练，熟练掌握浓度与分压之间的转化方法。 【真题演练●悟高考】 一、单选题 1．（2026·甘肃·高考真题）是一种三元酸。与在溶液中存在如下平衡：和，时，和总浓度分别为和的溶液中、分布分数[如]与的变化关系见图a(X分别为、和)，与的变化关系见图b(Y分别为、、和)。下列说法错误的是 A．时， B．曲线Ⅰ对应的离子为 C．时， D．时， 2．（2026·广西·高考真题）常温下维持，向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数（如）与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知：①总反应为；②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A．曲线s代表与之间的关系 B．溶液中存在 C．总反应的 D．将溶液调至6，曲线i向左平移 3．（2026·北京·高考真题）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 4．（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 二、解答题 5．（2026·浙江·高考真题）镓（Ga）在半导体领域有重要应用。 使用化学气相沉积技术、可用含镓前驱体[如、]制备膜。 已知：与同属于ⅢA族元素，具有两性。 请回答： (1)工业上制备高纯Ga所用装置示意图如图1。阴极的电极反应式是___________________________。 (2)Ga与HI反应的化学方程式如下：               ___________。 (3)某研究小组将转化为，并将其用于膜的制备。GaN膜的生长机理如下： Ⅰ  在基底上吸附，形成层； Ⅱ  在N层上吸附、反应，形成Ga层，并释放； Ⅲ  交替吸附、反应、形成层和层，不断生长增厚，形成空间网状结构的膜。 相关反应的化学方程式：    ①的空间结构名称是___________（将视为整体）。 ②在空气中易自燃，其在中充分燃烧的化学方程式是_______________________________。 ③某同学推测：GaN膜的空间网状结构中，能体现其成键结构的片段如图2.图中结构不合理之处是_______________________________。 ④常温下，与混合没有得到，可能原因是_______________________（写两条）。 ⑤步骤Ⅲ，一定条件下，GaN膜生长速率与膜生长温度的关系如图3，从化学反应原理角度分析原因________________________________________________________。 6．（2026·甘肃·高考真题）加氢制备甲烷和水煤气是碳资源综合利用的重要途径，反应方程式如下： ①   ②   (1)要提高的平衡产率，应选择________温度和_______压强。(填“较高”或“较低”) (2)反应①平衡常数的表达式为___________________。 (3)100 kPa下，以投料(Ar不参与反应)，理论上参与反应各物质的平衡分压随温度变化如图所示，曲线__________(填序号)代表；加入某催化剂，测得不同温度下的转化率如下表： 温度/℃ 250 300 350 400 转化率/% 22 61 84 79 250℃时反应未达到平衡，理由是________。400℃时，CO2转化率降低的原因可能有_________。 (4)使用特定催化剂，理论计算表明的转化路径如图a所示，生成的主要反应历程如图b所示。实验测得，反应达到平衡前产物中的含量高于，原因是_________。由此推断，*CO脱附所需的活化能不高于__________eV，理由是__________。(*表示吸附态，TS表示过渡态，省略其他物种和部分非决速步骤) 7．（2026·全国卷·高考真题）是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。 (1)和Si的熔点分别为和，后者远高于前者的原因是_________。 (2)高纯硅可通过如下反应制备：。将和充入反应器，在10.0 kPa平衡时，转化率与温度的关系如图所示。 (i)1485 K平衡时，_________，HCl的压强为___________kPa，平衡常数_________kPa．(保留2位小数) (ii)保持1485 K，若要提升Si的产率，应_________压强(填“增大”或“减小”)。 (3)与可发生反应： 研究发现，解离出的引发了反应，据此提出两种反应历程，如图所示。 (i)利用图和下表中的数据计算，B到C的能量变化为_____________，A到B的能量变化为_________。 化学键 键能/() 243 416 (ii)根据反应过程的能量变化，该反应以历程_________进行(填“1”或“2”)。 8．（2026·重庆·高考真题）高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料，其生产广泛采用氢还原法，该法的主要反应有(忽略其他副反应)： 反应1            反应2        反应3                 (1)①反应1的平衡常数随温度的升高而增大，则_________0(填“>”、“<”或“=”)。 ②反应过程中，多晶硅沉积于还原炉中心的硅芯棒表面。一定条件下，反应后，测得硅芯棒增重，则多晶硅的沉积速率为________。 (2)在恒压密闭容器中进行反应，平衡时各气体占总气体的物质的量分数为。体系压强为100 kPa时，与温度的关系如图所示。 ①在时，反应1的平衡常数_________kPa(保留小数点后两位，分压=总压×物质的量分数)。 ②若平衡体系压强为50 kPa，和的曲线交叉点相对于M点，将位于_________区域(填“高温”或“低温”)，其原因是_________。 ③多晶硅的产率常用表示，若和，则M点对应的_________。 (3)相较传统方法，熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在熔盐中电解制备的实验装置如图所示。 ①阴极的电极反应为_________。 ②若阳极只产生和，当产生的气体总量为(标准状况)时，生成，则为_________。 9．（2026·湖北·高考真题）将与废弃的太阳能面板材料进行球磨反应，制备高纯度，反应如下： 反应Ⅰ：   已知一定温度下， 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应Ⅰ的________，属于________（填“熵增”或“熵减”）反应。 (2)将足量和放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为。 ①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转／分钟而非400转/分钟的优势是________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应，的转化率达到，则生成的平均速率为________，此时反应的浓度商为________（填计算式）。当反应时间延长至，的转化率为，此时体系温度为。 (3)若反应Ⅰ不以球磨方式进行，反应的转化率仅为。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应Ⅰ的能量变化图，据此判断球磨能________（填“升高”或“降低”）反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是________。 (4)相对于反应Ⅱ，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制还具备的优点是________。 考点一　化学平衡常数和转化率的计算 【核心梳理●明考点】 1.一个模式——“三段式” 如反应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－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 K＝。 2.四个计算公式 (1)反应物的转化率＝×100%＝×100%。 (2)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%。 (3)平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 (4)某组分的体积分数＝×100%。 【对点训练●夯基础】 在某温度下，将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，发生反应:H2(g)＋I2(g)2HI(g)，连续测定c(I2)的变化，5 s时测定c(I2)＝0.008 0 mol·L－1并保持不变。 (1)则此温度下，平衡常数为________。  (2)若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体，达到平衡时，HI的转化率为________。  【考点通关●破重难】 1.(2025·陕西省西安中学模拟)将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中，在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)Ag2O(s)＋SO3(g)；②2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)。反应经过10 min后达到了平衡状态，测得c(SO3)＝0.4 mol·L－1，c(SO2)＝0.1 mol·L－1，下列说法正确的是(　　) A.SO3(g)的分解率为25% B.此温度下反应①平衡常数K＝0.4 C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s)，再次达到平衡后c(SO3)将减小 D.若温度不变，体积缩小为原来的一半，n(SO2)不变 2.(2026·安徽省六安第一中学高三检测)在两个容积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)∶n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应:2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.氢碳比:X<2.0 C.在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D.P点温度下，反应的平衡常数为512 3.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10 L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 n(CO) n(H2O) n(H2) 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n(H2)＝0.05 mol，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 考点二　压强平衡常数的计算 【核心梳理●明考点】 1.压强平衡常数 对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。 2.压强平衡常数的表达式 对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，其压强平衡常数为Kp＝。 3.分压、总压的计算 (1)分压＝总压×物质的量分数。 (2)p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。 【对点训练●夯基础】 一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入压强为p0的恒压容器中，测得平衡时N2的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(Kp)＝________。  【考点通关●破重难】 1.(2025·安徽卷)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法，主要反应有 ③CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ④CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ⑤CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) (1)恒温恒容条件下，可提高CH4平衡转化率的措施有________(填序号)。  a.增加原料中CH4的量 b.增加原料中CO2的量 c.通入Ar气 (2)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如下图。 ⅰ.投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n(CO)∶n(H2)的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。  ⅱ.若平衡时Ar的分压为p kPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp＝________(kPa)2(用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。  2.(2025·湖南卷)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100 kPa)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＝×100%)如图2所示。 反应ⅰ:2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝－104.7 kJ·mol－1 反应ⅱ:2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝－230.7 kJ·mol－1 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)。 3.(2025·山东省烟台市高三期中)某实验室测定并计算了在136~180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp: ①2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g)　 ②2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)　 得到lg ~和lg ~均为线性关系，如图所示，回答下列问题: (1)反应Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)的反应物键能总和________(填“大于”或“小于”)生成物的键能总和；180 ℃时，该反应的平衡常数Kp＝________________。  (2)t ℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl6)，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。此时容器的初始压强为10.0 kPa，反应达到平衡时，测得I2的平衡转化率为30%。已知BaPtCl6固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t ℃时平衡常数Kp＝1.0 kPa 2。 ①氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为_______________________________。  ②平衡时容器中总压强为________kPa，t________180(填“>”或“<”)。  ③平衡后，保持温度不变缩小容器体积，Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)平衡移动________(填“正向”“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I2)________(填“增大”“减小”或“不变”)。  考点三　化学平衡常数与速率常数 【核心梳理●明考点】 1.速率常数和反应速率方程 基元反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)的反应速率方程为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。 2.影响速率常数k的因素 阿伦尼乌斯公式:k＝A或lg k＝－＋lg A(其中k为速率常数，Ea为活化能，T为温度，R、A为常数)。由阿伦尼乌斯公式判断:温度升高或活化能降低，会导致速率常数增大，进而导致反应速率增大。 3.速率常数与化学平衡常数K的关系 一定温度下，对于基元反应aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(a、b、g、h为对应的化学计量数)。 因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，＝K。 (1)速率方程指数与化学方程式中的化学计量数无确定关系(基元反应的速率方程指数等于化学计量数，非基元反应的速率方程指数需要通过实验测定)。 (2)用不同物质表示同一反应在相同条件下的反应速率时，速率常数不同且速率常数之比等于化学计量数之比。 【考点通关●破重难】 1.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A(g)，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v＝kx，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(　　) A.该条件下 B.0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大 D.若A(g)—→M(g)和A(g)—→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大 2.(2025·八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α－羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)·c(P)和v－1＝k－1c(Q)，k1和k－1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E－1分别为正、逆反应的活化能。ln k与关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.E1>E－1 B.升高温度，平衡逆向移动 C.达到平衡时 D.加入催化剂可以提高N的平衡转化率 3.(2025·安徽合肥期末节选)二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”，以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下: Ⅰ.2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH1＝－122.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.1 kJ·mol－1 对于反应Ⅱ的反应速率v＝v正－v逆＝k正p(CO2)·p(H2)－k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压＝总压×物质的量分数)。降低温度，k正－k逆________(填“增大”“减小”或“不变”)；在一定温度和压强下的反应Ⅱ，按照n(H2)∶n(CO2)＝1∶1投料，CO2转化率为50%时v(正)∶v(逆)＝3∶4，用气体分压表示的平衡常数Kp＝________。  【过关限时●练实战】 （30分钟） 基础落实 1.(2026·河北模拟预测)376.8 ℃时，反应①W(s)X(s)＋Y(s)＋2Z(g)的平衡常数Kp ＝ 1.0×104 Pa2。该条件下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 W，抽真空后，通过一支管通入M蒸气(然后将支管封闭)。M蒸气初始压强为20.0 kPa，发生反应②2N(g) Z(g) ＋M(g)，平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa。下列说法错误的是(　　) A.平衡时p(N)＝ 24.8 kPa B.反应②的平衡常数Kp的计算式为 C.增大压强，达到新平衡时Z的浓度变小 D.降低温度，Z的产率是否增大不能确定 2.(2022·重庆卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度下平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　p1＝3.6×104 Pa 反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)　p2＝4×103 Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是(　　) A.反应2的平衡常数为4×106 Pa2 B.通入NH3，再次平衡后总压强增大 C.平衡后总压强为4.36×105 Pa D.缩小体积，再次平衡后总压强不变 3.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 4.在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得:v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法错误的是(　　) 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L－1) 物质的平衡浓度(mol·L－1) c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2) Ⅰ 4 0 0 1 Ⅱ 1 2 0.5 A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大 B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L－1 C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆 D.当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2<T1 5.在830 ℃时，发生反应:CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。 (1)①起始时，c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为________；K值为________。  ②若起始时c(H2O)改为6 mol·L－1，则平衡时水蒸气的转化率为________。  (2)若起始时c(CO)＝a mol·L－1，c(H2O)＝b mol·L－1，c平(H2)＝c mol·L－1，则: ①a、b、c之间的关系式是________。  ②当a＝b时，a＝________c。  6.(2024·福建卷节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下: Ⅰ.SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝＋52 kJ·mol－1 Ⅱ.Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH2＝－236 kJ·mol－1 Ⅲ.Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)===2SiH2Cl2(g)　ΔH3＝＋16 kJ·mol－1 Ⅳ.Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)===4SiHCl3(g)　ΔH4＝－80 kJ·mol－1 在压强为p0的恒压体系中通入2 mol H2和1 mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。 ①图中n代表的组分为________(填化学式)。  ②750 K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝________(列出计算式)。  ③750 K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为________________mol。(列出计算式)  能力提升 7.(2024·山东卷改编)逆水气变换反应:CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1 投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是(　　) A.k1>k2 B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:< C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.T2温度下，改变初始投料比例，不可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 8.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)达到平衡状态，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)。  9.(2024·湖北卷节选)用BaCO3和焦炭为原料，经反应 Ⅰ、Ⅱ 得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应 Ⅰ:BaCO3(s)＋C(s)BaO(s)＋2CO(g) 反应 Ⅱ:BaO(s)＋3C(s)BaC2(s)＋CO(g) 已知Kp＝(pCO)n、K＝()n(n是CO的化学计量数)。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图1。 (1)反应BaCO3(s)＋4C(s)BaC2(s)＋3CO(g)在1 585 K的Kp＝________ Pa3。  (2)保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO＝________ Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后pCO＝________ Pa。  学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元五化学反应原理 第二单元化学反应速率与化学平衡 第58讲　化学平衡常数的计算 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑，感知高考考向 03 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 04 对点训练●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 05 考点通关●破重难 拆解核心考点，归纳解题范式 06 过关限时训练 限定答题时长，模拟考场实战 【考向预测●明考向】 综合近三年高考考频分析，化学平衡常数的计算属于化学反应原理模块的核心高频难点考点，主要集中在原理综合大题，偶有选择题结合图像开展简单计算考查，命题多以工业可逆反应为背景，常结合三段式计算模型，重点考查平衡常数K、分压平衡常数$K_p$的列式与运算、转化率、产率的计算，利用K判断反应方向，还会结合表格数据、浓度‑时间图像提取初始与平衡数据，高频易错点集中在三段式误用物质的量直接代替浓度计算、分压平衡常数不会换算各物质分压、忽略固体物质不参与表达式书写、计算过程有效数字处理失误、混淆$K_c$与$K_p$的表达形式，预测2027年高考预计延续真实化工情境的命题方向，会加大分压平衡常数$K_p$的考查力度，强化从图表中提取有效数据的能力要求，还可联动反应热、反应速率进行综合设问，不再局限简单数值运算，侧重逻辑推导与规范书写，试题区分度较高，整体难度中等偏难，是拉开分数差距的关键设问点，备考应强化三段式解题范式训练，熟练掌握浓度与分压之间的转化方法。 【真题演练●悟高考】 一、单选题 1．（2026·甘肃·高考真题）是一种三元酸。与在溶液中存在如下平衡：和，时，和总浓度分别为和的溶液中、分布分数[如]与的变化关系见图a(X分别为、和)，与的变化关系见图b(Y分别为、、和)。下列说法错误的是 A．时， B．曲线Ⅰ对应的离子为 C．时， D．时， 【答案】A 【分析】是一种三元酸，其各级电离平衡：（），（，由图 a 第一个交点得出），（，由图 a 第二个交点得出）；配位平衡：，， ；图b中浓度 越大，其负对数 就越小，随着 升高，增多，被不断消耗去配位，导致游离 减小（增大），对应自左向右单调上升的曲线为；pH 越高，酸根去质子化程度越大，游离 越大（减小），对应自左向右单调下降的曲线为；随着 升高、配体 浓度增大，金属先逐级配位，在较低 区间率先生成并占优势；（曲线 1）：在更高 区间因配体充足而进一步大量生成，对应图中随 升高而显著上升的另一条配合物曲线。 【详解】A．由 可知： 由 可知： ，在 时， 而 。， ，A错误； B．金属离子与配体在溶液中逐级配位。随着 升高，溶液中的游离配体 浓度增大，配合物向更高配位数的方向转化。在较高 区间，最终产物 占主导地位，符合图 b 曲线的变化趋势，B正确； C．在图 b 中，当 时（即两条曲线的交点），对应的 ，此时第二级稳定常数的表达式为： ；结合图a，①，,②，两式联立得，由②得，，总浓度,，所以(忽略金属配位消耗的少量配体)，解得，由表达式得，C正确； D．平衡的平衡常数，当时，，即，。 L总浓度为，(忽略金属配位消耗的少量配体)，D正确； 故选A。 2．（2026·广西·高考真题）常温下维持，向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数（如）与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知：①总反应为；②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A．曲线s代表与之间的关系 B．溶液中存在 C．总反应的 D．将溶液调至6，曲线i向左平移 【答案】C 【分析】曲线j代表与之间的关系。随着c(F⁻)增大，B(OH)3逐渐减少（曲线s），而逐渐增多（曲线k）。中间产物（曲线j）和BF3(OH)⁻（曲线i）先增后减。根据总反应，c(F⁻)越大，越有利于生成，因此曲线k应代表δ()，曲线s代表δ[B(OH)3]。据此分析； 【详解】A．根据分析，曲线s代表δ[B(OH)3]；δ()代表曲线k，A错误。 B．溶液中Na⁺来自NaCl和NaF，F⁻部分以游离态存在，部分结合成含硼微粒（如、BF3(OH)⁻、），且各含硼微粒所含F原子数不同（分别为2、3、4）。物料守恒应为：，B错误； C．总反应为：，平衡常数表达式为：，分步反应：①，②，③，总反应=①+②+③，当时，lgc(F⁻)= -2.5，c(F⁻)=10-2.5 mol/L，c(H+)=10-3 mol/L，代入得：，C正确； D．pH调至6，c(H⁺)减小，根据勒夏特列原理，平衡左移，生成需更高c(F⁻)，故曲线i应向右平移，而非左移。D错误。 故选C。 3．（2026·北京·高考真题）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 【答案】D 【详解】A．焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值，也等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，A错误； B．时刻转化率为，消耗浓度为，根据反应计量关系，生成浓度为，平均速率，B错误； C．平衡时转化率为，则平衡浓度：，，代入平衡常数表达式：，C错误； D．由图1可知反应物总能量高于生成物，反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，平衡浓度大于原平衡的，D正确； 故选D。 4．（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。 【详解】A．，该时段的平均反应速率等于分压变化量绝对值与时间的比值，，HI净分压变化，速率比： ，A正确； B．反应2：，平衡常数： ，B错误； C．、，根据物料关系，联立上式，推导可得，因此与体积无关，改变体积再平衡，HI压强不变，C正确； D．由反应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。 二、解答题 5．（2026·浙江·高考真题）镓（Ga）在半导体领域有重要应用。 使用化学气相沉积技术、可用含镓前驱体[如、]制备膜。 已知：与同属于ⅢA族元素，具有两性。 请回答： (1)工业上制备高纯Ga所用装置示意图如图1。阴极的电极反应式是___________________________。 (2)Ga与HI反应的化学方程式如下：               ___________。 (3)某研究小组将转化为，并将其用于膜的制备。GaN膜的生长机理如下： Ⅰ  在基底上吸附，形成层； Ⅱ  在N层上吸附、反应，形成Ga层，并释放； Ⅲ  交替吸附、反应、形成层和层，不断生长增厚，形成空间网状结构的膜。 相关反应的化学方程式：    ①的空间结构名称是___________（将视为整体）。 ②在空气中易自燃，其在中充分燃烧的化学方程式是_______________________________。 ③某同学推测：GaN膜的空间网状结构中，能体现其成键结构的片段如图2.图中结构不合理之处是_______________________________。 ④常温下，与混合没有得到，可能原因是_______________________（写两条）。 ⑤步骤Ⅲ，一定条件下，GaN膜生长速率与膜生长温度的关系如图3，从化学反应原理角度分析原因________________________________________________________。 【答案】(1) (2)4.0 (3) 平面三角形 Ga形成3个单键不合理，应该形成4根 常温下反应的活化能较高，反应速率极慢；常温下，与容易通过配位键生成络合物，而无法发生断键生成 GaN 温度升高平衡逆向移动，同时温度过高会导致已吸附在基底表面的反应物发生脱附，反应物浓度降低，两个因素共同作用使得膜生长速率随温度升高而减小 【详解】（1）Ga与Al性质相似，粗Ga作阳极在NaOH电解液中溶解生成，阴极发生还原反应，得电子生成高纯Ga，阴极的电极反应式是：； （2）根据盖斯定律，目标反应=第二个反应-第一个反应，平衡常数作除法运算：。 （3）①将视为整体，中心 Ga 原子最外层有3个电子，形成3个键，没有孤电子对。根据价层电子对互斥理论，其空间构型为平面三角形。 ②Ga为+3价，充分燃烧生成对应氧化物，甲基完全氧化生成和，配平即得该反应式：； ③Ga为ⅢA族元素，最多形成3个普通共价键，在 GaN 的空间网状结构中，Ga 和 N 之间除了普通的共价键外，还存在 N 提供孤对电子、Ga 提供空轨道形成的配位键。故Ga应形成4个单键。 ④从动力学角度，常温下反应的活化能较高，反应几乎不发生；化学性质角度看，中心原子Ga有空轨道，中心原子N有孤对电子，两者在常温下更容易发生配位络合反应。 ⑤该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，导致产率下降。同时温度过高会导致已吸附在基底表面的反应物发生脱附，反应物浓度降低，两个因素共同作用使得膜生长速率随温度升高而减小。 6．（2026·甘肃·高考真题）加氢制备甲烷和水煤气是碳资源综合利用的重要途径，反应方程式如下： ①   ②   (1)要提高的平衡产率，应选择________温度和_______压强。(填“较高”或“较低”) (2)反应①平衡常数的表达式为___________________。 (3)100 kPa下，以投料(Ar不参与反应)，理论上参与反应各物质的平衡分压随温度变化如图所示，曲线__________(填序号)代表；加入某催化剂，测得不同温度下的转化率如下表： 温度/℃ 250 300 350 400 转化率/% 22 61 84 79 250℃时反应未达到平衡，理由是________。400℃时，CO2转化率降低的原因可能有_________。 (4)使用特定催化剂，理论计算表明的转化路径如图a所示，生成的主要反应历程如图b所示。实验测得，反应达到平衡前产物中的含量高于，原因是_________。由此推断，*CO脱附所需的活化能不高于__________eV，理由是__________。(*表示吸附态，TS表示过渡态，省略其他物种和部分非决速步骤) 【答案】(1) 较低 较高 (2) (3) 2 反应①为放热反应，若达到平衡，升高温度转化率应当降低。而表中250℃到350℃时转化率却在升高，说明250℃时反应尚未达到平衡状态 反应①已达到平衡，由于反应①为放热反应，温度进一步升高导致平衡向逆反应方向移动（或催化剂在400℃时活性降低） (4) 从CO脱附生成CO(g)的活化能小于CO转化为CH4过程中的决速步活化能，故在未达到平衡前，生成CO的反应速率更快 2.47 由图b可知，生成CH4的反应历程中，生成CH4的决速步为第三步，其活化能为 2.47  eV，所以*CO脱附的活化能不应高于 2.47 eV 【详解】（1）反应①是放热反应（），根据勒夏特列原理，降低温度平衡正向移动，可提高平衡产率；反应①的正反应是气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，因此选择较低温度、较高压强。 （2）平衡常数表达式为生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值，反应中各物质均为气体，直接代入反应①的计量数即可得到：； （3）低温区域CO的平衡分压基本为0，说明此时以反应①为主导，升高温度，平衡逆向移动，下降的1和2对应的是甲烷和水，由化学计量数之比可知，两条下降的曲线中分压更大的1为、2为，两条上升的曲线中3对应的是、4对应的是； 反应①是放热反应，如果体系已经达到平衡，随着温度升高，平衡应该逆向移动，的转化率必然下降。但表格数据显示，从 250℃ 到 350℃，转化率从 22% 一路飙升至 84%。这说明在 350℃ 之前，反应速率较慢，给定的时间内体系还没来得及走到平衡点，温度升高主要作用是加快反应速率；到了 350℃ 之后，体系基本达到了平衡。此后继续升高温度至 400℃，平衡移动成为主导：反应①是放热反应，升高温度导致平衡逆向移动，因此的转化率下降；（注：实际工业中也常伴随高温下催化剂活性下降的因素，作为补充原因也是合理的）； （4）多路径竞争反应中，活化能越小反应速率越快，产物占比越高，CO的含量高于CH4，说明从CO脱附生成CO(g)的活化能小于CO转化为CH4过程中的决速步活化能，故在未达到平衡前，生成CO的反应速率更快，其含量更高； 据图b的反应历程（能量态势图），我们需要找到生成CH4路径中的“决速步”（即活化能最大的那一步）。第一步 (TS1) 活化能：0.87 - 0.00 = 0.87  eV；第二步 (TS2) 活化能：0.59 - (-0.10) = 0.69  eV；第三步 (TS3) 活化能： 1.94 - (-0.53) = 2.47 eV；第四步 (TS4) 活化能：2.48 - 0.56 = 1.92  eV；通过比较，生成CH4的最大活化能壁垒是 2.47 eV，要在竞争反应中让 CO 生成得更快，CO 脱附的活化能就必须低于竞争对手的最慢步骤（决速步）的活化能，因此推断其脱附活化能不高于 2.47 eV。 7．（2026·全国卷·高考真题）是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。 (1)和Si的熔点分别为和，后者远高于前者的原因是_________。 (2)高纯硅可通过如下反应制备：。将和充入反应器，在10.0 kPa平衡时，转化率与温度的关系如图所示。 (i)1485 K平衡时，_________，HCl的压强为___________kPa，平衡常数_________kPa．(保留2位小数) (ii)保持1485 K，若要提升Si的产率，应_________压强(填“增大”或“减小”)。 (3)与可发生反应： 研究发现，解离出的引发了反应，据此提出两种反应历程，如图所示。 (i)利用图和下表中的数据计算，B到C的能量变化为_____________，A到B的能量变化为_________。 化学键 键能/() 243 416 (ii)根据反应过程的能量变化，该反应以历程_________进行(填“1”或“2”)。 【答案】(1)是分子晶体，粒子间为分子间作用力；Si是共价晶体，粒子间为共价 (2) 0.25 3.33 3.33 减小 (3) -173 -64 1 【详解】（1）是分子晶体，分子晶体熔化仅需克服分子间作用力；晶体Si是共价晶体，共价晶体熔化需破坏共价键；共价键的键能远大于分子间作用力，因此Si的熔点远高于。 （2）(i)从图可读出，1485 K时α()=0.25； 故在1485 K下，达平衡时的变化量为1.00×0.25=0.25 mol，列三段式： 气相总物质的量为0.75+0.75+0.75=2.25 mol；同温同压下气体分压与物质的量成正比，HCl的分压为； 平衡时、、的物质的量相等，故，。 (ii)该反应正反应为气体分子数增多的反应，在温度不变的情况下，若要提升Si的产率，需要减小压强，使得平衡正向移动。 （3）(i)B点对应物种为，C点对应物种为可知基元反应B→C过程，反应式为；该过程断裂1个Cl-Cl键，需吸收热量；形成1个Si-Cl键，需放出热量；反应B到C的能量变化为； 结合C点相对能量为，由盖斯定律，A到B的能量变化=A到C的能量变化-B到C的能量变化，故A到B的能量变化为； (ii)历程1的活化能为；历程2的活化能为，活化能越低越有利于反应的进行，因此该反应以历程1进行。 8．（2026·重庆·高考真题）高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料，其生产广泛采用氢还原法，该法的主要反应有(忽略其他副反应)： 反应1            反应2        反应3                 (1)①反应1的平衡常数随温度的升高而增大，则_________0(填“>”、“<”或“=”)。 ②反应过程中，多晶硅沉积于还原炉中心的硅芯棒表面。一定条件下，反应后，测得硅芯棒增重，则多晶硅的沉积速率为________。 (2)在恒压密闭容器中进行反应，平衡时各气体占总气体的物质的量分数为。体系压强为100 kPa时，与温度的关系如图所示。 ①在时，反应1的平衡常数_________kPa(保留小数点后两位，分压=总压×物质的量分数)。 ②若平衡体系压强为50 kPa，和的曲线交叉点相对于M点，将位于_________区域(填“高温”或“低温”)，其原因是_________。 ③多晶硅的产率常用表示，若和，则M点对应的_________。 (3)相较传统方法，熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在熔盐中电解制备的实验装置如图所示。 ①阴极的电极反应为_________。 ②若阳极只产生和，当产生的气体总量为(标准状况)时，生成，则为_________。 【答案】(1) ＞ 0.16 (2) 0.28 低温 三个反应均为气体分子数增大的反应，压强降低，平衡正向移动，相同温度下比原压强更小，更大，降温使平衡逆向移动，增大、减小，可使二者相等，因此交叉点位于低温区域 20.97% (3) 3:1 【详解】（1）① 平衡常数随温度升高增大，说明升温时反应1平衡正向移动，正反应为吸热反应，因此。 ② 沉积速率。 （2） ① 1320 K时，由图得，，总压，反应1的压强平衡常数。 ② 三个反应均为气体分子数增大的反应，压强降低，平衡正向移动，相同温度下比原压强更小，更大，要使二者分数重新相等，需使平衡逆向移动；因正反应为吸热反应，故需降低温度。 ③ 设生成，，根据Si守恒：平衡后所有含Si气体总物质的量为，总气体物质的量为，则；根据H守恒：初始总H为，即，解得，代入得，即。 （3）① 阴极发生得电子还原为Si的反应，电极反应为。 ② 标况下2.24 L气体总物质的量为0.1 mol，，转移电子总数：，阳极反应为：、，根据转移电子守恒：，联立，得。 9．（2026·湖北·高考真题）将与废弃的太阳能面板材料进行球磨反应，制备高纯度，反应如下： 反应Ⅰ：   已知一定温度下， 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应Ⅰ的________，属于________（填“熵增”或“熵减”）反应。 (2)将足量和放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为。 ①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转／分钟而非400转/分钟的优势是________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应，的转化率达到，则生成的平均速率为________，此时反应的浓度商为________（填计算式）。当反应时间延长至，的转化率为，此时体系温度为。 (3)若反应Ⅰ不以球磨方式进行，反应的转化率仅为。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应Ⅰ的能量变化图，据此判断球磨能________（填“升高”或“降低”）反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是________。 (4)相对于反应Ⅱ，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制还具备的优点是________。 【答案】(1) 熵增 (2) 缩短反应时间，且能提高 的产量 （或 ） (3) 降低 球磨的机械作用削弱（或部分破坏）了反应物中的化学键，使反应物更易断键发生反应，从而降低活化能 (4)产物中只有一种气体，固气易分离，可直接得到高纯度 【详解】（1）根据盖斯定律，将已知反应依次命名为反应Ⅱ和反应Ⅲ。目标反应Ⅰ可由2×反应Ⅱ+反应Ⅲ得到，因此 。反应Ⅰ中，气体分子数由4增加到6，体系混乱度增大，属于熵增反应。 （2）① 题目已知球磨总转数固定为 转，当转速为 转/分钟时，反应耗时为 ；当转速为 转/分钟时，反应耗时为 。且由图1可知， 转/分钟时的 产量高于 转/分钟时。因此，选择 转/分钟的优势是缩短了反应时间，且能提高 的产量。 ② 反应 时， 转化了 ，根据方程式 可知，生成 的物质的量为 。则 生成 的平均速率 。此时剩余 为 ，体系中 ，，该反应的浓度商 。 （3）由图2可知，球磨条件下反应的活化能（即过渡态能量与反应物能量之差）明显小于非球磨条件，故球磨能降低反应的活化能。从化学键角度分析，球磨提供的机械能削弱或部分破坏了反应物分子中的化学键，使得反应物的相对能量升高，从而减少了反应断键所需的能量，使反应更容易达到过渡态。 （4）反应Ⅱ的产物为 和 的混合气体，后续分离提纯较为困难；而反应Ⅰ的产物中只有 一种气体，副产物 为固体，固气极易分离，无需复杂的提纯步骤即可直接得到高纯度 。 考点一　化学平衡常数和转化率的计算 【核心梳理●明考点】 1.一个模式——“三段式” 如反应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－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 K＝。 2.四个计算公式 (1)反应物的转化率＝×100%＝×100%。 (2)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%。 (3)平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 (4)某组分的体积分数＝×100%。 【对点训练●夯基础】 在某温度下，将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，发生反应:H2(g)＋I2(g)2HI(g)，连续测定c(I2)的变化，5 s时测定c(I2)＝0.008 0 mol·L－1并保持不变。 (1)则此温度下，平衡常数为________。  (2)若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体，达到平衡时，HI的转化率为________。  【答案】(1)0.25　(2)80% 【解析】(1)c(I2)＝0.008 0 mol·L－1，c(H2)＝0.008 0 mol·L－1，c(HI)＝0.004 0 mol·L－1，K＝＝0.25。 (2)设生成的H2的浓度为x mol·L－1， K'＝，x＝0.008，α(HI)＝×100%＝80%。 【考点通关●破重难】 1.(2025·陕西省西安中学模拟)将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中，在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)Ag2O(s)＋SO3(g)；②2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)。反应经过10 min后达到了平衡状态，测得c(SO3)＝0.4 mol·L－1，c(SO2)＝0.1 mol·L－1，下列说法正确的是(　　) A.SO3(g)的分解率为25% B.此温度下反应①平衡常数K＝0.4 C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s)，再次达到平衡后c(SO3)将减小 D.若温度不变，体积缩小为原来的一半，n(SO2)不变 【答案】B 【解析】A项，c(SO3)＝0.4 mol·L－1，c(SO2)＝0.1 mol·L－1，根据S元素守恒，说明反应①生成SO3的浓度为0.5 mol·L－1，SO3(g)的分解率为×100%＝20%，故A错误；B项，此温度下反应①平衡常数K＝c(SO3)＝0.4，故B正确；C项，Ag2O是固体，固体物质对平衡无影响，在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s)，平衡不移动，c(SO3)不变，故C错误；D项，由方程式可知，反应①的平衡常数K＝c(SO3)＝ 0.4，若温度不变，体积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，反应①和②的平衡常数不变，则平衡时三氧化硫和二氧化硫的浓度不变，二氧化硫的物质的量为原平衡的，故D错误。 2.(2026·安徽省六安第一中学高三检测)在两个容积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)∶n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应:2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.氢碳比:X<2.0 C.在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D.P点温度下，反应的平衡常数为512 【答案】C 【解析】A项，由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，则正反应为放热反应，故ΔH<0，A错误；B项，氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，故氢碳比:X>2.0，B错误；C项，相同温度下，Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率，说明Q点未到达平衡，反应向正反应方向进行，逆反应速率增大到平衡状态P，故在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆)，C正确；D项，由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比＝2，设起始时氢气为2a mol·L－1、二氧化碳为a mol·L－1，则二氧化碳浓度变化量为0.5a mol·L－1，则: 平衡常数K＝ ＝，D错误。 3.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10 L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 n(CO) n(H2O) n(H2) 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n(H2)＝0.05 mol，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】A项，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: KⅡ＝＝1。 实验Ⅲ: KⅢ＝＝1，解得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n(H2)＝0.05 mol，则H2O(g)的物质的量为0.05 mol，故此时混合气体中H2O(g)的体积分数＝×100%＝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，n(CO)＝0.31 mol，K1＝，同理可算出KⅡ＝1，则KⅢ＝1，故，D正确。 考点二　压强平衡常数的计算 【核心梳理●明考点】 1.压强平衡常数 对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。 2.压强平衡常数的表达式 对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，其压强平衡常数为Kp＝。 3.分压、总压的计算 (1)分压＝总压×物质的量分数。 (2)p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。 【对点训练●夯基础】 一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入压强为p0的恒压容器中，测得平衡时N2的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(Kp)＝________。  【答案】 【解析】 平衡时p(N2)＝p0、p(H2)＝p0、p(NH3)＝p0。Kp＝。 【考点通关●破重难】 1.(2025·安徽卷)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法，主要反应有 ③CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ④CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ⑤CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) (1)恒温恒容条件下，可提高CH4平衡转化率的措施有________(填序号)。  a.增加原料中CH4的量 b.增加原料中CO2的量 c.通入Ar气 (2)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如下图。 ⅰ.投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n(CO)∶n(H2)的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。  ⅱ.若平衡时Ar的分压为p kPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp＝________(kPa)2(用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。  【答案】(1)b　(2)ⅰ.增大　ⅱ.p2 【解析】(1)增加原料中CH4的量，反应③和反应⑤平衡均正向移动，但CH4的平衡转化率降低，故a错误；增加原料中CO2的量，反应③平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，故b正确；恒容条件下通入Ar气，体系压强增大，但各反应物浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变，故c错误。(2)ⅰ.由题图知，随着投料组成中Ar含量下降，CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，说明反应④正向进行程度大于反应⑤正向进行程度，故平衡体系中n(CO)∶n(H2)的值将增大。ⅱ.根据a、b两点起始时CH4/CO2/Ar的物质的量之比为40/40/20，平衡时CO2转化率为30%，CH4转化率为20%，设起始时CH4、CO2、Ar的物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，反应③中CH4转化a mol，则反应⑤中CH4转化(2×20%－a) mol，反应④中CO2转化(2×30%－a) mol，列关系式如下: 平衡时n(CH4)＝1.6 mol，n(CO2)＝1.4 mol，n(CO)＝2a mol＋(0.6－a) mol＋(0.4－a) mol＝1 mol，n(H2)＝2a mol＋3(0.4－a) mol－(0.6－a) mol＝0.6 mol，n(H2O)＝(0.6－a) mol－(0.4－a) mol＝0.2 mol。恒压密闭容器中，气体的分压之比等于物质的量之比，平衡时Ar的分压为p kPa，则p(CH4)＝1.6p kPa，p(H2O)＝0.2p kPa，p(CO)＝p kPa，p(H2)＝0.6p kPa，故Kp＝(kPa)2。 2.(2025·湖南卷)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100 kPa)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＝×100%)如图2所示。 反应ⅰ:2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝－104.7 kJ·mol－1 反应ⅱ:2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝－230.7 kJ·mol－1 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】①*C2H5＋*C2H4===*C4H9 由*C4H9生成C4H10的活化能更小，反应速率快，选择性高　②反应ⅰ、ⅱ均为气体分子数减少的反应，随着x的增大，反应ⅰ、ⅱ体系分压减小，平衡逆向移动，C2H4的转化率减小　0.16 【解析】①复杂反应的反应速率由反应最慢的基元反应决定，反应的活化能越大，反应速率越慢，根据题图可知，活化能最大的基元反应为*C2H5＋*C2H4===*C4H9，为生成C4H10的决速步。根据题图可知，由*C4H9生成C4H10的活化能更小，反应速率快，选择性更高，则C4H10的选择性大于C4H8。②反应ⅰ、ⅱ均为气体分子数减小的反应，随着x的增大，体系中参与反应的物质的分压减小，平衡逆向移动，C2H4的转化率减小。根据题图可知，x＝2时，C2H4的转化率为90%，C4H10的选择性为80%，设起始时CO、C2H4和H2的物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，则C2H4转化2 mol×90%＝1.8 mol，反应ⅰ中C2H4转化1.8 mol×(1－80%)＝0.36 mol，反应ⅱ中C2H4转化1.8 mol×80%＝1.44 mol，列关系式: 故平衡时CO为2 mol、C2H4为0.2 mol、H2为0.28 mol、C4H8为0.18 mol、C4H10为0.72 mol，气体总物质的量为3.38 mol，恒温恒容时，气体的压强之比等于物质的量之比，则出口压强为100 kPa×＝67.6 kPa，故平衡时p(C2H4)＝67.6 kPa×＝4 kPa，p(H2)＝67.6 kPa×＝5.6 kPa，p(C4H10)＝67.6 kPa×＝14.4 kPa，则反应ⅱ的Kp＝≈0.16(kPa)－2。 3.(2025·山东省烟台市高三期中)某实验室测定并计算了在136~180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp: ①2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g)　 ②2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)　 得到lg ~和lg ~均为线性关系，如图所示，回答下列问题: (1)反应Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)的反应物键能总和________(填“大于”或“小于”)生成物的键能总和；180 ℃时，该反应的平衡常数Kp＝________________。  (2)t ℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl6)，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。此时容器的初始压强为10.0 kPa，反应达到平衡时，测得I2的平衡转化率为30%。已知BaPtCl6固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t ℃时平衡常数Kp＝1.0 kPa 2。 ①氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为_______________________________。  ②平衡时容器中总压强为________kPa，t________180(填“>”或“<”)。  ③平衡后，保持温度不变缩小容器体积，Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)平衡移动________(填“正向”“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I2)________(填“增大”“减小”或“不变”)。  【答案】(1)小于　103.8 (2)①BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g) ②14　 >　③逆向　增大 【解析】(1)该反应＝－反应①－反应②，则该反应的平衡常数Kp＝×，题图中180 ℃时lg ＝－1.2、lg ＝－2.6，lg Kp＝－lg －lg ＝1.2＋2.6＝3.8，Kp＝103.8，同理得136 ℃时lg Kp＝4.1，Kp＝104.1，故升高温度Kp减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，反应物总键能小于生成物总键能。(2)①BaPtCl6加热条件下分解生成BaCl2、Pt和Cl2，该反应存在平衡常数，则为可逆反应，化学方程式为BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)。②已知t ℃时反应BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常数为1.0 kPa2，说明平衡时Cl2的压强为1 kPa，初始时压强为10 kPa，则一开始I2的压强为10 kPa，I2的平衡转化率为30%，则转化的I2为3 kPa，生成ICl压强为6 kPa，剩余I2压强为7 kPa，则此时总压强为(6＋7＋1) kPa＝14 kPa。T ℃时反应Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)的平衡常数Kp＝≈5.1<103.8，而反应Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，平衡常数减小，说明t>180 ℃；③保持温度不变缩小体积，反应BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的化学平衡逆向移动，氯气浓度减小，导致Cl2(g)＋I2(g)2ICl(g)的化学平衡逆向移动，碘的浓度增大，重新达到平衡后，p(I2)增大。 考点三　化学平衡常数与速率常数 【核心梳理●明考点】 1.速率常数和反应速率方程 基元反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)的反应速率方程为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。 2.影响速率常数k的因素 阿伦尼乌斯公式:k＝A或lg k＝－＋lg A(其中k为速率常数，Ea为活化能，T为温度，R、A为常数)。由阿伦尼乌斯公式判断:温度升高或活化能降低，会导致速率常数增大，进而导致反应速率增大。 3.速率常数与化学平衡常数K的关系 一定温度下，对于基元反应aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(a、b、g、h为对应的化学计量数)。 因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，＝K。 (1)速率方程指数与化学方程式中的化学计量数无确定关系(基元反应的速率方程指数等于化学计量数，非基元反应的速率方程指数需要通过实验测定)。 (2)用不同物质表示同一反应在相同条件下的反应速率时，速率常数不同且速率常数之比等于化学计量数之比。 【考点通关●破重难】 1.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A(g)，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v＝kx，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(　　) A.该条件下 B.0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大 D.若A(g)—→M(g)和A(g)—→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大 【答案】C 【解析】反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则对于反应M(g)A(g)存在关系式:k－1·xM，平衡＝k1·xA，平衡，对于反应A(g)N(g)存在关系式:k－2·xN，平衡＝k2·xA，平衡，两式联立可得，A正确；起始时，xM和xN均为0，t1时，xM＝xN，则0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；催化剂不影响平衡移动，故xM，平衡不变，C错误；A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，则升高温度，平衡均逆向移动，故xA，平衡变大，D正确。 2.(2025·八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α－羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)·c(P)和v－1＝k－1c(Q)，k1和k－1分别为正、逆反应的速率常数，E1和E－1分别为正、逆反应的活化能。ln k与关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.E1>E－1 B.升高温度，平衡逆向移动 C.达到平衡时 D.加入催化剂可以提高N的平衡转化率 【答案】B 【解析】A.从ln k与关系图所示，随着温度升高，ln k逐渐增大，且ln k－1增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即E1<E－1，A错误；B.该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B正确；C.达到平衡时正、逆反应速率相等，则有v1＝v－1，所以，C错误；D.加入催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，不会提高N的平衡转化率，D错误。 3.(2025·安徽合肥期末节选)二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”，以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下: Ⅰ.2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH1＝－122.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.1 kJ·mol－1 对于反应Ⅱ的反应速率v＝v正－v逆＝k正p(CO2)·p(H2)－k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压＝总压×物质的量分数)。降低温度，k正－k逆________(填“增大”“减小”或“不变”)；在一定温度和压强下的反应Ⅱ，按照n(H2)∶n(CO2)＝1∶1投料，CO2转化率为50%时v(正)∶v(逆)＝3∶4，用气体分压表示的平衡常数Kp＝________。  【答案】减小　0.75 【解析】反应Ⅱ的ΔH>0，为吸热反应，当降低温度时，k正、k逆均减小，且平衡逆向移动，即v正减小的幅度大于v逆，所以k正减小的幅度大于k逆，故k正－k逆减小；根据题给数据列出三段式，设起始投入H2与CO2均为2 mol: 可得p(CO2)＝p(H2)＝p(CO)＝p(H2O)，由题知该时刻v(正)∶v(逆)＝＝3∶4，而Kp是平衡时的平衡常数，平衡时v(正)＝v(逆)，Kp＝＝0.75。 ▶我的收获 知识建构 感悟笔记 1.方法规律:　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　  2.盲点误区:　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　  【过关限时●练实战】 （30分钟） 基础落实 1.(2026·河北模拟预测)376.8 ℃时，反应①W(s)X(s)＋Y(s)＋2Z(g)的平衡常数Kp ＝ 1.0×104 Pa2。该条件下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 W，抽真空后，通过一支管通入M蒸气(然后将支管封闭)。M蒸气初始压强为20.0 kPa，发生反应②2N(g) Z(g) ＋M(g)，平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa。下列说法错误的是(　　) A.平衡时p(N)＝ 24.8 kPa B.反应②的平衡常数Kp的计算式为 C.增大压强，达到新平衡时Z的浓度变小 D.降低温度，Z的产率是否增大不能确定 【答案】C 【解析】A项，反应①W(s)X(s)＋Y(s)＋2Z(g)的平衡常数Kp ＝ p2(Z)＝ 1.0×104 Pa2 ，p(Z)＝1.0×102 Pa ＝ 0.1 kPa。设到达平衡时M( g)的分压减小x kPa，可列三段式: 0.1 kPa＋(20.0－x) kPa＋2x kPa＝32.5 kPa，解得x＝12.4 kPa，p(N)＝24.8 kPa，A正确；B项，p(N)＝24.8×103 Pa，p(M)＝20.0×103 Pa－12.4×103 Pa，p(Z)＝ 1.0×102 Pa，反应②的平衡常数Kp的计算式为，B 正确；C项，反应①的平衡常数 Kp＝p2( Z)，温度不变，Kp不变，则p(Z)不变，达到新平衡时Z的浓度不变，C错误；D项，反应①②的吸、放热情况不明确，降低温度不能确定Z的产率变化，D正确。 2.(2022·重庆卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度下平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　p1＝3.6×104 Pa 反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)　p2＝4×103 Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是(　　) A.反应2的平衡常数为4×106 Pa2 B.通入NH3，再次平衡后总压强增大 C.平衡后总压强为4.36×105 Pa D.缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】反应2体系中p(CO2)＝p(H2O)＝p2＝2×103 Pa，则反应2的平衡常数＝p(CO2)·p(H2O)＝4×106 Pa2，A正确。反应1的平衡常数＝p(NH3)·p(CO2)·p(H2O)，＝p(NH3)，通入NH3后，温度不变，不变，故平衡后p(NH3)不变；通入NH3后CO2和H2O的物质的量之比仍为1∶1，由于＝p(CO2)·p(H2O)不变，且p(CO2)仍然等于p(H2O)，故平衡后p(CO2)和p(H2O)不变，综上所述再次平衡后各气体的分压不变，故总压强不变，B错误。反应1体系中p(NH3)＝p(CO2)＝p(H2O)＝p1＝1.2×104 Pa，＝p(NH3)·p(CO2)·p(H2O)＝(1.2×104)3 Pa3，刚性密闭容器中存在两种平衡，同温度下不变，由于反应1和反应2生成的H2O和CO2的物质的量之比均为1∶1，则平衡体系中H2O和CO2的物质的量之比为1∶1，设平衡时H2O、CO2的分压均为x，NH3的分压为y，则，解得x＝2×103 Pa，y＝4.32×105 Pa，则平衡后总压强为p(H2O)＋p(CO2)＋p(NH3)＝2×103 Pa＋2×103 Pa＋4.32×105 Pa＝4.36×105 Pa，C正确。缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，则平衡常数不变，且CO2和H2O的物质的量之比仍为1∶1，根据B中分析可知再次平衡后总压强不变，D正确。 3.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】达到平衡时消耗X的物质的量浓度为(0.1－0.05) mol·L－1＝0.05 mol·L－1，因此X的转化率为50%，A项正确；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，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，平衡常数K＝＝1 600，B项正确；化学平衡常数只受温度的影响，与浓度、压强无关，C项错误、D项正确。 4.在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得:v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法错误的是(　　) 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L－1) 物质的平衡浓度(mol·L－1) c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2) Ⅰ 4 0 0 1 Ⅱ 1 2 0.5 A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大 B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L－1 C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆 D.当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2<T1 【答案】A 【解析】A项，平衡时容器Ⅰ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Ⅰ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)<1 mol·L－1，B正确；C项，容器Ⅰ平衡时，c(O2)＝1 mol·L－1，c(NO2)＝4 mol·L－1，c(N2O5)＝2 mol·L－1，平衡常数K＝＝64，容器Ⅱ开始时Q＝＝8<K，平衡正向移动，v正>v逆，C正确；D项，T1时K＝64；根据v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)、v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)，可知K＝，当温度改变为T2时，若k正＝k逆，即K＝1，正反应吸热，则T2<T1，故D正确。 5.在830 ℃时，发生反应:CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。 (1)①起始时，c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为________；K值为________。  ②若起始时c(H2O)改为6 mol·L－1，则平衡时水蒸气的转化率为________。  (2)若起始时c(CO)＝a mol·L－1，c(H2O)＝b mol·L－1，c平(H2)＝c mol·L－1，则: ①a、b、c之间的关系式是________。  ②当a＝b时，a＝________c。  【答案】(1)①40%　1　②25%　(2)①c＝　②2 【解析】(1)① α(H2O)＝×100%＝40%， K＝＝1。 ②温度不变，K值不变，设CO的转化浓度为x mol·L－1，则有: K＝＝1，x＝1.5，α(H2O)＝×100%＝25%。 (2) K＝＝1，c＝。当a＝b时，a＝2c。 6.(2024·福建卷节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下: Ⅰ.SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝＋52 kJ·mol－1 Ⅱ.Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH2＝－236 kJ·mol－1 Ⅲ.Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)===2SiH2Cl2(g)　ΔH3＝＋16 kJ·mol－1 Ⅳ.Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)===4SiHCl3(g)　ΔH4＝－80 kJ·mol－1 在压强为p0的恒压体系中通入2 mol H2和1 mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。 ①图中n代表的组分为________(填化学式)。  ②750 K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝________(列出计算式)。  ③750 K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为________________mol。(列出计算式)  【答案】①HCl　②　③－1或－f 【解析】在压强为p0的恒压体系中通入2 mol H2和1 mol SiCl4，①根据反应Ⅰ→Ⅳ可知，温度升高反应Ⅰ和Ⅲ向正反应方向进行，反应Ⅱ逆向移动，故HCl的物质的量分数增大，结合图可知n为HCl，m为SiHCl3；②750 K时按照反应Ⅱ进行:Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)===2SiH2Cl2(g)，由图中可知道平衡时SiCl4的物质的量分数为x，SiH2Cl2的物质的量分数为z，H2的物质的量分数为w，则Kp＝；③750 K，1 mol SiCl4的平衡转化率为f，则转化的SiCl4为f mol，剩余的SiCl4为(1－f) mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为:SiCl4→x、SiH2Cl2→z和SiHCl3→y，设平衡时混合物的总物质的量为M mol，则可以根据剩余的SiCl4计算出M，＝x⇒M＝ mol，再计算出＝y⇒n(SiHCl3)＝ mol、＝z⇒n(SiH2Cl2)＝ mol，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量＝平衡物质中硅的总物质的量－起始时的1 mol SiCl4，n(Si)＝ mol＝ mol，或者消耗硅的物质的量＝平衡物质中SiH2Cl2和SiHCl3物质的量之和－消耗的f mol SiCl4，n(Si)＝ mol＝ mol。 能力提升 7.(2024·山东卷改编)逆水气变换反应:CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1 投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是(　　) A.k1>k2 B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:< C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.T2温度下，改变初始投料比例，不可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 【答案】C 【解析】由图可知，T1比T2反应速率快，则T1>T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。A.根据分析，T1比T2反应速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1>k2，A项正确；B.反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时的量，则<，B项正确；C.温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；D.T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项正确。 8.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)达到平衡状态，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v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正×v2正＝v1逆×v2逆，k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)＝k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2)，则K＝ ；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。 9.(2024·湖北卷节选)用BaCO3和焦炭为原料，经反应 Ⅰ、Ⅱ 得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应 Ⅰ:BaCO3(s)＋C(s)BaO(s)＋2CO(g) 反应 Ⅱ:BaO(s)＋3C(s)BaC2(s)＋CO(g) 已知Kp＝(pCO)n、K＝()n(n是CO的化学计量数)。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图1。 (1)反应BaCO3(s)＋4C(s)BaC2(s)＋3CO(g)在1 585 K的Kp＝________ Pa3。  (2)保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO＝________ Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后pCO＝________ Pa。  【答案】(1)1016　(2)105　105 【解析】(1)将BaCO3(s)＋4C(s)BaC2(s)＋3CO(g)记为反应 Ⅲ，由盖斯定律可知，反应 Ⅲ＝反应 Ⅰ＋反应 Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有KⅢ＝KⅠ·KⅡ。由图1可知，1 585 K时lg KⅠ＝2.5，lg KⅡ＝－1.5，则该温度下KⅢ＝102.5×10－1.5＝10。根据Kp＝(pCO)n、K＝()n可知，Kp＝K×(105 Pa)n，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应 Ⅲ 中CO的化学计量数为3，因此反应 Ⅲ 的Kp＝KⅢ×(105 Pa)3＝1016 Pa3。(2)由图1可知，1 320 K时，lg KⅠ＝0，即KⅠ＝1。反应 Ⅰ 中CO的化学计量数为2，则该温度下，Kp(Ⅰ)＝KⅠ×(105 Pa)2＝1010 Pa2。根据反应 Ⅰ 可知，其分压平衡常数表达式为Kp(Ⅰ)＝，因此平衡时pCO＝＝105 Pa。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的，Kp(Ⅰ)不变，则pCO不变，仍为105 Pa。 学科网（北京）股份有限公司 $