2.2.2 化学反应 化学平衡常数 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第4讲 化学反应 化学平衡常数 【考向预测】 本部分内容考查的知识点和题目形式比较明确。题目多以图象、图表等形式呈现。知识内容考查包括定性和定量两个方面。 定性方面包括： ①化学平衡概念的分析； ②确定某种情况是否是化学平衡状态的特征； ③平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。 定量方面包括：平衡常数的计算以及利用化学平衡常数计算反应物转化率。 ( 知识梳理 · 题型预览 )热点题型一：化学平衡 热点题型二：化学平衡状态的判断 热点题型三：化学平衡常数和转化率 热点题型四：化学平衡常数的应用 热点题型五：压强平衡常数 ( 知识点1：盖斯定律的应用 ) 【知识清单】 1．可逆反应：  （1）可逆反应：一定条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 要点诠释：不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 （2）可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反 　　（3）可逆反应的特点： ①由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。 ②反应物和生成物同时共存。 ③若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态。 2．化学反应的限度——化学平衡状态 　　（1）概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 　　（2）特点： 　　①逆：化学平衡适用的是可逆反应。 　　②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等（即v(正)=v(逆)），即同一时间内对某一物质来说，生成的量和消耗的量相等。 　　③定：正反应速率和逆反应速率相等，引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。 　　④动：平衡后，正、逆反应仍在进行，即正、逆反应速率相等但不为零，平衡为动态平衡。 　　⑤变：由于速率受条件的影响，当改变外界条件时，速率发生变化，正、逆反应速率可能不再相等（即v(正)≠v(逆)），平衡就会发生变化，这就是平衡移动。 　　纵上所述，可知平衡建立的实质是速率相等，可用图像表示为： 　　　　　　　　　　　　　　　 热点题型一：化学平衡 【例题】 1．（24-25高二上·上海·阶段检测）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻的浓度分别为，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为 B．为 C．均为 D．为 【答案】B 【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡的有关计算、化学平衡建立的过程 【分析】根据可逆反应的极端假设法可知，的平衡浓度范围，的平衡浓度范围，，的平衡浓度范围。 【详解】A．为对应反应正向进行完全的情况，可逆反应无法完全进行到底，A错误； B．为，在的平衡浓度范围内，反应逆向进行消耗，生成和，符合化学计量关系，B正确； C．若为，说明反应逆向进行，浓度增加，对应浓度应减少，即平衡时应为，不可能为，C错误； D．为对应反应逆向进行完全的情况，可逆反应无法完全进行到底，D错误； 答案选B。 2．（25-26高二上·湖南长沙·期中）在一定温度下，容器内某一反应中、的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列叙述中正确的是 A．反应的化学方程式为2MN B．时，正逆反应速率相等，达到平衡 C．时，正反应速率大于逆反应速率 D．时，的浓度是浓度的倍 【答案】D 【知识点】物质的量浓度的基础计算、化学平衡状态本质及特征、与物质百分含量变化有关图像的分析、化学平衡状态的判断方法、化学平衡建立的过程 【分析】根据图象分析，M在反应过程中物质的量增加，为生成物，N在反应过程中物质的量减小，为反应物，时刻二者物质的量数值相等，但后续物质的量仍继续改变，尚未达到平衡；之后物质的量不再变化，反应达平衡状态；同一密闭容器体积恒定，可以直接借助物质的量大小比较浓度； 【详解】A．从曲线变化的趋势看，逐渐减小，逐渐增加。当时，、均不为，分别为、；时由减至，减少，增加，说明、之间的量变关系为，A错误； B．时、两物质的物质的量相等，且为，时刻后，M和N的物质的量仍在发生变化，说明反应还未达到平衡，此时正反应速率大于逆反应速率，并非正、逆反应速率相等，B错误； C．时，、的物质的量不随时间改变，是化学平衡的特征，说明正、逆反应速率相等，C错误； D．时为为，即的浓度为的倍，D正确； 故选D。 3．（25-26高二上·青海西宁·阶段检测）某温度时，在容积为4 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析，下列结论错误的是 A．该反应的化学方程式为 B．4 min末时，Z的反应速率约为 C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立化学平衡 D．添加催化剂可能使反应在2 min时达到平衡 【答案】B 【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡建立的过程、化学反应速率计算 【详解】A．由图可知，随着反应的进行，Y、Z的物质的量减小至不变，为反应物，X的物质的量增大至不变，为生成物，且3分钟内Z、Y、X物质的量的变化量绝对值之比为(2.0-1.6)mol：(1.2-1.0)mol：(1.0-0.4)mol=2：1：3，则其化学计量数之比为2:1:3，且该反应存在化学平衡，因此化学方程式为：，A正确； B．4 min末的反应速率为瞬时反应速率，而是0~4 min内Z的平均反应速率，二者不相等，B错误； C．根据图，起始既有反应物又有生成物，因此该反应是由正、逆反应同时开始，最终建立化学平衡，C正确； D．添加催化剂可增大反应速率，使其更快达到平衡，D正确。 故答案选B。 4．（25-26高一下·云南昆明·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中，、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A．a点时，正反应速率大于逆反应速率 B．反应的化学方程式为 C．时，的反应速率为 D．在该条件下，时充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 【答案】A 【知识点】化学平衡状态本质及特征、压强对化学反应速率的影响、化学反应速率的大小比较、化学反应速率计算 【详解】A．a点时反应未达到平衡状态，反应仍正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，A正确； B．0~5 min内，，，，三者物质的量变化量之比为，对应化学计量数之比，故反应的化学方程式为，B错误； C．内的平均反应速率为，而时的反应速率为瞬时速率，不等于该平均速率，C错误； D．恒容密闭容器中充入不参与反应的，反应体系中各物质的浓度不变，因此正、逆反应速率均不变，D错误； 故选A。 ( 知识点2：化学平衡状态的判断 ) 【知识清单】 1．任何情况下均可作为标志的是： 　　①v(正)=v(逆) 　　要点诠释：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 2．在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 　　②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 3．不能作为判断标志的是： 　　①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 　　②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) 　　③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 4．反应类型分析（如下表所示） 对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡状态概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。 可能的情况举例 是否已达平衡 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)=v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC 不一定平衡 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 不一定平衡 在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m+n≠p+q 平衡 压强不再变化，当m+n=p+q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 一定，当m+n≠p+q 平衡 一定，当m+n=p+q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 热点题型二：化学平衡状态的判断 【例题】 5．（2.2.2化学平衡状态课后巩固）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的有几项 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】A 【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法 【详解】①未指明反应速率的正逆方向，且速率比值与反应计量数关系不匹配（平衡时应满足），无法判断反应是否达到平衡，不符合题意； ②该反应为气体总物质的量增大的反应，恒温恒容条件下总压强与气体总物质的量成正比，总压强不变说明气体总物质的量恒定，反应达到平衡，符合题意； ③混合气体密度，容器体积恒定，反应正向进行时气体总质量增大、密度增大，密度不变说明气体总质量恒定，反应达到平衡，符合题意； ④反应生成的和物质的量之比恒为，氨气的体积分数始终为，无论是否平衡都不变，无法判断平衡，不符合题意； ⑤混合气体平均相对分子质量，因恒为，代入计算可得恒为26，无论是否平衡都不变，无法判断平衡，不符合题意。 综上符合题意的共2项； 故答案选A。 6．（25-26高一下·山东临沂·期中）下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 A．，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 B．，恒温、恒容下，反应体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D．，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 【答案】A 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法 【详解】A．该反应气体物质的量总和不变，恒温、恒容下压强始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡状态，A选； B．反应前后混合气体的物质的量变化，恒温、恒容下，反应体系中混合气体的总质量保持不变，平均摩尔质量保持不变说明混合气体的总物质的量保持不变，可以判定反应已达平衡状态，B不选； C．反应中只有CO2为气体，密度不变说明气体质量不再变化，反应达平衡，C不选； D．恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明I2的浓度不再变化，说明反应已达平衡，D不选； 故选A。 7．（26-27高二上·四川成都·开学考试）一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应，下列说法中，能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 A．混合气体的密度保持不变 B．、、HI的浓度之比为1∶1∶2 C．容器内压强保持不变 D．消耗的同时消耗 【答案】D 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法 【详解】A．混合气体的质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡，A错误； B．平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度，则H2、I2、HI的浓度之比为1：1：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，B错误； C．该反应是气体前后分子数不变的反应，气体总物质的量不变，温度和体积不变，所以压强一直不变，无法判断反应是否达到平衡，C错误； D．由方程式可知，消耗2molHI的同时消耗1mol I2，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，D正确； 故本题选D。 8．（25-26高一下·广东茂名·期中）向绝热恒容密闭容器中通入和发生反应：。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应速率相等 D．的物质的量之比为 【答案】D 【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法 【详解】A．的质量保持不变，说明的消耗速率等于生成速率，反应达到平衡状态，A不符合题意； B．的含量保持不变，符合平衡体系各组分含量不变的特征，说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．正反应和逆反应速率相等是化学平衡的本质特征，说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．、的物质的量之比为，与初始投料和反应进度有关，若初始投料比为，反应过程中二者始终按消耗，任意时刻物质的量之比均为，无法说明反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D。 9．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中，下列能说明反应达到平衡状态的是 A．混合气体的颜色保持不变 B．NO2和N2O4的物质的量相等 C．正反应速率和逆反应速率都为零 D．NO2的消耗速率等于N2O4的生成速率 【答案】A 【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法 【详解】A．为红棕色气体，为无色气体，混合气体颜色保持不变说明的浓度不再发生变化，可证明反应达到平衡状态，A正确； B．反应达到平衡的标志是各物质的物质的量不再改变，而非两种物质物质的量相等，相等仅为反应过程中某一特殊时刻的状态，不能说明达到平衡，B错误； C．化学平衡为动态平衡，平衡时正、逆反应速率相等但均不为0，C错误； D．的消耗、的生成均代表正反应方向的速率，无论是否平衡，的消耗速率始终为生成速率的2倍，且同向速率无法判断平衡状态，D错误； 故选A。 ( 知识点3：化学平衡常数和转化率 ) 【知识清单】 1.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)，表达式：K= 注意： 化学方程式 平衡常数 关系式 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) K1= K2=(或) K3= N2(g)+H2(g)⇌NH3(g) K2= 2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) K3= (1)纯液体、纯固体物质或稀溶液中水的浓度均不写，但是水蒸气的浓度要写。在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。 (2)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的书写有关。 2.化学平衡常数的意义及影响因素 (1)意义：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，通常K>105可认为反应彻底，K<10-5认为反应不能发生。 (2)影响因素：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 3.平衡转化率 对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为： α(A)=×100%{c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度}。 注意： 1.对于aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，则平衡向正反应方向移动，α(B)增大而α(A)减小。若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关： 若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；若a+b>c+d，A、B的转化率都增大； 若a+b<c+d，A、B的转化率都减小。 2.对于aA(g)⇌bB(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，相当于增大压强。 热点题型三：化学平衡常数和转化率 【例题】 10．（25-26高二上·山西忻州·开学考试）在温度T1时，向一体积固定为2L的密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A．前5min，平均反应速率v(H2)=0.06 mol·L−1·min−1 B．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C．该温度下反应平衡常数的值为 D．若平衡后升温，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移 【答案】A 【知识点】转化率的计算、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、温度对化学平衡移动的影响、化学反应速率计算 【详解】A．前5 min，反应的物质的量为，对应反应的为，，A正确； B．平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，满足时反应达平衡，选项中比例关系不成立，B错误； C．列三段式计算：，则平衡时各物质的量浓度为，，，，带入平衡常数表达式，得该温度下平衡常数，C错误； D．升高温度，正、逆反应速率均增大，该反应为放热反应，平衡左移，选项描述正反应速率减小错误，D错误； 故选A。 11．（26-27高二上·河北雄安·开学考试）将NH3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2，反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)+3Si(s)=6H2(g)+Si3N4(s)  ΔH1  K1； 反应Ⅱ：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)  ΔH2  K2； 反应Ⅲ：3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s)  ΔH3  K3。 则ΔH3与K3分别为 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【知识点】化学平衡常数的计算、化学平衡常数的概念及表达方式、盖斯定律的应用 【详解】根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ-2×反应Ⅱ，故；平衡常数运算规则为：反应扩大倍时平衡常数变为原平衡常数的次方，反应相减时平衡常数为两反应平衡常数相除，因此； 故选A。 12．（26-27高三上·重庆·开学考试）某温度下，起始时向一体积为的恒容密闭容器中充入发生反应  ，达到平衡时，的转化率为，此时测得混合气体的总压强为；保持温度不变，再向容器中充入，重新达到平衡时，测得混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．再次达到平衡时，的转化率增大 B．再次达到平衡时， C．该温度下，再次达到平衡时，反应的平衡常数 D．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】C 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、转化率的计算、化学平衡常数的计算、温度对化学反应速率的影响、温度对化学平衡移动的影响 【详解】A．该反应正向为气体分子数增大的反应，恒容条件下再充入相当于增大体系压强，平衡逆向移动，的转化率减小，A错误； B．若平衡不移动，总压强为，但恒容条件下再充入相当于增大体系压强，平衡逆向移动，气体总物质的量小于原平衡的2倍，故，B错误； C．温度不变平衡常数不变，第一次平衡时，，C正确； D．升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，D错误； 答案选C。 13．（25-26高一下·河北·期中）将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应，①；②。达到平衡时，，，下列说法错误的是 A．平衡时， B．此温度下反应①的平衡常数为25 C．平衡时的分解率为 D．平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 【答案】B 【知识点】转化率的计算、化学平衡常数的计算、混合气体平均摩尔质量的计算、化学平衡的有关计算 【详解】A．反应②生成，可知反应②消耗，结合平衡时，得反应①生成的总，由反应①计量关系，等于反应①生成的总，即，A正确； B．反应①的反应物为固体，平衡常数，代入平衡浓度得，故B错误； C．初始，分解的等于反应①生成的总，分解率为，故C正确； D．平衡时、、、，总气体浓度为，总气体物质的量为；气体总质量等于分解的的质量，分解的，总质量为，平均摩尔质量为，即平均相对分子质量为72.5，故D正确； 答案选B。 14．（25-26高二上·四川巴中·期末）据报道，CH4也是一种温室气体，对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是，首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2，然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。 已知：①甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol−1； ②CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g)ΔH1 = -283 kJ·mol−1； ③H2(g) +1/2 O2(g) = H2O(l)ΔH2 = -285.8 kJ·mol−1； (1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式：_______________。 (2)常温下，CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g)，其反应热ΔH =_______，若在恒温恒容条件下，增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量)，反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。 (3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为： CO2(g) + CH4(g)2H2(g) + 2CO(g)     K1   CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)  K2 则CO2(g) + 2H2(g) + CH4(g)2CH3OH(g)的平衡常数为_____________(用K1、K2表示)。 (4)有人提出分开处理温室气体的思路如下：将CO2转化为CO(NH2)2，其原理为：2NH3(g) + CO2(g)CO(NH2)2(s) + H2O(g)，若该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。 A．断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键 B．NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等 C．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 D．体系的压强不再发生改变 【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol−1 (2) +247.3 kJ·mol−1 增大 降低 (3) (4)CD 【知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、盖斯定律的应用、表示燃烧热的热化学方程式书写、浓度对化学平衡移动的影响 【详解】（1）燃烧热是指在时，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。甲烷燃烧生成的指定产物为和，已知甲烷的燃烧热为，故其热化学方程式为：； （2）根据题意可得如下热化学方程式：①、② 、③，根据盖斯定律，将 即可得到目标方程式：，因此，； ② 在恒温恒容条件下，增加的用量，反应物浓度增大，反应速率增大；增加一种反应物的浓度，会提高另一种反应物（）的转化率，但其自身的转化率会降低； （3）已知：① 、② ，目标反应为：，观察可知，将方程式 即可得到目标方程式，根据平衡常数的计算规则，方程式相加，平衡常数相乘；方程式乘系数，平衡常数变为该系数次幂，故目标反应的平衡常数 ； （4）反应 是一个气体分子数减小的反应； A．断裂键代表消耗（正反应），断裂键代表消耗（逆反应）。此时 ，不等于化学计量数之比 ，说明正逆反应速率不相等，未达到平衡，A错误； B．各物质的物质的量恰好相等，只是反应过程中的某一个偶然状态，不能说明正逆反应速率相等，不能作为平衡标志，B错误； C．混合气体的平均相对分子质量 ，该反应中有固体生成，气体的总质量在变化，气体的总物质的量也在变化，且两者的变化比例不等于初始的平均相对分子质量，因此 是一个变量，当 不再改变时，说明反应达到平衡，C正确； D．该反应在恒温恒容下进行，且反应前后气体分子数不相等，因此体系的压强是一个变量，当压强不再发生改变时，说明气体的总物质的量不再变化，反应达到平衡，D正确； 故选CD。 15．（25-26高二上·吉林松原·期末）研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题： Ⅰ.以氨气为脱硝剂，可将NOx还原为N2。 (1)已知： 反应ⅰ.          反应ⅱ.       反应ⅲ.         则___________(用含、的式子表示)；___________(用含、的式子表示)； Ⅱ.在不同温度下，体积为2 L的密闭容器中加入2mol N2O、2mol CO发生反应：N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)   ∆H<0。实验测得N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。 (2)下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是________ A．容器内气体的平均摩尔质量不再变化 B．N2的体积分数不再发生改变 C．容器内总压强不变 D．单位时间内生成n mol CO2的同时消耗n mol CO E． 容器内气体的密度不再变化 (3)温度a_____b，对应温度下平衡常数的大小：Ka _______Kb(均填“>”“<”或“=”)。 (4)曲线b的温度下，对应的平衡常数的值K=_______，达平衡后，保持曲线b下的温度不变，向容器中再充入N2O、CO、N2和CO2各0.5 mol，此时反应进行的方向是_______(填“正向”或“逆向”或“不移动”)。 【答案】(1) (2)B (3) > < (4) 逆向 【知识点】化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、化学平衡常数的影响因素及应用、盖斯定律的应用、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（1）已知反应：ⅰ. ⅱ. 目标反应ⅲ： 根据盖斯定律，将反应ⅰ + 反应ⅱ即可得到反应ⅲ，因此 。对应的平衡常数关系为 。 （2）反应 是反应前后气体分子总数不变的反应。 A项，根据质量守恒定律，气体总质量不变，且反应前后气体总物质的量不变，故气体的平均摩尔质量始终不变，不能说明达到平衡状态，错误； B项， 的体积分数不再发生改变，说明各组分含量不再变化，能说明达到化学平衡状态，正确； C项，恒温恒容下，气体总物质的量不变，容器内总压强始终不变，不能说明达到平衡状态，错误； D项，单位时间内生成 的同时消耗 ，均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，错误； E项，恒容容器中气体总质量不变，气体密度始终不变，不能说明达到平衡状态，错误。 故选B。 （3）由图可知，曲线a达到平衡所需时间比曲线b短，说明曲线a对应的反应速率更快，故温度 ；该反应的正反应为放热反应（），升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于温度 ，故 。 （4）曲线b的平衡状态下转化率为25%，容器体积为2L，初始投料为、，则转化的为，可得得平衡时各物质浓度： ，，，。 代入平衡常数表达式：。 再充入各物质0.5mol后，各物质浓度变为：，，，，计算浓度商，，因此反应逆向进行。 ( 知识点4：化学平衡常数的应用 ) 【知识清单】 化学平衡常数的两大应用 1.判断化学反应进行的方向 对于可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系： Qc=，称为浓度商。 Qc＜K 反应向正反应方向进行，v正>v逆 Qc=K 反应处于化学平衡状态，v正=v逆 Qc>K 反应向逆反应方向进行，v正＜v逆 2.判断可逆反应的热效应 热点题型四：化学平衡常数的应用 16．（26-27高二上·山西朔州·开学考试）在恒温恒容的密闭容器中发生 ，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A．增大的浓度，平衡常数改变 B．时，若时，则 C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 D．选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高平衡产率 【答案】C 【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断方法、化学平衡常数的概念及表达方式、化学平衡常数的影响因素及应用、浓度对化学平衡移动的影响 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，恒温条件下，增大的浓度，平衡常数不变，A错误； B．T∘C时，浓度商，反应正向进行，故，B错误； C．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容下气体压强与气体总物质的量成正比，压强为变化量，若容器内气体压强保持不变，说明反应达到化学平衡状态，C正确； D．催化剂可提高活化分子百分数，加快反应速率，但不影响平衡移动，不能提高平衡产率，D错误； 故选C。 17．（26-27高二上·河南焦作·开学考试）对于可逆反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K。下列说法正确的是 A．K=c2(CO)c(C)·c(CO2) B．升温和增大压强均改变K C．C(s)＋CO2(g) CO(g)的K′= D．使用合适的催化剂可以改变K 【答案】C 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡常数的概念及表达方式、化学平衡常数的影响因素及应用、温度对化学平衡移动的影响 【详解】A．平衡常数表达式中，固体和纯液体的浓度视为常数，不写入表达式。该反应中C是固体，正确的平衡常数应为，A错误； B．平衡常数只与温度有关，压强改变不会影响平衡常数的数值，B错误； C．原反应的，新反应是原反应系数同时乘以1/2得到的，其平衡常数，C正确； D．催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，也不会改变平衡常数的数值，D错误； 故选C。 18．（24-25高二下·云南楚雄·期中）25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol/L) 0.1 0.2 0.0 平衡浓度/(mol/L) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．该反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．增大压强，平衡常数增大 D．当X的百分含量保持不变时说明反应达到了平衡状态 【答案】C 【知识点】转化率的计算、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、化学平衡的有关计算、化学平衡常数的影响因素及应用 【详解】A．X的初始浓度为，平衡浓度为，转化率为，A正确； B．平衡时，，，三者浓度变化量之比为，故反应为，平衡常数，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，增大压强不会改变平衡常数，C错误； D．X的百分含量保持不变，说明反应体系中各组分的含量不再随时间变化，反应达到平衡状态，D正确； 故答案选C。 19．（24-25高二上·湖南岳阳·期末）M、N均为1L的密闭容器，向M容器中充入1mol CH4和1mol CO2，向N容器中充入1mol CH4和n mol CO2，在催化剂存在下发生反应：，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．n>1 B．N容器中， C．点a、b、c对应的平衡常数： D．773K时，维持b点压强不变，再向容器中充入2mol CH4和2mol CO2，再次达到平衡时CH4的转化率不变 【答案】D 【知识点】转化率的计算、与转化率变化有关图像的分析、化学平衡的有关计算、化学平衡常数的影响因素及应用、化学平衡的移动 【详解】A．相同温度下N容器中的平衡转化率低于M，说明N中的量更少，即，A错误； B．温度越高反应速率越快，c点温度高于a点，且平衡状态下，因此，B错误； C．由图像可知温度升高转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大；a、b温度相同，c温度更高，故，C错误； D．b点初始投料，恒压条件下再充入2mol 和2mol ，投料比不变，属于等效平衡，再次平衡时的转化率不变，D正确； 故选D。 20．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）下列关于化学平衡常数的说法正确的是 A．化学平衡常数只与温度有关 B．化学平衡常数越大，反应进行的程度越小 C．化学平衡常数表达式中，反应物的浓度必须写在分子上 D．改变压强，化学平衡常数一定发生变化 【答案】A 【知识点】化学平衡常数的概念及表达方式、化学平衡常数的影响因素及应用 【详解】A．化学平衡常数仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等其他外界条件均无关，A正确； B．化学平衡常数越大，说明平衡体系中生成物占比越高，反应进行的程度越大，B错误； C．化学平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应物浓度写在分母上，C错误； D．化学平衡常数只受温度影响，改变压强时若温度不变，平衡常数不会发生变化，D错误； 故答案选A。 ( 知识点5：压强平衡常数 ) 【解题方法】 压强平衡常数(Kp)：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。其计算技巧如下： 热点题型五：压强平衡常数 【例题】 21．（26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试）一定温度下，体积为的刚性密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应：，若与反应达到平衡时，的转化率为且体系总压为，下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．在C足量的情况下，再充入一定量的，达到平衡，的百分含量保持不变 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的、和，平衡不发生移动 【答案】B 【知识点】转化率的计算、化学平衡常数的计算、化学平衡的有关计算、温度对化学平衡移动的影响、浓度对化学平衡移动的影响 【详解】A．列三段式计算平衡时各气体物质的量：，，，总气体物质的量为，分压分别为、、，代入得，与不符，A错误； B．该反应前后气体计量数之和相等，恒温恒容下充入属于等效平衡，且为固体，足量时不影响平衡，因此的百分含量保持不变，B正确； C．刚性容器恒容，反应体系中气体总物质的量不变，根据，温度升高时即使平衡不移动总压也会增大，无法判断反应焓变，C错误； D．加入等物质的量的、和后，计算得分压商，平衡逆向移动，D错误； 故选B。 22．（26-27高三上·湖南衡阳·开学考试）时，向容积为的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入时，容器内混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．时，时反应达到平衡状态，则内 B．平衡常数： C．b点时反应的平衡常数 D．a点的平衡转化率大于50％ 【答案】C 【知识点】转化率的计算、化学平衡题中基于图表数据的相关计算、化学平衡常数的计算、化学平衡常数的影响因素及应用、化学反应速率计算 【分析】设平衡时消耗的物质的量为，根据c点列三段式： 平衡时气体的总物质的量为，平衡时总压强为，则平衡时HCHO的分压为，解得，故。 【详解】A．时，时反应达到平衡状态，则内，A错误； B．温度相同，平衡常数相同，故，B错误； C．点温度相同，其相同，由上述分析可知，c点时，同理，则，C正确； D．由上述分析知，c点的转化率为，由题图可知，其他条件不变时，随着的增大，的平衡转化率增大，故a点的平衡转化率小于，D错误； 故选C。 23．（25-26高三上·广东广州·阶段检测）T℃时，真空密闭容器中加入足量R，发生反应，S的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．相对于曲线I，曲线II可能使用了催化剂 B．T℃时，该反应的分压平衡常数 C．Q的体积分数不变时，说明反应达到平衡状态 D．T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，新平衡时c(S)与原平衡相同 【答案】C 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、化学平衡题中基于图表数据的相关计算、催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法 【分析】由图可知，曲线I、II的S平衡分压均为10 kPa，二者仅达到同一平衡所需时间不同。由反应计量关系，体系中S与Q的物质的量之比始终为2∶1；在T℃下，平衡常数仅由温度决定。 【详解】A．曲线I、II的S平衡分压均为10 kPa，说明两条曲线对应的平衡状态相同；曲线II达到平衡更快，可能使用了催化剂以加快反应速率，A正确； B．在T℃下达到平衡时，S的分压为10 kPa；由反应计量关系可知，Q的分压为5 kPa，代入分压平衡常数表达式可得，B正确； C．容器初始为真空，反应生成的气体只有S和Q，二者的物质的量之比始终为2∶1，故反应过程中Q的体积分数始终为，该量不变不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．在M点压缩容器体积，压缩瞬间各气体分压同时增大，反应商增大并大于平衡常数，故平衡逆向移动。达到新平衡时，因T不变、S与Q的分压比仍为2∶1，平衡常数不变，所以S的平衡分压仍为10 kPa；气体浓度与其分压成正比，故新平衡时c(S)与原平衡相同，D正确； 故选C。 24．（26-27高三上·贵州黔东南·阶段检测）向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为2∶2∶3)，维持压强为p0 kPa，发生反应：。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线②所示。下列说法正确的是 A．催化剂可以减小该反应的焓变 B．512℃下，C3H8的平衡转化率为50%，则该反应的 C．543℃下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中He的占比，C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线① 【答案】C 【知识点】转化率的计算、与转化率变化有关图像的分析、催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法 【详解】A．催化剂仅能降低反应的活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不改变反应的焓变，A错误； B．设初始、、的物质的量分别为、、，平衡转化率为时，转化的为，平衡时、、，总物质的量为，，B错误； C．543℃下曲线②对应的平衡转化率为，平衡时，，满足，故该关系成立时反应已达平衡，C正确； D．总压不变，减小的占比，反应体系各物质分压增大，该反应正反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，的平衡转化率降低，应低于曲线②，不可能是曲线①，D错误； 故选C。 25．（25-26高三上·重庆·阶段检测）在恒温密闭容器Ⅰ、Ⅱ中均充入与发生反应：。两个容器的初始压强均为250kPa，反应过程中，容器Ⅰ保持恒压，容器Ⅱ保持恒容。容器Ⅰ达到平衡时的分压为100kPa。下列说法正确的是 A．容器Ⅱ中气体密度保持不变，说明达到平衡状态 B．平衡转化率： C．容器Ⅰ达到平衡时，的分压 D．容器Ⅱ： 【答案】D 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、转化率的计算、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、化学平衡的有关计算 【详解】A．容器Ⅱ恒容，反应物生成物均为气体，气体总质量、容器体积全程不变，密度始终恒定，密度不变不能判定平衡，A错误； B．正反应气体分子数减少，恒压容器Ⅰ随反应进行体积缩小，体系压强比恒容容器Ⅱ更大，压强越大平衡正向程度越高，故转化率，B错误； C．容器Ⅰ恒压总压始终为250kPa，初始投料，平衡时，则剩余分压为50kPa，因此，C错误； D．恒温下反应仅与温度有关，两容器温度相同，代入容器Ⅰ平衡分压计算得，D正确； 故选D。 ( 课后提升 · 查漏补缺 ) 1．（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期末）一定条件下，容积2L的密闭容器中，发生如下反应：，下列说法可以说明该反应已达平衡的是 A．体系内压强不再改变 B．容器内气体的密度不再改变 C．单位时间内消耗3molM的同时生成3molR D． 【答案】A 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、可逆反应及反应限度、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法、化学平衡建立的过程 【详解】A．该反应前后气体总物质的量不相等，恒温恒容条件下体系压强与气体总物质的量成正比，压强为变量，压强不再改变说明反应达到平衡，A符合题意； B．反应中所有物质均为气体，气体总质量不变，容器容积固定，根据可知密度始终为定值，密度不再改变不能说明平衡，B不符合题意； C．消耗和生成均为正反应方向的变化，无论是否平衡，单位时间内消耗的同时一定生成，不能说明正逆反应速率相等，C不符合题意； D．仅为某一时刻的物质的量比例，无法说明各物质的物质的量不再变化，不能判断平衡，D不符合题意； 故答案选A。 2．（25-26高二上·江苏南通·期中）830℃时反应的平衡常数。在容积不变的密闭容器中，将与混合加热到830℃发生反应达平衡。其他条件不变，向上述体系中投入一定量的CaO可以增大的体积分数。下列有关说法不正确的是 A．增大的浓度，使CO的转化率增大，同时提高的产率 B．投入一定量的CaO， C．在相同时间内，投入纳米CaO比微米CaO更有利于增大的体积分数 D．其他条件不变，向上述平衡体系中再投入CO、、、各0.1 mol，此时 【答案】B 【知识点】影响化学反应速率的其他因素、化学平衡常数的影响因素及应用、化学平衡建立的过程、浓度对化学平衡移动的影响 【详解】A．增大反应物的浓度，平衡正向移动，转化率升高，生成的量增加，产率提高，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，反应温度仍为，保持不变，B错误； C．纳米比微米的表面积更大，与的反应速率更快，相同时间内消耗更多，促使平衡正向移动的程度更大，更有利于增大的体积分数，C正确； D．设原平衡时转化的物质的量为，列三段式 ，平衡常数，解得，平衡时、、，加入各后，浓度商，平衡正向移动，故，D正确； 故选B。 3．（25-26高二上·山东·开学考试）一定温度下，反应的焓变为。该温度下现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①④ B．①② C．③④ D．全部 【答案】A 【知识点】浓度对化学反应速率的影响、反应热的内能变化与焓变、化学平衡状态的判断方法、化学平衡建立的过程 【详解】①反应容器密闭恒压，反应左边气体分子的化学计量数小于右边的，所以容器容积随反应进行而不断增大，而气体质量保持不变，则气体密度逐渐下降，反应达到平衡状态后保持不变，故①符合题意； ②反应的焓变只和反应本身有关，与物质的量变化无关，无论反应是否达到平衡状态，反应的都不变，故②不符合题意； ③反应开始时，只充入，随着反应的进行，的浓度逐渐变小，则和v正(NO2)均逐渐变小，直至达到平衡状态，故③不符合题意； ④随着反应的进行，转化为，的转化率逐渐增大，达到平衡状态时转化率保持不变，故④符合题意； 故选择①④，即答案为A。 4．（25-26高一下·河北张家口·期中）在恒温密闭容器中反应体系中，下列能够说明反应已达到平衡状态的是 ①；　②； ③混合气体总物质的量不再变化；　　　④混合气体的密度不再变化； ⑤混合气体平均摩尔质量保持不变；　　⑥容器内气体的颜色不再变化 A．①②③⑤ B．④⑤⑥ C．③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【答案】C 【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡状态的判断方法、化学平衡建立的过程 【详解】逐一分析判断依据： ① 浓度比等于化学计量数比可能仅为某一时刻的浓度关系，平衡要求各组分浓度保持恒定而非成固定比例，①错误； ② 平衡时正逆反应速率需满足计量数比例，应为2v正(O2)=v逆(NO2)，给定关系不满足平衡要求，②错误； ③ 该反应前后气体分子数不等，反应过程中混合气体总物质的量为变量，其不再变化时说明反应达平衡，③正确； ④ 恒温密闭容器体积恒定，反应体系全为气体、总质量守恒，根据ρ=m/V，密度始终为定值，无法说明平衡，④错误； ⑤ 平均摩尔质量M=m/n，总质量m恒定，总物质的量n为变量，故M为变量，其保持不变时说明反应达平衡，⑤正确； ⑥ 体系中只有NO2有色，颜色不变说明NO2浓度恒定，反应达平衡，⑥正确； 符合题意的说法包含③⑤⑥，故答案为C。 5．（26-27高三上·重庆沙坪坝·开学考试）将0.8 mol S放入一个充满的恒压密闭容器中，反应体系始终维持在T℃、条件下。时刻后体系达到平衡状态，测得容器中剩余，无S剩余。随后向该体系中投入1 mol无水固体，充分反应至时刻。已知：       下列说法错误的是 A．时刻，容器中和总物质的量为0.8 mol B．时刻，的分压为 C．时刻，容器中的固体物质为和 D．时刻，若减小容器体积，再达平衡后的质量不变 【答案】C 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡的有关计算、化学方程式中物质的量的运用 【详解】A．根据S元素守恒，0.8 mol S完全反应全部转化为和，二者总物质的量为0.8 mol，A不符合题意； B．时刻总物质的量，，代入，得，又，解得、，B不符合题意； C．第二个反应的，时刻，反应逆向进行，不会分解，因此时刻固体只有，不存在，C符合题意； D．减小容器体积，压强增大，第一个反应平衡逆向移动，但随压强增大而增大，始终远大于，不会发生分解，因此质量不变，D不符合题意； 故选C。 6．（24-25高三上·湖南·期末）工业上利用氢气和一氧化碳合成甲醇，反应原理为。在一定温度下，向2 L密闭容器中按照物质的量之比2：1充入一定量的H2和CO，发生上述反应。测得反应过程中某些组分的浓度随时间变化关系如图(曲线a为在与曲线b相同的条件下改变某一条件后的曲线)。 下列有关说法错误的是 A．2 s内，用H2表示的反应速率为 B．得到曲线a改变的条件可能是压缩体积或增加CO的量 C．体系内混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡 D．该温度下，逆反应的化学平衡常数为 【答案】C 【知识点】化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、化学反应速率计算 【分析】分析各条曲线：反应原理为 ，向密闭容器中按照物质的量之比充入一定量的和。这意味着起始浓度之比。有一条曲线从 开始下降，这代表反应物。结合化学计量数： 和 的起始浓度比为 。图中起始浓度为的曲线是反应物。如果它是，则 起始浓度为。如果它是，则起始浓度为。看曲线 和 在 时的平衡状态：曲线 平衡浓度为，曲线平衡浓度为，从降至，变化量为）。变化量之比：。在反应中，和的计量数之比为。因此，曲线是，曲线是。据此解答； 【详解】A．通过分析可知反应前CO的浓度为0.010mol/L，的浓度为0.020 mol/L，2 s后CO浓度为0.004 mol/L、甲醇浓度为0.006 mol/L，则氢气浓度为0.008 mol/L，则用表示的反应速率为，A正确； B．根据图像变化和反应方程式，可知得到曲线a改变的条件可能是加压或增加反应物的量，B正确； C．恒温恒容下，纯气体反应，气体总质量始终不变，体系内气体密度一直不变，不能作为平衡的判定依据，C错误； D．平衡时：。正反应平衡常数。逆反应平衡常数，D正确； 故选C。 7．（25-26高二上·湖北黄石·期末）向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol，容器中发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态 B．容器内的压强： C．c点的气体的颜色比b点浅 D．b点的平衡常数等于a、c两点 【答案】B 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、转化率的计算、化学平衡状态的判断方法、化学平衡常数的影响因素及应用 【分析】向一系列密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol NO2，由图可知b点NO2的转化率最高，则b点恰好达到平衡状态，由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大，NO2的起始浓度逐渐减小，NO2的浓度越大，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以ab曲线上的反应均达到平衡状态；反应正向是气体体积增大的反应，随着容器体积的增大，NO2的转化率逐渐增大，b点达到最大；b点之后，随着容器体积的增大，NO2的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以bc曲线上(不包括b点)反应均未达到平衡状态。 【详解】A．由分析可知，ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态，A正确； B．a点时反应达到平衡，NO2的转化率为40%，则列三段式得， b点时反应达到平衡，NO2的转化率为80%，则列三段式得， 由以上三段式可知，a点容器内气体的物质的量为2.4 mol，b点时容器内气体的物质的量为2.8 mol，又因为，则 ，B错误； C．c点的容器体积更大，气体颜色比b点浅，C正确； D．a、b、c三点温度相同，所以对应的平衡常数也相同，D正确； 故答案选B。 8．（25-26高一下·江苏南京·期中）为了模拟工业尾气的净化原理，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：。在不同催化剂（I型、II型）下均反应2 s，测得转化率与温度的关系如图中实线所示，虚线表示的平衡转化率和温度的关系。下列说法不正确的是 A．2s时，测得容器中和的浓度相等，则转化率为66.7% B．实验表明温度低于时，催化剂I的效果优于催化剂II C．适当延长反应时间，可以增大图中阴影部分的面积 D．时，两种催化剂下的反应均达到化学平衡状态 【答案】C 【知识点】转化率的计算、催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断方法、化学平衡的有关计算 【详解】A．设起始和物质的量均为，转化的为，根据可知，转化的为，则2s 时剩余为，生成为，容器中和的浓度相等，恒容密闭容器中，两者的物质的量也相同，得，转化率为，A正确； B．温度低于50∘C时，根据图像可知，相同温度下催化剂Ⅰ对应的转化率更高，说明相同时间内反应速率更快，催化效果优于催化剂Ⅱ，B正确； C．阴影面积为平衡转化率与2s 时实际转化率的差值，延长反应时间，实际转化率更接近平衡转化率，差值减小，阴影面积缩小，C错误； D．50∘C时，两种催化剂下2s的转化率均与平衡转化率相等，说明反应均达到化学平衡状态，D正确； 故选C。 9．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。反应过程中各物质的物质的量随时间变化如下表所示。 时间(min) n(CO2)(mol) n(H2)(mol) n(CO)(mol) n(H2O)(mol) 0 1.00 1.00 0.00 0.00 2 0.80 0.80 0.20 0.20 4 0.65 0.65 0.35 0.35 6 0.55 0.55 0.45 0.45 8 0.50 0.50 0.50 0.50 10 0.50 0.50 0.50 0.50 (1)该反应在______min时达到平衡，CO2的平衡转化率为______。 (2)0～4min内，v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 (3)该温度下反应的平衡常数K=______。 (4)若再向容器中充入1 mol CO2和1 mol H2，达到新平衡时，CO2的转化率______（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 8 50% (2)约0.044 (3)1 (4)不变 【知识点】转化率的计算、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法、化学反应速率计算、浓度对化学平衡移动的影响 【详解】（1）如表所示，8 min后各物质的物质的量不再变化，表明达到平衡；初始CO2的物质的量为1.00 mol，平衡时CO2的物质的量为0.50 mol，反应消耗CO2的物质的量为0.50 mol，则CO2的平衡转化率为。 （2）0～4min内，CO2消耗的物质的量为(1.00-0.65) mol=0.35 mol，则v(CO2)=≈0.044mol·L-1·min-1。 （3）平衡时各物质的物质的量均为0.50 mol，该温度下反应的平衡常数。 （4）由方程式可知，该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应。恒温恒容下，再次充入和，投料比例和初始投料比例相同，相当于对原平衡体系进行等比例加压。对于反应前后气体分子数相等的反应，压强变化不会使平衡发生移动，因此的转化率不变。 10．（25-26高二上·云南曲靖·期末）在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2放入容积为2 L的密闭容器中，发生反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。5 min后达到平衡，测得NH3的物质的量为0.4 mol。求： (1)5 min内用H2表示的平均反应速率_________； (2)该温度下反应的平衡常数K_________。 【答案】(1)0.06 mol·L-1·min-1 (2)0.0579 【知识点】化学平衡常数的计算、化学反应速率计算 【分析】容器容积为2L，初始浓度：，，初始浓度为0。 根据反应方程式，平衡时，即平衡浓度，列三段式：。 【详解】（1）根据平均反应速率定义，代入的浓度变化和时间： 。 （2）平衡常数表达式为生成物平衡浓度幂之积除以反应物平衡浓度幂之积： ，代入平衡浓度： 。 11．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）科研人员向10 L的恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，测得不同温度下的平衡转化率如图所示，回答下列问题： (1)该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断的理由为_______。 (2)为了提高的平衡转化率，可采取的措施为_______(填标号)。 A．降低温度 B．压缩容器体积 C．增大的浓度 D．保持容器体积和温度不变，充入少量的氖气 (3)时，从反应开始到达到平衡所用时间为4 min。 ①0～4min内，_______。 ②反应前后混合气体总压强的比值为_______(填具体数字)。 ③该反应的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。 (4)平衡常数：_______(填“＞”或“＜”)。 (5)点时，混合气体中碳元素的质量为_______g。 【答案】(1) 放热 随着温度升高，的平衡转化率减小 (2)AB (3) 0.003 (4)＞ (5)1.2 【知识点】勒夏特列原理的应用、化学平衡常数的计算、化学反应速率计算 【详解】（1）由图可知，随着温度升高，CO2平衡转化率减小，说明升温逆向移动，正反应为放热反应； （2）A．正反应放热，降低温度平衡正向移动，的平衡转化率增大，A正确； B．正反应气体分子数减小，压缩容器体积，平衡正向移动，的平衡转化率增大，B正确； C．增大的浓度，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，C错误； D．保持容器体积和温度不变，充入少量的氖气，对平衡无影响，D错误； 故选AB； （3）结合题给数据列出三段式： ①0～4min内， ； ②温度体积相同时，压强之比=物质的量之比=浓度之比，反应前后混合气体总压强的比值为； ③该反应的平衡常数K=； （4）正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故 ＞ （5）反应前后元素守恒，点时混合气体中碳元素的质量和起始时混合气体中碳元素的质量相同，都是。 第1页（共2页） 第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4讲 化学反应 化学平衡常数 【考向预测】 本部分内容考查的知识点和题目形式比较明确。题目多以图象、图表等形式呈现。知识内容考查包括定性和定量两个方面。 定性方面包括： ①化学平衡概念的分析； ②确定某种情况是否是化学平衡状态的特征； ③平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。 定量方面包括：平衡常数的计算以及利用化学平衡常数计算反应物转化率。 ( 知识梳理 · 题型预览 )热点题型一：化学平衡 热点题型二：化学平衡状态的判断 热点题型三：化学平衡常数和转化率 热点题型四：化学平衡常数的应用 热点题型五：压强平衡常数 ( 知识点1：盖斯定律的应用 ) 【知识清单】 1．可逆反应：  （1）可逆反应：一定条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 要点诠释：不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 （2）可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反 　　（3）可逆反应的特点： ①由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。 ②反应物和生成物同时共存。 ③若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态。 2．化学反应的限度——化学平衡状态 　　（1）概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 　　（2）特点： 　　①逆：化学平衡适用的是可逆反应。 　　②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等（即v(正)=v(逆)），即同一时间内对某一物质来说，生成的量和消耗的量相等。 　　③定：正反应速率和逆反应速率相等，引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。 　　④动：平衡后，正、逆反应仍在进行，即正、逆反应速率相等但不为零，平衡为动态平衡。 　　⑤变：由于速率受条件的影响，当改变外界条件时，速率发生变化，正、逆反应速率可能不再相等（即v(正)≠v(逆)），平衡就会发生变化，这就是平衡移动。 　　纵上所述，可知平衡建立的实质是速率相等，可用图像表示为： 　　　　　　　　　　　　　　　 热点题型一：化学平衡 1．（24-25高二上·上海·阶段检测）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻的浓度分别为，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为 B．为 C．均为 D．为 2．（25-26高二上·湖南长沙·期中）在一定温度下，容器内某一反应中、的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列叙述中正确的是 A．反应的化学方程式为2MN B．时，正逆反应速率相等，达到平衡 C．时，正反应速率大于逆反应速率 D．时，的浓度是浓度的倍 3．（25-26高二上·青海西宁·阶段检测）某温度时，在容积为4 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析，下列结论错误的是 A．该反应的化学方程式为 B．4 min末时，Z的反应速率约为 C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立化学平衡 D．添加催化剂可能使反应在2 min时达到平衡 4．（25-26高一下·云南昆明·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中，、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A．a点时，正反应速率大于逆反应速率 B．反应的化学方程式为 C．时，的反应速率为 D．在该条件下，时充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 ( 知识点2：化学平衡状态的判断 ) 【知识清单】 1．任何情况下均可作为标志的是： 　　①v(正)=v(逆) 　　要点诠释：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 2．在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 　　②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 3．不能作为判断标志的是： 　　①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 　　②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) 　　③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 4．反应类型分析（如下表所示） 对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡状态概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。 可能的情况举例 是否已达平衡 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)=v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC 不一定平衡 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 不一定平衡 在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m+n≠p+q 平衡 压强不再变化，当m+n=p+q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 一定，当m+n≠p+q 平衡 一定，当m+n=p+q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 热点题型二：化学平衡状态的判断 5．（2.2.2化学平衡状态课后巩固）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的有几项 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中的气体平均相对分子质量不变 A．2 B．3 C．4 D．5 6．（25-26高一下·山东临沂·期中）下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 A．，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 B．，恒温、恒容下，反应体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D．，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 7．（26-27高二上·四川成都·开学考试）一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应，下列说法中，能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 A．混合气体的密度保持不变 B．、、HI的浓度之比为1∶1∶2 C．容器内压强保持不变 D．消耗的同时消耗 8．（25-26高一下·广东茂名·期中）向绝热恒容密闭容器中通入和发生反应：。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应速率相等 D．的物质的量之比为 9．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中，下列能说明反应达到平衡状态的是 A．混合气体的颜色保持不变 B．NO2和N2O4的物质的量相等 C．正反应速率和逆反应速率都为零 D．NO2的消耗速率等于N2O4的生成速率 ( 知识点3：化学平衡常数和转化率 ) 【知识清单】 1.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)，表达式：K= 注意： 化学方程式 平衡常数 关系式 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) K1= K2=(或) K3= N2(g)+H2(g)⇌NH3(g) K2= 2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) K3= (1)纯液体、纯固体物质或稀溶液中水的浓度均不写，但是水蒸气的浓度要写。在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。 (2)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的书写有关。 2.化学平衡常数的意义及影响因素 (1)意义：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，通常K>105可认为反应彻底，K<10-5认为反应不能发生。 (2)影响因素：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 3.平衡转化率 对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为： α(A)=×100%{c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度}。 注意： 1.对于aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，则平衡向正反应方向移动，α(B)增大而α(A)减小。若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关： 若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；若a+b>c+d，A、B的转化率都增大； 若a+b<c+d，A、B的转化率都减小。 2.对于aA(g)⇌bB(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，相当于增大压强。 热点题型三：化学平衡常数和转化率 10．（25-26高二上·山西忻州·开学考试）在温度T1时，向一体积固定为2L的密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，5min后反应达到平衡，CO2的转化率为20%。下列说法正确的是 A．前5min，平均反应速率v(H2)=0.06 mol·L−1·min−1 B．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，说明反应已达到平衡状态 C．该温度下反应平衡常数的值为 D．若平衡后升温，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移 故选A。 11．（26-27高二上·河北雄安·开学考试）将NH3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2，反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)+3Si(s)=6H2(g)+Si3N4(s)  ΔH1  K1； 反应Ⅱ：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)  ΔH2  K2； 反应Ⅲ：3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s)  ΔH3  K3。 则ΔH3与K3分别为 A．； B．； C．； D．； 12．（26-27高三上·重庆·开学考试）某温度下，起始时向一体积为的恒容密闭容器中充入发生反应  ，达到平衡时，的转化率为，此时测得混合气体的总压强为；保持温度不变，再向容器中充入，重新达到平衡时，测得混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．再次达到平衡时，的转化率增大 B．再次达到平衡时， C．该温度下，再次达到平衡时，反应的平衡常数 D．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 13．（25-26高一下·河北·期中）将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应，①；②。达到平衡时，，，下列说法错误的是 A．平衡时， B．此温度下反应①的平衡常数为25 C．平衡时的分解率为 D．平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 14．（25-26高二上·四川巴中·期末）据报道，CH4也是一种温室气体，对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是，首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2，然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。 已知：①甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol−1； ②CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g)ΔH1 = -283 kJ·mol−1； ③H2(g) +1/2 O2(g) = H2O(l)ΔH2 = -285.8 kJ·mol−1； (1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式：_______________。 (2)常温下，CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g)，其反应热ΔH =_______，若在恒温恒容条件下，增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量)，反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。 (3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为： CO2(g) + CH4(g)2H2(g) + 2CO(g)     K1   CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)  K2 则CO2(g) + 2H2(g) + CH4(g)2CH3OH(g)的平衡常数为_____________(用K1、K2表示)。 (4)有人提出分开处理温室气体的思路如下：将CO2转化为CO(NH2)2，其原理为：2NH3(g) + CO2(g)CO(NH2)2(s) + H2O(g)，若该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。 A．断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键 B．NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等 C．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 D．体系的压强不再发生改变 15．（25-26高二上·吉林松原·期末）研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题： Ⅰ.以氨气为脱硝剂，可将NOx还原为N2。 (1)已知： 反应ⅰ.          反应ⅱ.       反应ⅲ.         则___________(用含、的式子表示)；___________(用含、的式子表示)； Ⅱ.在不同温度下，体积为2 L的密闭容器中加入2mol N2O、2mol CO发生反应：N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)   ∆H<0。实验测得N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。 (2)下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是________ A．容器内气体的平均摩尔质量不再变化 B．N2的体积分数不再发生改变 C．容器内总压强不变 D．单位时间内生成n mol CO2的同时消耗n mol CO E． 容器内气体的密度不再变化 (3)温度a_____b，对应温度下平衡常数的大小：Ka _______Kb(均填“>”“<”或“=”)。 (4)曲线b的温度下，对应的平衡常数的值K=_______，达平衡后，保持曲线b下的温度不变，向容器中再充入N2O、CO、N2和CO2各0.5 mol，此时反应进行的方向是_______(填“正向”或“逆向”或“不移动”)。 ( 知识点4：化学平衡常数的应用 ) 【知识清单】 化学平衡常数的两大应用 1.判断化学反应进行的方向 对于可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系： Qc=，称为浓度商。 Qc＜K 反应向正反应方向进行，v正>v逆 Qc=K 反应处于化学平衡状态，v正=v逆 Qc>K 反应向逆反应方向进行，v正＜v逆 2.判断可逆反应的热效应 热点题型四：化学平衡常数的应用 16．（26-27高二上·山西朔州·开学考试）在恒温恒容的密闭容器中发生 ，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A．增大的浓度，平衡常数改变 B．时，若时，则 C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 D．选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高平衡产率 17．（26-27高二上·河南焦作·开学考试）对于可逆反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K。下列说法正确的是 A．K=c2(CO)c(C)·c(CO2) B．升温和增大压强均改变K C．C(s)＋CO2(g) CO(g)的K′= D．使用合适的催化剂可以改变K 18．（24-25高二下·云南楚雄·期中）25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/(mol/L) 0.1 0.2 0.0 平衡浓度/(mol/L) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．该反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．增大压强，平衡常数增大 D．当X的百分含量保持不变时说明反应达到了平衡状态 19．（24-25高二上·湖南岳阳·期末）M、N均为1L的密闭容器，向M容器中充入1mol CH4和1mol CO2，向N容器中充入1mol CH4和n mol CO2，在催化剂存在下发生反应：，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．n>1 B．N容器中， C．点a、b、c对应的平衡常数： D．773K时，维持b点压强不变，再向容器中充入2mol CH4和2mol CO2，再次达到平衡时CH4的转化率不变 20．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）下列关于化学平衡常数的说法正确的是 A．化学平衡常数只与温度有关 B．化学平衡常数越大，反应进行的程度越小 C．化学平衡常数表达式中，反应物的浓度必须写在分子上 D．改变压强，化学平衡常数一定发生变化 ( 知识点5：压强平衡常数 ) 【解题方法】 压强平衡常数(Kp)：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。其计算技巧如下： 热点题型五：压强平衡常数 【例题】 21．（26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试）一定温度下，体积为的刚性密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应：，若与反应达到平衡时，的转化率为且体系总压为，下列说法正确的是 A．该温度下的压强平衡常数 B．在C足量的情况下，再充入一定量的，达到平衡，的百分含量保持不变 C．若温度升高，体系总压增大，则该反应的 D．达到平衡时，向体系中加入等物质的量的、和，平衡不发生移动 22．（26-27高三上·湖南衡阳·开学考试）时，向容积为的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入时，容器内混合气体的总压强为。下列说法正确的是 A．时，时反应达到平衡状态，则内 B．平衡常数： C．b点时反应的平衡常数 D．a点的平衡转化率大于50％ 23．（25-26高三上·广东广州·阶段检测）T℃时，真空密闭容器中加入足量R，发生反应，S的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．相对于曲线I，曲线II可能使用了催化剂 B．T℃时，该反应的分压平衡常数 C．Q的体积分数不变时，说明反应达到平衡状态 D．T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，新平衡时c(S)与原平衡相同 24．（26-27高三上·贵州黔东南·阶段检测）向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为2∶2∶3)，维持压强为p0 kPa，发生反应：。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线②所示。下列说法正确的是 A．催化剂可以减小该反应的焓变 B．512℃下，C3H8的平衡转化率为50%，则该反应的 C．543℃下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中He的占比，C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线① 25．（25-26高三上·重庆·阶段检测）在恒温密闭容器Ⅰ、Ⅱ中均充入与发生反应：。两个容器的初始压强均为250kPa，反应过程中，容器Ⅰ保持恒压，容器Ⅱ保持恒容。容器Ⅰ达到平衡时的分压为100kPa。下列说法正确的是 A．容器Ⅱ中气体密度保持不变，说明达到平衡状态 B．平衡转化率： C．容器Ⅰ达到平衡时，的分压 D．容器Ⅱ： ( 课后提升 · 查漏补缺 ) 1．（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期末）一定条件下，容积2L的密闭容器中，发生如下反应：，下列说法可以说明该反应已达平衡的是 A．体系内压强不再改变 B．容器内气体的密度不再改变 C．单位时间内消耗3molM的同时生成3molR D． 2．（25-26高二上·江苏南通·期中）830℃时反应的平衡常数。在容积不变的密闭容器中，将与混合加热到830℃发生反应达平衡。其他条件不变，向上述体系中投入一定量的CaO可以增大的体积分数。下列有关说法不正确的是 A．增大的浓度，使CO的转化率增大，同时提高的产率 B．投入一定量的CaO， C．在相同时间内，投入纳米CaO比微米CaO更有利于增大的体积分数 D．其他条件不变，向上述平衡体系中再投入CO、、、各0.1 mol，此时 3．（25-26高二上·山东·开学考试）一定温度下，反应的焓变为。该温度下现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①④ B．①② C．③④ D．全部 4．（25-26高一下·河北张家口·期中）在恒温密闭容器中反应体系中，下列能够说明反应已达到平衡状态的是 ①；　②； ③混合气体总物质的量不再变化；　　　④混合气体的密度不再变化； ⑤混合气体平均摩尔质量保持不变；　　⑥容器内气体的颜色不再变化 A．①②③⑤ B．④⑤⑥ C．③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 5．（26-27高三上·重庆沙坪坝·开学考试）将0.8 mol S放入一个充满的恒压密闭容器中，反应体系始终维持在T℃、条件下。时刻后体系达到平衡状态，测得容器中剩余，无S剩余。随后向该体系中投入1 mol无水固体，充分反应至时刻。已知：       下列说法错误的是 A．时刻，容器中和总物质的量为0.8 mol B．时刻，的分压为 C．时刻，容器中的固体物质为和 D．时刻，若减小容器体积，再达平衡后的质量不变 6．（24-25高三上·湖南·期末）工业上利用氢气和一氧化碳合成甲醇，反应原理为。在一定温度下，向2 L密闭容器中按照物质的量之比2：1充入一定量的H2和CO，发生上述反应。测得反应过程中某些组分的浓度随时间变化关系如图(曲线a为在与曲线b相同的条件下改变某一条件后的曲线)。 下列有关说法错误的是 A．2 s内，用H2表示的反应速率为 B．得到曲线a改变的条件可能是压缩体积或增加CO的量 C．体系内混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡 D．该温度下，逆反应的化学平衡常数为 7．（25-26高二上·湖北黄石·期末）向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol，容器中发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态 B．容器内的压强： C．c点的气体的颜色比b点浅 D．b点的平衡常数等于a、c两点 8．（25-26高一下·江苏南京·期中）为了模拟工业尾气的净化原理，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：。在不同催化剂（I型、II型）下均反应2 s，测得转化率与温度的关系如图中实线所示，虚线表示的平衡转化率和温度的关系。下列说法不正确的是 A．2s时，测得容器中和的浓度相等，则转化率为66.7% B．实验表明温度低于时，催化剂I的效果优于催化剂II C．适当延长反应时间，可以增大图中阴影部分的面积 D．时，两种催化剂下的反应均达到化学平衡状态 9．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。反应过程中各物质的物质的量随时间变化如下表所示。 时间(min) n(CO2)(mol) n(H2)(mol) n(CO)(mol) n(H2O)(mol) 0 1.00 1.00 0.00 0.00 2 0.80 0.80 0.20 0.20 4 0.65 0.65 0.35 0.35 6 0.55 0.55 0.45 0.45 8 0.50 0.50 0.50 0.50 10 0.50 0.50 0.50 0.50 (1)该反应在______min时达到平衡，CO2的平衡转化率为______。 (2)0～4min内，v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 (3)该温度下反应的平衡常数K=______。 (4)若再向容器中充入1 mol CO2和1 mol H2，达到新平衡时，CO2的转化率______（填“增大”“减小”或“不变”）。 10．（25-26高二上·云南曲靖·期末）在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2放入容积为2 L的密闭容器中，发生反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。5 min后达到平衡，测得NH3的物质的量为0.4 mol。求： (1)5 min内用H2表示的平均反应速率_________； (2)该温度下反应的平衡常数K_________。 11．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）科研人员向10 L的恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，测得不同温度下的平衡转化率如图所示，回答下列问题： (1)该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断的理由为_______。 (2)为了提高的平衡转化率，可采取的措施为_______(填标号)。 A．降低温度 B．压缩容器体积 C．增大的浓度 D．保持容器体积和温度不变，充入少量的氖气 (3)时，从反应开始到达到平衡所用时间为4 min。 ①0～4min内，_______。 ②反应前后混合气体总压强的比值为_______(填具体数字)。 ③该反应的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。 (4)平衡常数：_______(填“＞”或“＜”)。 (5)点时，混合气体中碳元素的质量为_______g。 第1页（共2页） 第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $