第47讲 化学平衡常数(Kc、Kp)及其相关计算（真题+考点+模拟）-备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用）

以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实 备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用） 第47讲 化学平衡常数(Kc、Kp)及其相关计算 第一部分 以【真题】明方向 选择题： 6 题 非选择题： 19 题 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】化学平衡常数+3道例题 【考点2】“三段式”法计算平衡常数和转化率+3道例题 【考点3】压强平衡常数及简单计算+3道例题 第三部分 以【模练】促落实 选择题： 14 题 非选择题： 4 题 第一部分 以【真题】明方向 1．（2026·海南·高考真题）生产的方法之一是将、按体积比的比例混合于密闭容器中，一定条件下发生反应：  。下列说法正确的是 A．反应达到平衡后，增大压强，平衡正向移动 B．升高反应温度，平衡常数增大 C．增大的投料比，可以提高HCl的平衡转化率 D．加入催化剂，反应历程发生改变，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】A 【详解】A．该反应正反应为气体总化学计量数减小的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向即正向移动，A正确； B．该反应，属于放热反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，平衡常数减小，B错误； C．增大的投料比，平衡正向移动，会提高的平衡转化率，但自身的平衡转化率会降低，C错误； D．加入催化剂会改变反应历程，可同等程度增大正、逆反应速率，不会出现逆反应速率减小的情况，D错误； 故选A。 2．（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。 3．（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。 4．（2026·湖南·高考真题）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 【答案】B 【详解】A．温度升高，平衡转化率升高，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确； B．设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，平衡转化率为50%时，反应的为0.5mol，列出“三段式” 。 平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol，压强平衡常数： ，B错误； C．543℃下平衡转化率为60%，平衡时，由方程式系数关系可知，满足，故该关系成立时反应达平衡，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，平衡转化率降低，对应曲线②，D正确； 故答案选B。 5．（2024·湖南·高考真题）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应： 主反应：   副反应：   在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．投料比x代表 B．曲线c代表乙酸的分布分数 C．， D．L、M、N三点的平衡常数： 【答案】D 【分析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，投料比x代表，故A错误； B．根据分析可知，曲线c表示CH3COOCH3分布分数，故B错误； C．甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应，若反应为吸热，则任何条件下都不能自发，所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应，则ΔH1<0；当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，由T2＞T1可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，故C错误； D．L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，故D正确； 故答案选D。 6、(2022·重庆，14)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度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 【详解】反应2的平衡常数Kp2=p(CO2)·p(H2O)=p2××p2×=4×106 Pa2，A正确；刚性密闭容器，温度不变，平衡常数不变，通入NH3，再次平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误；Kp2=p(CO2)·p(H2O)=p2××p2×=4×106 Pa2，p(CO2)=p(H2O)=2×103 Pa，Kp1=p(NH3)·p(CO2)·p(H2O)=(1.2×104)3 Pa3，p(NH3)= Pa=4.32×105 Pa，所以总压强为p(NH3)+p(CO2)+p(H2O)=4.36×105 Pa，C正确；达平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确。 7．（2026·福建·高考真题）铑(Rh)与铱(Ir)的化学性质相似，探究其分离方法有重要的意义。 Ⅰ．(或)与的配位能力 向等浓度的、溶液中加入浓盐酸，发生下列反应： i．   ii．   iii．   (1)结合上述方程式，判断_____________(用、表示)。 (2)，则与的配位能力：_____________(填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1) (2)＜ 【详解】（1）根据盖斯定律，反应iii可由反应ii减去反应i得到，故平衡常数满足。 （2）已知，即，可得。平衡常数越大，对应金属离子和的配位能力越强，因此与的配位能力弱于。 8．（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：               ___________。 【答案】(1) (2)4.0 【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：。 9．（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_________。 【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） 【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）； 10．（2026·广西·高考真题）的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题： Ⅰ．利用还原涉及下列反应： ①     ②     ③     (1)__________（用含、的代数式表示）。 Ⅱ．对反应体系进行热力学计算，平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1，其中为对应温度下单质的存在形态，时，。 (2)、条件下，__________（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。 (3)600~1000℃内，随温度升高而减小的原因是_______________。 【答案】(1) (2) (3)在之间时，温度升高，促使分解为和，使的物质的量分数减小 【详解】（1）观察目标反应③，可以通过组合反应①和②得到。将反应①乘以 2，得到。将上述式子减去反应②，即，化简得这正是反应③。因此。 （2）根据图 1，在 时，各物质的物质的量分数如下：，，，。由于体系中存在等硫单质，且总物质的量分数之和为1。已知 时，，即硫单质以形态存在。所以。反应③为，其平衡常数表达式为。已知总压，分压。代入各物质的量分数和总压：。 （3）观察图1中区间，的物质的量分数下降，而和的物质的量分数上升。这说明在此温度范围内，反应②的逆反应占主导。由于温度升高，平衡向吸热方向移动，说明分解是吸热过程。温度升高，促使分解为和，导致的物质的量分数减小。 11．（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”)。 【答案】(1)是分子晶体，粒子间为分子间作用力；Si是共价晶体，粒子间为共价键 (2)0.25 3.33 3.33 减小 【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。 12．（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_________。 【答案】(1)＞ 0.16 (2)0.28 低温 低温与100kPa平衡体系相比，50kPa达平衡后，相同温度下，HCl的量增多，SiHCl3的量减少，故SiHCl3和HCl的曲线交叉点出现在低温区域 21% 【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 该题给出了100kPa下，不同温度下平衡体系中各气体占总气体的物质的量分数x。若平衡体系的压强为50kPa，需要重现体系中各气体物质的量分数x随温度的变化趋势。定压下，随着温度的增加，HCl的量增加，SiHCl3的量减少，则HCl和SiHCl3两条曲线交叉于低温区域。 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。 13．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）利用1,2-二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为： I．   Ⅱ．   回答下列问题： (1)①已知298 K时，各物质的相对能量如表。 物质 相对能量 Ⅲ．  ________。 ②上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________，代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。 (2)①某温度下，在压强为的恒压密闭反应器中，按投料，采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ。当反应Ⅰ完全进行，乙炔转化率为92%时，反应Ⅱ各物质分压表示的反应商________。 ②氯乙烯与乙炔在含Ru催化剂上有竞争吸附。已知乙炔的π键电子可与Ru形成配位键，推测氯乙烯中的________可与Ru形成配位键。 【答案】(1)-27 曲线c对应反应Ⅰ，反应I的正反应为吸热反应，随着增大（即温度降低），平衡逆向移动，平衡常数K减小，lnK减小 a (2) 碳碳双键（或π键）、氯原子上的孤电子对 【详解】（1）①反应焓变生成物总相对能量−反应物总相对能量，代入数据： ； ②根据与的关系，曲线下降说明斜率为负，对应的反应：温度降低（增大）时，吸热反应平衡逆向移动，减小，减小，曲线为下降趋势，说明反应Ⅰ对应曲线c； ，斜率为正；根据盖斯定律：，，所以，更负，根据，其平衡常数对温度的变化更加敏感，即图像斜率更大，对应曲线b，因此反应Ⅲ对应斜率更小的曲线a。 （2）①设初始投料，反应Ⅰ完全进行后，生成、，乙炔转化率为，则反应Ⅱ中转化和，生成，列三段式有： 平衡时： ，，，总物质的量。 分压，反应商，代入得： ； ②乙炔分子通过π键电子与Ru形成配位键。氯乙烯分子中不仅含有碳碳双键，其氯原子上也存在未参与成键的孤电子对，这两者均可作为配体提供电子与中心原子Ru形成配位键，产生竞争吸附。 14．（2026·河南·高考真题）常用作化学反应的催化剂，一种制备的方法如下： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  ； 回答下列问题： (4)反应Ⅱ中，有利于提高平衡转化率的条件为___________(填标号)。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 (5)下，向一恒压密闭反应器中加入、和，进行反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑副反应)，反应达到平衡时，气体组分的分压与温度的关系如图2所示。 ①当温度高于时，分压随温度升高逐渐减小，原因是___________。 ②某温度下，反应达到平衡时，分压是分压的2倍，假设剩余可忽略不计，此时的物质的量为___________，的分压为___________；若再加入，其他条件不变，重新达到平衡时，反应Ⅱ的平衡常数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(4)B (5)在900℃ 以上时，n(CH4)=0，反应Ⅰ趋于完全，n(H2)不再变化，但反应Ⅱ平衡正向移动，反应Ⅱ的正方向是气体分子增大的反应，使体系内气体总物质的量增大，氢气的物质的量分数减小，分压也逐渐减小 1.6 62.5 不变 【详解】（4）反应Ⅱ正反应是吸热、气体分子数增大的反应，升温、降压都使平衡正向移动，提高平衡转化率，因此选高温低压。 （5）①由图2可知，在900℃ 以上时，n(CH4)=0，反应Ⅰ趋于完全，n(H2)不再变化，但反应Ⅱ平衡正向移动，反应Ⅱ的正方向是气体分子增大的反应，使体系内气体总物质的量增大，氢气的物质的量分数减小，分压也逐渐减小。 ②已知起始投入：， ， ，当CH4忽略不计(完全反应)时，说明反应I进行到底，生成了3.0 mol C(s)和6.0 mol H2(g)，设反应Ⅱ中消耗的N2物质的量为amol，列三段式： 由题意知，此时CO的分压是N2分压的2倍。在同温同压同体积下，气体的分压之比等于物质的量之比：，解得a=0.8，此时的物质的量为1.6mol，平衡时各气体组分的物质的量： ，总气体物质的量，总压，故；平衡常数只与温度有关，若再加入，其他条件不变，重新达到平衡时，温度不变，不变。 15．（2026·云南·高考真题）“双碳”目标推动科技发展。一种由CO制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下： 回答下列问题： I．“热催化”中主反应： i．     (1)已知：      则__________(用含和的代数式表示)，__________0(填“”或“”)。 (2)一定温度下，恒容密闭容器中只发生反应，提高平衡转化率的措施有____(填标号)。 A．及时移走 B．通入 C．增大和投料比 D．加入催化剂 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”()的副反应： ii． 一定条件下，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．    B．    C． ②，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和的初始浓度分别为、，结合图1信息，平衡时__________，反应的__________(列出计算式即可)。 【答案】(1) ＜ (2)C (3) B 0.25 【详解】（1）根据盖斯定律，将已知第一个反应乘以减去第二个反应乘以，得到目标反应，故。反应i中，反应物气体总物质的量为，生成物仅气体（DMO为液态），气体物质的量减少，熵减小，因此。 （2）A．及时移走液态生成物DMO，DMO为纯液体，其量的改变不影响化学平衡移动，平衡转化率不变，错误； B．恒容密闭容器中通入，各反应物生成物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，错误； C．增大和投料比，相当于增加CO浓度，平衡正向移动，转化率提高，正确； D．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，转化率不变，错误。 （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，温度在时，主产物的选择性较高，但的转化率太低，而温度在时，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，答案选B。 ②时平衡转化率为，初始浓度为，因此平衡时， 两个反应中，每消耗均生成，因此平衡；结合DMO选择性，生成DMO的为 0.75×90%=0.675mol/L。根据反应 i，，反应 ii 消耗的=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。 16．（2025·贵州·高考真题）TiC是一种极具潜力的超高温结构材料，其制备总反应为：   反应步骤如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (1)________，总反应的随温度T的变化关系如图，则总反应自发进行的温度条件为________。 (2)在恒容密闭容器中，加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气，以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应，测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知：剩余固体质量分数 ①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。 ②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”)，其原因是________。 ③设Q点达平衡，总压为p kPa，则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数，用含p的代数式表示)。 【答案】(1) 温度高于1258K (2)该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速率加快的主要原因 > 随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢 【详解】（1）根据盖斯定律，总反应可由×I +×Ⅱ + ×Ⅲ得到：==；由图可知，当时，，反应自发进行； （2）①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速率加快的主要原因； ②148分钟以后，温度已经保持不变状态，由斜率可看出；原因可能是因为随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢； ③1500℃时时，剩余固体质量分数为68%，初始固体总质量：，剩余固体质量：，设反应的为，三段式为 剩余固体质量：，则56x = 140 - 95.2，解得x = 0.8 mol，平衡时，气体总物质的量； 17．（2025·福建·高考真题）研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH，结构如下)的配体交换反应及所形成配合物的稳定性。 I．配合物的制备 (1)“步骤1”的离子方程式为________________。 (2)“步骤2”中体系存在以下平衡： i．    ii．    ①反应的平衡常数________。(用、列出计算式) ②加入NaOH溶液的目的是________(从平衡角度分析) (3)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为________。 【答案】(1) (2) 中和氢离子，使平衡正向移动，提高产率 (3) 【详解】（1）“步骤1” 与溶液发生反应，故答案为：； （2）①将反应i+ii得到反应的平衡常数，故答案为：； ②加入NaOH溶液，中和氢离子，使平衡正向移动，提高产率，故答案为：中和氢离子，使平衡正向移动，提高产率； （3）根据反应可知与Pt(Ⅱ)的配位能力：，再根据反应产物为而不是，说明与Pt(Ⅱ)的配位能力：，与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为，故答案为：； 18．（2025·广西·高考真题）尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 (1)是合成尿素的原料之一，在=1下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是________。达到最高点后，曲线②下降的原因是________。 (2)已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的________。 (3)模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是________（填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是________。 (4)实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数________（用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 【答案】(1)催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢 (2)-122.3 (3)① 时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致 (4)2.3 【详解】（1）由图可知，a、b、c处催化剂粒径：a>b>c，催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越高。达到最高点后，曲线②下降的原因是：温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。 （2）的生成物的总能量-反应物的总能量=-285.8 kJ/mol-321.8 kJ/mol+393.5 kJ/mol+2×45.9 kJ/mol=-122.3 kJ/mol。 （3）增大相当于增大，主反应和副反应平衡均正向移动，但增大，减小，则代表的是①，时，，随着的增大，与趋于一致，原因是：时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致。 （4）根据已知条件列出“三段式”： 平衡时，H2O(l)的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，则平衡常数K==2.3。 19．（2025·全国卷·高考真题）乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题： (1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和，则酯化反应的_______。 (2)酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为_______原因是_______。 (3)在常压和时，初始组成、作催化剂的条件下进行反应，得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率_______，平衡常数_______(保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为，其中，则_______(保留2位有效数字)。 (4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是_______。若要提高乙酸乙酯的产率，可以采用的方法是_______(举1例)。 【答案】(1) (2) 乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强 (3)30 3.9 (4)很小，温度对平衡影响小，液相反应，压强对平衡影响小 及时移出产物 【详解】（1）乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和， ① ② ③ 根据盖斯定律①+②-③得 ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3==。 （2）乙酸、乙醇都能形成分子间氢键，乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强，所以沸点从高到低的顺序为。 （3）初始组成。乙醇的初始浓度3.3mol/L、乙酸的初始浓度为9.9mol/L，平衡时乙醇的浓度减小3.3-0.33=2.97mol/L，则乙酸的浓度降低2.97mol/L，乙酸的转化率；平衡时乙醇的浓度为0.33mol/L、乙酸的浓度为9.9-2.97=6.93mol/L、乙酸乙酯的浓度为2.97mol/L、水的浓度为2.97mol/L，则平衡常数；。 （4）液相反应，压强对平衡影响小，很小，温度对平衡影响小，所以难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率。及时移出产物，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率。 20、[2025·四川，18(4)]乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行： ①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)===HOCH2CHO(l) ②HOCH2CHO(l)+H2(g)===HOCH2CH2OH(l) 反应中伴随副反应：HCHO(g)+H2(g)===CH3OH(l) 若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为1.0 mol·L-1。 ①反应5 h后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为38%、8%、10%，则甲醛的平均消耗速率v=　　　　mol·L-1·h-1。  ②溶剂中H2和CO浓度分别保持为1.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率分别为18%、34%、14%，生成乙二醇的平衡常数K=　　　　(mol·L-1)-3(科学记数，保留小数点后2位)。  【答案】①0.112　②1.67×1011 【详解】①生成HOCH2CHO消耗甲醛38%，生成乙二醇消耗甲醛8%，生成甲醇消耗甲醛10%，总计38% + 8% + 10% = 56%，消耗甲醛的浓度为1.0 mol·L-1×56%=0.56 mol·L-1，则甲醛的平均消耗速率为=0.112 mol·L-1·h-1。②总反应HCHO(g)+CO(g)+2H2(g)===HOCH2CH2OH(l)的平衡常数表达式K=；平衡浓度：c(HOCH2CH2OH)=0.34 mol·L-1、c(HOCH2CHO)=0.18 mol·L-1、c(CH3OH)=0.14 mol·L-1、c(HCHO)=1.0 mol·L-1-(0.34+0.18+0.14)mol·L-1=0.34 mol·L-1，K=(mol·L-1)-3≈1.67×1011(mol·L-1)-3。 21、[2025·安徽，17(4)(5)]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) (4)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 (5)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】(4)b　(5)ⅰ.增大　ⅱ.p2 【详解】(4)增加原料中CH4的量，反应③和反应⑤平衡正向移动，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。(5)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.设初始投料：n(CH4)=4 mol、n(CO2)=4 mol、n(Ar)=2 mol，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时： n(CH4)=4 mol-4 mol×20%=3.2 mol； n(CO2)=4 mol-4 mol×30%=2.8 mol； 根据碳元素守恒：n(CO)=8 mol-n(CH4)-n(CO2)=8 mol-3.2 mol-2.8 mol=2 mol； 根据氧元素守恒：n(H2O)=8 mol-n(CO)-2n(CO2)=8 mol-2 mol-2×2.8 mol=0.4 mol； 根据氢元素守恒：n(H2)=8 mol-2n(CH4)-n(H2O)=8 mol-2×3.2 mol-0.4 mol=1.2 mol；平衡时，气体总物质的量为3.2 mol+2.8 mol+2 mol+0.4 mol+1.2 mol+2 mol=11.6 mol，Ar的分压为p kPa，则总压为5.8p kPa，p(H2)=×5.8p kPa=0.6p kPa、p(CO)=×5.8p kPa=p kPa、p(CH4)=×5.8p kPa=1.6p kPa、p(H2O)=×5.8p kPa=0.2p kPa，反应⑤的平衡常数Kp=(kPa)2=0.675p2(kPa)2。 22、[2024·湖北，17(2)]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的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线见图。 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】①1016　②105　105 【详解】①反应Ⅰ+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)⥫⥬BaC2(s)+3CO(g)，则其平衡常数K=KⅠ×KⅡ=()3；由图可知，1 585 K时KⅠ=102.5，KⅡ=10-1.5，即()3=102.5×10-1.5=10，所以=10×(105 Pa)3=1016 Pa3，则Kp==1016 Pa3。②由图可知，1 320 K时反应Ⅰ的KⅠ=100=1，即KⅠ=()2=1，所以=(105 Pa)2，即pCO=105 Pa；若将容器体积压缩到原来的，由于温度不变、平衡常数不变，重新建立平衡后pCO不变，即pCO=105 Pa。 23、[2023·全国乙卷，28(3)(4)]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途。 (3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)⥫⥬Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时-T的关系如图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总=　　　　kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=　　　　　(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，平衡时=　　　(用、表示)。在929 K时，p总=84.6 kPa、=35.7 kPa，则=　　 　kPa，Kp(Ⅱ)=　　 　kPa(列出计算式)。 【答案】(3)3.0　2.25　增大　(4) 46.26　 【详解】(3)660 K时，=1.5 kPa，则=1.5 kPa，因此，该反应的平衡总压p总=3.0 kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=·=1.5 kPa×1.5 kPa=2.25(kPa)2。由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，Kp(Ⅰ)随反应温度升高而增大。(4)提高温度，容器中进一步发生反应：2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时=，则平衡时+2=-2，得=。在929 K时，p总=84.6 kPa、=35.7 kPa，则++=p总、+2=-2，联立方程组消去，可得3+5=4p总，代入相关数据可求出=46.26 kPa，则=84.6 kPa-35.7 kPa-46.26 kPa=2.64 kPa，Kp(Ⅱ)== kPa。 24、[2023·湖南，16(2)]聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。 在某温度、100 kPa下，向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH==CH2(g)+H2(g)，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入　　　　mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。  【答案】5 【详解】设充入H2O(g)物质的量为x mol；在某温度、100 kPa下，向反应器中充入1 mol气态乙苯发生已知反应。乙苯的平衡转化率为50%，可列三段式： 　　　　　　　C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH==CH2(g)+H2(g) n(起始)/mol　　1　　0　　　　　　　　　　　　0 n(转化)/mol　　0.5　0.5　　　　　　　　　　　0.5 n(平衡)/mol　　0.5　0.5　　　　　　　　　　　0.5 平衡时混合气体总物质的量为1.5 mol，此时容器的体积为V；当乙苯的平衡转化率为75%，可列三段式： 　　　　　　　C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH==CH2(g)+H2(g) n(起始)/mol　　1　　　　　　　0　　　　　　　0 n(转化)/mol　　0.75　　　　　　0.75　　　　　0.75 n(平衡)/mol　　0.25　　　　　　0.75　　　　　0.75 此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.75 mol，混合气的总物质的量为(1.75+x)mol，在恒温、恒压时，体积之比等于物质的量之比，此时容器的体积为V；两次平衡温度相同，则平衡常数相等，则=，解得x=5。 25、[2022·浙江6月选考，29(1)]主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。 回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧，产生的SO2与其余H2S混合后反应：2H2S(g)+SO2(g)⥫⥬S8(s)+2H2O(g)。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5mol·L-1、c(SO2)=5.0×10-5 mol·L-1、c(H2O)=4.0×10-3 mol·L-1，计算该温度下的平衡常数K=　　　　　 mol-1·L。  【答案】8×108 【详解】根据方程式可知该温度下平衡常数K== mol-1·L=8×108 mol-1·L。 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】化学平衡常数 1、概念 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，即化学平衡常数，用符号K表示。 2、表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，当在一定温度下达到平衡时， K＝ 固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中。 如：①CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。 ②Cr2(aq)+H2O(l)⥫⥬2Cr(aq)+2H+(aq) K=。 ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝ ④C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 3、影响化学平衡常数的因素 K通常情况下只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化、压强变化、是否使用催化剂无关。 4、平衡常数的意义及应用 (1)判断可逆反应进行的程度 K(数值) <10-5 10-5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 K值越大，表示正反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了，当K＜10－5时，该反应很难发生。 (2)判断反应是否达到平衡或进行的方向 对于化学反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)的任意状态，浓度商Q=。 Q<K，反应向正反应方向进行，v正＞v逆； Q=K，反应处于平衡状态，v正＝v逆； Q>K，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。 (3)判断可逆反应的热效应 如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下，由下表数据分析可知，温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。 T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 5．平衡常数与方程式的关系 (1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 (2)若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n倍或倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂。 (3)两化学方程式相加(减)得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积(商)。 【举例】 化学方程式 平衡常数表达式 相互关系 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1＝K22 K2·K3＝1 K1·K32＝1 N2(g)＋H2(g)NH3(g) NH3(g)N2(g)＋H2(g) 【例题1】反应：Fe(s)+CO2(g)⥫⥬FeO(s)+CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是(　　) A.升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 B.该反应的化学平衡常数表达式为K= C.该反应的正反应是吸热反应 D.增大CO2浓度，平衡常数增大 【答案】C 【解析】A项，升高温度，正、逆反应速率均增大，错误；B项，固体物质浓度视为常数，不列入平衡常数的表达式，该反应的化学平衡常数表达式为K=，错误；C项，温度升高，K增大，则该反应的正反应为吸热反应，正确；D项，平衡常数只与温度有关，故增大反应物浓度，平衡常数不变，错误。 【例题2】已知下列反应的平衡常数： ①H2(g)+S(s)⥫⥬H2S(g)　K1； ②S(s)+O2(g)⥫⥬SO2(g)　K2； 则反应H2(g)+SO2(g)⥫⥬O2(g)+H2S(g)的平衡常数K=　　　　(用K1和K2表示)。  【答案】 【例题3】下列反应在210 ℃时达到平衡： ①PCl5(g)⥫⥬PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH1>0 K1=1 mol·L-1 ②CO(g)+Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH2<0 K2=5×104 mol-1·L ③COCl2(g)⥫⥬CO(g)+Cl2(g)　ΔH3>0　K3 (1)根据反应①的平衡常数K的表达式，平衡时下列等式必定成立的是________(填字母)。  A.c平(PCl5)=c平(PCl3)=c平(Cl2)的值为1 B.c平(PCl5)=c平(PCl3)·c平(Cl2)的值为1 C.c平(PCl5)=c平(PCl3)·c平(Cl2) (2)反应②和反应③的平衡常数表达式______(填“相同”或“不同”)，K3=_____ mol·L-1。  (3)降低Cl2浓度，反应③的平衡常数K3将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。  【答案】(1)C　(2)不同　2×10-5　(3)不变 【解析】(1)反应①K1==1 mol·L-1，故c平(PCl5)=c平(PCl3)·c平(Cl2)，但其值不一定均等于1，故选C。(2)反应②③互为可逆反应，所以K2与K3不同，K3==2×10-5 mol·L-1。(3)平衡常数只随温度变化而变化，故Cl2浓度改变，K3不变。 【考点2】“三段式”法计算平衡常数和转化率 1、“三段式”法的计算模式 (1)明确三个量——起始量、变化量、平衡量 　 　 　 N2　＋　3H22NH3 起始量 1 3 0 转化量 a b c 平衡量 1－a 3－b c ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比 (2)步骤 (2)模式：对于反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 公式 平衡常数K 平衡常数K= A的转化率 α(A)＝×100% A的平衡浓度 c(A)＝ mol·L－1 A的体积分数 φ(A)＝×100% 平衡混合物中某组分 的百分含量 ×100% 平衡压强与起始压强之比 ＝ 混合气体的平均密度 ρ混＝ g·L－1 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol－1 2、平衡转化率及相关公式 (1)平衡转化率 对于反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，达到平衡时反应物A的转化率 α(A)=×100%=×100%=×100%。 (2)产率=×100%。 (3)平衡时混合物中组分的百分含量=×100%。 【例题1】用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)： CO2(g)+3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0 某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L-1和3a mol·L-1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数为　　　　　　　　 mol-2·L2。  【答案】 【解析】CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L-1和3a mol·L-1，CH3OH的产率为b，则生成的CH3OH物质的量浓度为ab mol·L-1，根据三段式 CO2(g)+ 3H2(g)⥫⥬CH3OH(g) +H2O(g) 起始/(mol·L-1)　　a　　　3a　　　　　0　　　　0 转化/(mol·L-1)　　ab　　　3ab　　　　ab　　　ab 平衡/(mol·L-1)　　a(1-b)　3a(1-b)　　　ab　　　ab 则反应的平衡常数K== mol-2·L2= mol-2·L2。 【例题2】在一定温度下，将100 mol N2、H2的混合气体充入密闭的恒压容器中反应，达平衡时，测得反应后混合气体的密度是反应前混合气体密度的1.25倍，且反应后混合气体的平均相对分子质量为15.5，则平衡时，N2转化的百分率为(　　) A.20% B.25% C.30% D.40% 【答案】B 【解析】设起始时N2物质的量为a mol，H2物质的量为b mol，反应的N2物质的量为x mol，依题意： 　　　　　　　　N2(g)　+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) 起始/mol　　　　a　　　　b　　　0 转化/mol　　　　x　　　　3x　　　2x 平衡/mol　　　　a-x　　　b-3x　　2x 解得 α(N2)=×100%=25%。 【例题3】某温度下，将0.30 mol H2S与0.20 mol CO2充入5.0 L恒容密闭容器中，发生反应H2S(g)+CO2(g)⥫⥬COS(g)+H2O(g)，4 s后反应达到平衡，水蒸气的物质的量分数为20%，则 (1)0~4 s内，v(COS)=________mol·L-1·s-1。  (2)CO2的平衡转化率为________%。  (3)该反应的平衡常数为________。  【答案】(1)0.005　(2)50　(3)0.5 【解析】由题意知，该反应为气体分子数不变的反应,反应前后气体总的物质的量不变,则0~4 s内，生成H2O、COS均为0.5 mol×20%=0.1 mol，平衡时硫化氢、二氧化碳分别为0.30 mol-0.10 mol=0.20 mol、0.20 mol-0.10 mol=0.10 mol，则v(COS)==0.005 mol·L-1·s-1，CO2的平衡转化率为×100%=50%，该反应的平衡常数为K===0.5。 【考点3】压强平衡常数及简单计算 1、气体的分压p(B) 相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强，简称气体B的分压，符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。 气体B的分压p(B)=气体总压p×B的体积分数=气体总压p×B的物质的量分数。 2、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)。 如：aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)， Kp= [p(X)：X在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。 3、列四段式法计算压强平衡常数。 【举例】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)。 【解析】　　　 N2(g)+ 3H2(g)⥫⥬2NH3(g) 起始/mol　 1　　　3　　 　0 转化/mol　 0.5　　1.5　 　1 平衡/mol　 0.5　　1.5　　 1 平衡分压　 p0　　p0　　p0 压强平衡常数Kp＝＝＝ 4．Kp计算的两种模板 模板一 模板二 ①平衡总压为p0 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp＝ ②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。 　 2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0－p0α p0α Kp＝ 5．标准(相对)平衡常数(Kθ) 一定温度下，对于有气体参与的化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)达平衡时，其标准平衡常数 Kθ＝ 其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别为A、B、C、D各气体的分压，pθ＝100 kPa 【例题1】SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)+Cl2(g)⥫⥬SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应，平衡时SO2的转化率与温度T的关系如图所示。 若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp=　　　　(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。  【答案】 【解析】据图可知M点SO2的平衡转化率为50%，设初始投料为2 mol SO2和2 mol Cl2，列三段式有 　　　　　SO2(g)+Cl2(g)⥫⥬SO2Cl2(g) 起始/mol　2　　　2　　　　　0 转化/mol　1　　　1　　　　　1 平衡/mol　1　　　1　　　　　1 所以p(SO2)=p(Cl2)=p(SO2Cl2)=p，所以Kp==。 【例题2】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】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： 　　　　　　　　Z(g)+M(g)⥫⥬2N(g) 初始量/kPa　　　　　　20.0 变化量/kPa　　　　　　x　　　2x 平衡量/kPa　　　　0.1　20.0-x　　2x 0.1 kPa+(20.0-x) kPa+2x kPa=32.5 kPa，解得x=12.4，p(N)=24.8 kPa，A正确；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；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；反应①②的吸、放热情况未知，降低温度不能确定Z的产率变化，D正确。 【例题3】甲烷的直接转化具有较高的经济价值，方法之一如下：CH4(g)+O2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH=-126.4 kJ·mol-1，在200 ℃下，向恒容为5 L的密闭反应器中加入催化剂，并充入6.0 kPa CH4、4.8 kPa O2和一定量He使反应充分进行，体系的总压强随反应时间的变化如图所示。 (1)下列措施可提高CH4的平衡转化率的是　　　　　　(填字母)。  A.升高温度 B.初始总压强不变，提高CH4的分压 C.投料比不变，增大反应物浓度 D.反应达到平衡后，再充入一定量He (2)计算该反应在200 ℃下的标准平衡常数=　　　　(可保留)。  已知：2A(g)⥫⥬B(g)的标准平衡常数=，其中pθ为标准压强(100 kPa)，p(A)和p(B)为平衡分压(某成分的物质的量分数×总压)。 (3)若将容器改为绝热容器，初始温度为200 ℃，其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产率将　　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  【答案】(1)C　(2)70　(3)变小 【解析】(1)升高温度，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，故A不选；初始总压强不变，提高CH4的分压，平衡正向移动，但CH4的转化率减小，故B不选；投料比不变，增大反应物浓度，相当于加压，平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，故C选；反应达到平衡后，再充入一定量He，参与反应的物质浓度不变，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，故D不选。(2)从图中看出，起始总压强为12 kPa，则He的压强为12 kPa-6.0 kPa-4.8 kPa=1.2 kPa，平衡时总压强为9.2 kPa，设参加反应的CH4的压强为x kPa，则可建立如下三段式： 　　　　　　　CH4(g)+O2(g)⥫⥬CH3OH(g) 起始/kPa　　　　6　　　4.8　　　0 转化/kPa　　　　x　　　0.5x　　　x 平衡/kPa　　　　6-x　　4.8-0.5x　　x 则6-x+4.8-0.5x+x+1.2=9.2，x=5.6，该反应温度下的标准平衡常数==70。(3)该反应为放热反应，随反应进行，体系温度升高，平衡逆向移动，甲醇的产率变小。 第三部分 以【模练】促落实 1.(血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程： ①Hb+O2(g)⥫⥬Hb(O2)　K1=2.2 mol-1·L； ②Hb(O2)+CO(g)⥫⥬Hb(CO)+O2(g)　K2=480。下列说法错误的是(　　) A.相比于O2，血红蛋白分子更易与CO结合 B.CO中毒时，需立即阻隔(或切断)CO源，使K2变小 C.沿海地区到高原地区旅游，人体内的Hb数量会升高 D.CO中毒时，可将病人移入高压氧舱，使反应②逆向进行 【答案】B 【详解】K2=480，说明正反应进行程度较大，说明相比于O2，血红蛋白分子更易与CO结合，A正确；K只与温度有关，CO中毒，立即隔离(或切断)CO源不能使K2变小，B错误；高原地区含氧量低，氧气浓度小，反应①逆向进行，导致人体内Hb数量升高，C正确；CO中毒，将病人移入高压氧舱，O2浓度增大，反应②逆向进行，从而缓解CO中毒，D正确。 2.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)+NaCl(s)⥫⥬NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0； 2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2ClNO(g)　K2　ΔH2<0。 则反应4NO2(g)+2NaCl(s)⥫⥬2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数是(　　) A. B.2K1-K2 C. D.-K2 【答案】A 【详解】2NO2(g)+NaCl(s)⥫⥬NaNO3(s)+ClNO(g)　K1=；2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2ClNO(g)　K2=；4NO2(g)+2NaCl(s)⥫⥬2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　K==××=。 3.在2 L恒容密闭容器中，充入2.0 mol NO和2.0 mol SO2，在一定条件下发生反应2NO(g)+2SO2(g)⥫⥬N2(g)+2SO3(g)，测得平衡体系中NO、SO3的物质的量分数(x%)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应正反应为熵增的反应 B.T1 K时，当2v正(SO3)=v逆(N2)时反应达到平衡状态 C.T2 K时，若反应经t s达到平衡，则v(N2)= mol·L-1·s-1 D.b点时，往容器中再充入NO、SO2各1.0 mol，再次平衡时N2的物质的量分数减小 【答案】C 【详解】T1 K时，当2v正(SO3)=v逆(N2)时，速率之比不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，故B错误；T2 K时，若反应经t s达到平衡，由图可知SO3的物质的量分数为40%，设SO3的转化量为x mol，则： 　　　　　　2NO(g)+2SO2(g)⥫⥬N2(g)+2SO3(g) 起始/mol　　2　　　2　　　　　0　　　0 转化/mol　　x　　　x　　　　　0.5x　　x 平衡/mol　　2-x　　2-x　　　　0.5x　　　x =，解得x=，则v(N2)== mol·L-1·s-1，故C正确；由图可知，b点时平衡体系中NO、SO3的物质的量分数相等，设NO、SO3的转化量均为y mol，则： 　　　　　　2NO(g)+2SO2(g)⥫⥬N2(g)+2SO3(g) 起始/mol　　2　　　2　　　　0　　　0 转化/mol　　y　　　y　　　　0.5y　　y 平衡/mol　　2-y　　2-y　　　0.5y　　y 则2-y=y，解得y=1，即平衡时NO、SO2、N2、SO3的物质的量分别为1.0 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol，体积为2 L，K== mol-1·L=1 mol-1·L，b点时往容器中再充入NO、SO2各1.0 mol，Q== mol-1·L=0.062 5 mol-1·L<K，平衡正向移动，且反应为气体总物质的量减小的反应，则再次平衡时N2的物质的量分数增大，故D错误。 4.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+3Y⥫⥬2Z，平衡常数为1 600 mol-2·L2 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 【详解】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+3Y⥫⥬2Z，平衡常数K= mol-2·L2=1 600 mol-2·L2，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。 5.T ℃下，分别向恒为1 L的恒温密闭容器甲、恒为1 L的绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B，发生反应：A(g)+B(g)⥫⥬C(g)+D(g)　ΔH<0，两容器中A的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.若40 s后加入催化剂，则曲线Ⅰ中A的平衡转化率会增大 B.曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数：K(Ⅰ)>K(Ⅱ) C.a点的v正大于b点的v逆 D.0~40 s内，曲线Ⅱ中B的平均反应速率vB=5.0×10-4 mol·L-1·s-1 【答案】C 【详解】40 s后反应已经达到平衡状态，催化剂不能改变平衡转化率，A项错误；曲线Ⅰ先出现拐点，说明温度更高，反应放热，则曲线Ⅰ是绝热密闭容器乙的曲线，由于反应放热，温度升高平衡逆向移动，K(Ⅰ)小于K(Ⅱ)，B项错误；a、b两点转化率相同，则两者浓度相同，两点都向正反应方向进行，v正都大于v逆，a点温度更高，则a点的v正大于b点的v逆，C项正确；40 s时，曲线Ⅱ的转化率为25%，0~40 s内，A、B转化的浓度均为0.1 mol·L-1×25%=0.025 mol·L-1，vB=6.25×10-4 mol·L-1·s-1，D项错误。 6.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数/(mol-3·L3) 5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是(　　) A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应 B.25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 mol3·L-3 C.在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正<v逆 D.80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 【答案】A 【详解】由图表分析，平衡常数随温度升高而减小，说明逆向是吸热反应，故正向是放热反应，故A错误；25 ℃时反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为反应Ni(s)+4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)的平衡常数的倒数，即为 mol3·L-3=2×10-5 mol3·L-3,故B正确；在80 ℃时，测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1, Q== mol-3·L3=8 mol-3·L3>2 mol-3·L3，反应逆向进行，故v正<v逆，故C正确；80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，c(CO)=1 mol·L-1，依据平衡常数计算式，K==2 mol-3·L3，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1，故D正确。 7.工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是2NaR+Ca2+⥫⥬CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+⥫⥬MgR2+2Na+。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂(NaR)，测得自来水中c(Na+)变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.8 min时加入少量NaCl固体，离子交换反应平衡常数减小 B.6 min时的逆反应速率大于4 min时的逆反应速率 C.其他条件不变时，10 min时离子交换反应已停止 D.4~8 min内平均反应速率：v(Ca2+)= mol·L-1·min-1 【答案】B 【详解】平衡常数只与温度有关，改变离子浓度，平衡常数不变，A错误；化学平衡状态为动态平衡，反应并未停止，C错误；如果只考虑镁离子、钙离子交换，根据电荷守恒，v(Ca2+，Mg2+)=v(Mg2+)+v(Ca2+)= mol·L-1·min-1，镁离子、钙离子交换速率不确定，无法计算单一离子交换速率，D错误。 8.镁是组成航空航天材料的重要元素，可由碳真空热还原MgO制得，主要反应为C(s)+MgO(s)⥫⥬Mg(s)+CO(g)。下列说法错误的是(　　) A.该反应的平衡常数K=c(CO) B.将容器体积压缩为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO的浓度增大 C.一定温度下，减小CO的浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D.如图，当温度升高时，该反应的化学平衡常数K增大 【答案】B 【详解】该反应中只有CO是气体，则该反应的平衡常数K=c(CO)，A正确；温度不变，则平衡常数不变，因此当体系再次达到平衡时，CO的浓度不变，B错误；减小CO的浓度，平衡正向移动，温度不变，平衡常数不变，C正确；由图像知，该反应为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动，该反应的化学平衡常数K增大，D正确。 9.一定温度下，在容积可变的反应器中充入足量的CuO2(s)，发生反应2CuO2(s)⥫⥬2CuO(s)+O2(g)，达到平衡1时测得气体压强为p1 kPa，浓度为c1 mol·L-1。保持温度不变，将容器容积压缩至原来的一半，保持压缩后的容器容积不变，达到平衡2时测得气体压强为p2 kPa，浓度为c2 mol·L-1。下列推断正确的是(　　) A.p2=2p1，2c2=c1 B.2p2=p1，c2=2c1 C.p2=2p1，c2=2c1 D.p2=p1，c2=c1 【答案】D 【详解】平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。用压强计算平衡常数Kp=p平(O2)，压缩容器容积前后平衡常数不变，则p1=p2；用浓度计算平衡常数K=c平(O2)，温度不变，平衡常数不变，则c1=c2，即两次平衡时O2浓度和压强都不变，D正确。 10.在不同温度下，向2 L密闭容器中加入1 mol NO和1 mol活性炭，发生反应：2NO(g)+C(s)⥫⥬N2(g)+CO2(g)　ΔH=-213.5 kJ·mol-1，达到平衡时的数据如下： 温度/℃ n(活性炭)/mol n(CO2)/mol T1 0.70 T2 0.25 下列说法不正确的是(　　) A.上述信息可推知：T1<T2 B.T1 ℃时，该反应的平衡常数K= C.T1 ℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小 D.T2 ℃时，平衡后，再充入1.5 mol NO、0.75 mol N2、0.75 mol CO2和足量的碳，平衡不移动 【答案】C 【详解】T1 ℃时，活性炭平衡时物质的量为0.70 mol，则n消耗(活性炭)=1 mol-0.7 mol=0.3 mol，n消耗(NO)=0.6 mol，平衡时n(NO)=1 mol-0.6 mol=0.4 mol，n生成(N2)=n(CO2)=0.3 mol。T2 ℃时，n生成(CO2)=0.25 mol，表示由T1 ℃→T2 ℃时，平衡逆向移动，温度升高，平衡逆向移动，因此T1<T2，A正确；根据A项分析，T1 ℃平衡时，n(NO)=0.4 mol，n(N2)=n(CO2)=0.3 mol，平衡常数K===，B正确；在恒温恒容下，开始时反应物的用量均减小一半，相当于对体系减压，由于该反应前后气体计量数总和不变，因此平衡不移动，达平衡时NO的转化率不变，C错误；由表中数据可知，T2 ℃达到平衡时，n(CO2)=n(N2)=0.25 mol，n(NO)=1 mol-0.5 mol=0.5 mol，该温度下的平衡常数K===；平衡后，再充入1.5 mol NO、0.75 mol N2、0.75 mol CO2和足量的碳，此时Q====K，故平衡不移动，D正确。 11.T ℃时，向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)⥫⥬HCHO(g)+H2O(g)，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2 mol H2时，容器内气体的总压强为1.2p kPa。下列说法正确的是(　　) A.a点时反应的平衡常数Kp= kPa-1 B.d点：v正<v逆 C.10 min时反应到达c点，则0~10 min内用CO2表示的平均反应速率为0.05 mol·L-1·min-1 D.c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1p kPa，反应正向进行 【答案】A 【详解】设反应的CO2的物质的量为x mol，根据c点的三段式分析： 　　　　　　CO2(g)+2H2(g)⥫⥬HCHO(g)+H2O(g) 开始/mol　　1　　　2　　　　0　　　　0 变化/mol　　x　　　2x　　　　x　　　　x 平衡/mol　　1-x　　2-2x　　　x　　　　x 则平衡时容器内气体的压强为p(平衡)=×1.2p kPa，故有p(HCHO)=××1.2p kPa=0.2p kPa，解得x=0.5，故p(平衡)=p kPa，据此分析解题。温度不变，化学平衡常数不变，故a点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×p kPa=0.2p kPa，同理：p(H2)=0.4p kPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2p kPa，故Kp== kPa-1= kPa-1，A正确；d点达到平衡为b点，p(HCHO)增大，所以v正>v逆，B错误；v(CO2)== mol·L-1·min-1=0.025 mol·L-1·min-1，C错误；c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.1p kPa，则此时Qp== kPa-1= kPa-1 =Kp，反应处于平衡状态，D错误。 12.催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)。反应物按物质的量之比1∶1投料，在温度分别为340 K、350 K下反应，测得乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.该醇解反应的ΔH>0 B.及时分离出甲醇，有利于提高转化率 C.A、B、C、D四点中，v正最大的点是C D.350 K时，以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数Kx=2.25 【答案】C 【详解】 根据图像，①最先达到化学平衡，故①的速率快，说明①对应的温度是350 K，温度升高，平衡时转化率增大，说明反应正向是吸热的，所以ΔH>0，A正确；及时分离出甲醇，平衡正向移动，有利于提高转化率，B正确；温度越高反应速率越快，根据图像可知，A点反应向正反应方向进行，C点已达到平衡，随着反应的进行，v正逐渐减小，因此A点v正最大，C错误；350 K时， 　　　　　　　CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l) 开始/mol　　　　　1　　　　　　　1　　　　　　　0　　　　　　0 转化/mol　　　　　0.6　　　　　　0.6　　　　　　0.6　　　　　　0.6 平衡/mol　　　　　0.4　　　　　　0.4　　　　　　0.6　　　　　　0.6 以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数Kx==2.25，D正确。 13.在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m=不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)=10 mol，n(O2)=24.4 mol，n(N2)=70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)(　　) A.该反应的正反应是吸热反应 B.m1<m2<m3 C.A点时SO2的分压p(SO2)=4.0×103 Pa D.在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp=5.2×10-2 P 【答案】D 【详解】由图可知，m相同时，温度越高，SO2的平衡转化率越小，则升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，A项错误；相同条件下，增大氧气的量可增大二氧化硫的平衡转化率，则m越小，SO2的平衡转化率越大，则m1>m2>m3，B项错误；A点原料气的成分是n(SO2)=10 mol，n(O2)=24.4 mol，n(N2)=70 mol，二氧化硫的平衡转化率为88%，则： SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g) 起始/mol　　　　10　　24.4　　　0 转化/mol　　　　8.8　　4.4　　　8.8 平衡/mol　　　　1.2　　20　　　8.8 平衡时SO2、O2、SO3的分压分别为×105 Pa、×105 Pa、×105 Pa，即p(SO2)=1 200 Pa，C项错误；平衡常数与m无关，则500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp=≈5.2×10-2 P，D项正确。 14.硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理为SO2(g)+Cl2(g) ⥫⥬SO2Cl2(g)　ΔH=-67.59 kJ·mol-1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，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。下列说法错误的是(　　) A.反应物的总能量高于反应产物的总能量 B.图中温度由低到高的顺序为T1<T2<T3 C.M点Cl2的转化率为75% D.T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=0.05 kPa-1 【答案】D 【详解】该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即Δp越大；从T3到T1，Δp增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由T3到T1逐渐降低，即T3>T2>T1，故B正确；进料比为n(SO2)∶n(Cl2)=2∶1，平衡时Δp=60 kPa，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，即初始p(SO2)=160 kPa，p(Cl2)=80 kPa，可据此列出三段式： 　　　　　　　　SO2(g)+Cl2(g)⥫⥬SO2Cl2(g)　Δp 起始/kPa　　　　160　　80　　　0 转化/kPa　　　　60　　　60　　60　　　　60 平衡/kPa　　　　100　　20　　　60 可计算得M点Cl2的转化率为×100%=75%，故C正确； T1温度下用分压表示的平衡常数Kp= kPa-1=0.03 kPa-1，故D错误。 15.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(mol-2·L2) 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(mol-2·L2) (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。  (3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正　　　(填“>”“=”或“<”)v逆。 【答案】(1)K1·K2　(2)<　(3)> 【详解】(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 mol-2·L2、0.375 mol-2·L2；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH<0。 (3)500 ℃时，K3=2.5 mol-2·L2，Q== mol-2·L2≈0.88 mol-2·L2<K3，故反应正向进行，v正>v逆。 16.在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 (1)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________(填字母)。  A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变 C.反应速率：2v正(CO2)=v正(H2) D.同时断裂2 mol C—H键和1 mol H—H键 (2)由上图可知，Y点速率：v正______(填“>”“<”或“=”)v逆。  (3)X点的平均摩尔质量为________。  (4)已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=________(用含p2的代数式表示)。  【答案】(1)BD　(2)>　(3)20 g·mol-1　(4) 【详解】(1)反应在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，体积不变，气体总质量不变，则密度始终不变，故密度不变时，不能说明反应达到平衡，A错误；反应正向气体体积增大，恒容容器中，压强随着反应正向进行而增大，压强不变时说明各组分的含量不再变化，反应达到平衡，B正确；v正(CO2)和v正(H2)均表示正反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，任意时刻都成立，不能说明反应达到平衡，C错误；断裂2 mol C—H键时生成1 mol H—H键，同时又断裂1 mol H—H键，则正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，D正确。(2)Y点时CH4的转化率低于平衡时的转化率，则平衡还需要向正反应方向移动，则：v正>v逆。(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应，在X点时CH4的平衡转化率为50%，列三段式： 　　　　　　　　CO2(g)+CH4(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g) 起始量/mol　　　0.2　　　0.2　　　0　　　0 转化量/mol　　　0.1　　　0.1　　　0.2　　0.2 平衡量/mol　　　0.1　　　0.1　　　0.2　　0.2 平衡时总物质的量为0.6 mol,得到X点的平均摩尔质量为M===20 g·mol-1。 (4)Kp==。 17.(1)甲醇催化加CO可以制取甲酸甲酯。在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)+CO(g)⥫⥬HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如表所示。 t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 p/kPa p0 — 0.8p0 — — 0.7p0 0.7p0 0.7p0 在此条件下，该反应的平衡常数Kp=________kPa-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。  (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生反应：C2H6(g) ⥫⥬C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为____kPa，该反应的平衡常数Kp=______kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。  【答案】(1)　(2)110　15 【详解】(1)设平衡时CH3OH反应了x mol，列出三段式： 　　　　　　　　CH3OH(g)+CO(g)⥫⥬HCOOCH3(g) 起始/mol　　　　2　　　　　2　　　　0 转化/mol　　　　x　　　　　x　　　　x 平衡/mol　　　　2-x　　　　2-x　　　x 反应后总物质的量为(4-x)mol，T、V一定时，n和p成正比，所以=，解得x=1.2，则反应后总物质的量为2.8 mol，CH3OH、CO的物质的量分数相同，为==，HCOOCH3的物质的量分数为==，则Kp== kPa-1= kPa-1。 (2)假设C2H6、H2起始物质的量均为1 mol，乙烷的平衡转化率为20%，列出三段式： 　　　　　　　　C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)+H2(g)　n总 起始/mol　　　　1　　　　0　　　　1　　2 转化/mol　　　　0.2　　　0.2　　　　0.2 平衡/mol　　　　0.8　　　0.2　　　　1.2　2.2 设平衡时总压强为x，根据T、V一定时，压强之比等于物质的量之比得到=，解得x=110 kPa，即平衡时体系的总压强为110 kPa，该反应的平衡常数Kp==15 kPa。 18.Ⅰ、水煤气在一定条件下可合成甲醇：CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH<0。将1 mol CO和2 mol H2充入1 L恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间(2 min)时测得不同温度下CO的转化率如图所示： (1)温度在1 000 K下，从反应开始至2 min末，这段时间内的反应速率v(H2)=　　。  (2)由图可知，在温度低于1 050 K时，CO的转化率随温度的升高而增大，原因是　　。  (3)已知c点时容器内气体的压强为p kPa，则在1 150 K下该反应的压强平衡常数Kp为 　　　(kPa)-2(用含p的代数式表示，Kp是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。  Ⅱ、在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g)，平衡时，NO的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。 (4)C点NO的平衡转化率为　　　　；若C点在10 min达到平衡，则10 min内CO的平均反应速率为　　　　。  (5)若用物质的量分数代替平衡浓度，则C点时平衡常数Kx的计算式为　　　　。 (6)若起始容器内压强为p Pa，则C点时该反应的平衡常数Kp=　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)0.5 mol·L-1·min-1　(2)温度低于1 050 K时，反应速率慢，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内CO的转化率增大　(3) (4)25%　0.05 mol·L-1·min-1 (5)　(6) Pa-1 【详解】(1)温度在1 000 K下，CO改变量为0.5 mol，则从反应开始至2 min末，氢气消耗了1 mol，这段时间内的反应速率v(H2)==0.5 mol·L-1·min-1。 (3)已知c点时容器内气体的压强为p kPa，则在1 150 K下建立三段式： 　　　　　　CO(g)　+　2H2(g)⥫⥬CH3OH(g) 开始/mol　　　1　　　　　2　　　　0 转化/mol　　　0.5　　　　1　　　　0.5 平衡/mol　　　0.5　　　　1　　　　0.5 该反应的压强平衡常数Kp==(kPa)-2。 (4)设平衡时C点N2的物质的量为x mol，列三段式： 　　　　　　　2NO(g)+2CO(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g) 起始/mol　　　　4　　　4　　　　0　　　0 转化/mol　　　　2x　　　2x　　　x　　　2x 平衡/mol　　　　4-2x　　4-2x　　　x　　2x 由题意得=40%，解得x=0.5，则α(NO)=×100%=25%； 10 min内v(CO)= mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·min-1。 (5)根据(1)可知，平衡时n(NO)=3 mol，n(CO)=3 mol，n(N2)=0.5 mol，n(CO2)=1 mol，故Kx=。(6)起始压强为p Pa，平衡时压强为×p Pa=p Pa，NO、CO分压为p Pa，N2的分压为p Pa，CO2分压为p Pa，Kp== Pa-1= Pa-1。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实 备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用） 第47讲 化学平衡常数(Kc、Kp)及其相关计算 第一部分 以【真题】明方向 选择题： 6 题 非选择题： 19 题 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】化学平衡常数+3道例题 【考点2】“三段式”法计算平衡常数和转化率+3道例题 【考点3】压强平衡常数及简单计算+3道例题 第三部分 以【模练】促落实 选择题： 14 题 非选择题： 4 题 第一部分 以【真题】明方向 1．（2026·海南·高考真题）生产的方法之一是将、按体积比的比例混合于密闭容器中，一定条件下发生反应：  。下列说法正确的是 A．反应达到平衡后，增大压强，平衡正向移动 B．升高反应温度，平衡常数增大 C．增大的投料比，可以提高HCl的平衡转化率 D．加入催化剂，反应历程发生改变，正反应速率增大，逆反应速率减小 2．（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 3．（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 4．（2026·湖南·高考真题）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 5．（2024·湖南·高考真题）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应： 主反应：   副反应：   在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．投料比x代表 B．曲线c代表乙酸的分布分数 C．， D．L、M、N三点的平衡常数： 6、(2022·重庆，14)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度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 7．（2026·福建·高考真题）铑(Rh)与铱(Ir)的化学性质相似，探究其分离方法有重要的意义。 Ⅰ．(或)与的配位能力 向等浓度的、溶液中加入浓盐酸，发生下列反应： i．   ii．   iii．   (1)结合上述方程式，判断_____________(用、表示)。 (2)，则与的配位能力：_____________(填“>”“<”或“=”)。 8．（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：               ___________。 9．（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_________。 10．（2026·广西·高考真题）的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题： Ⅰ．利用还原涉及下列反应： ①     ②     ③     (1)__________（用含、的代数式表示）。 Ⅱ．对反应体系进行热力学计算，平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1，其中为对应温度下单质的存在形态，时，。 (2)、条件下，__________（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。 (3)600~1000℃内，随温度升高而减小的原因是_______________。 11．（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”)。 12．（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_________。 13．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）利用1,2-二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为： I．   Ⅱ．   回答下列问题： (1)①已知298 K时，各物质的相对能量如表。 物质 相对能量 Ⅲ．  ________。 ②上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________，代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。 (2)①某温度下，在压强为的恒压密闭反应器中，按投料，采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ。当反应Ⅰ完全进行，乙炔转化率为92%时，反应Ⅱ各物质分压表示的反应商________。 ②氯乙烯与乙炔在含Ru催化剂上有竞争吸附。已知乙炔的π键电子可与Ru形成配位键，推测氯乙烯中的________可与Ru形成配位键。 14．（2026·河南·高考真题）常用作化学反应的催化剂，一种制备的方法如下： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  ； 回答下列问题： (4)反应Ⅱ中，有利于提高平衡转化率的条件为___________(填标号)。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 (5)下，向一恒压密闭反应器中加入、和，进行反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑副反应)，反应达到平衡时，气体组分的分压与温度的关系如图2所示。 ①当温度高于时，分压随温度升高逐渐减小，原因是___________。 ②某温度下，反应达到平衡时，分压是分压的2倍，假设剩余可忽略不计，此时的物质的量为___________，的分压为___________；若再加入，其他条件不变，重新达到平衡时，反应Ⅱ的平衡常数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 15．（2026·云南·高考真题）“双碳”目标推动科技发展。一种由CO制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下： 回答下列问题： I．“热催化”中主反应： i．     (1)已知：      则__________(用含和的代数式表示)，__________0(填“”或“”)。 (2)一定温度下，恒容密闭容器中只发生反应，提高平衡转化率的措施有____(填标号)。 A．及时移走 B．通入 C．增大和投料比 D．加入催化剂 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”()的副反应： ii． 一定条件下，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．    B．    C． ②，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和的初始浓度分别为、，结合图1信息，平衡时__________，反应的__________(列出计算式即可)。 16．（2025·贵州·高考真题）TiC是一种极具潜力的超高温结构材料，其制备总反应为：   反应步骤如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (1)________，总反应的随温度T的变化关系如图，则总反应自发进行的温度条件为________。 (2)在恒容密闭容器中，加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气，以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应，测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知：剩余固体质量分数 ①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。 ②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”)，其原因是________。 ③设Q点达平衡，总压为p kPa，则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数，用含p的代数式表示)。 17．（2025·福建·高考真题）研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH，结构如下)的配体交换反应及所形成配合物的稳定性。 I．配合物的制备 (1)“步骤1”的离子方程式为________________。 (2)“步骤2”中体系存在以下平衡： i．    ii．    ①反应的平衡常数________。(用、列出计算式) ②加入NaOH溶液的目的是________(从平衡角度分析) (3)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为________。 18．（2025·广西·高考真题）尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 (1)是合成尿素的原料之一，在=1下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是________。达到最高点后，曲线②下降的原因是________。 (2)已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的________。 (3)模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是________（填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是________。 (4)实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数________（用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 19．（2025·全国卷·高考真题）乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题： (1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和，则酯化反应的_______。 (2)酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为_______原因是_______。 (3)在常压和时，初始组成、作催化剂的条件下进行反应，得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率_______，平衡常数_______(保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为，其中，则_______(保留2位有效数字)。 (4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是_______。若要提高乙酸乙酯的产率，可以采用的方法是_______(举1例)。 20、[2025·四川，18(4)]乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行： ①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)===HOCH2CHO(l) ②HOCH2CHO(l)+H2(g)===HOCH2CH2OH(l) 反应中伴随副反应：HCHO(g)+H2(g)===CH3OH(l) 若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为1.0 mol·L-1。 ①反应5 h后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为38%、8%、10%，则甲醛的平均消耗速率v=　　　　mol·L-1·h-1。  ②溶剂中H2和CO浓度分别保持为1.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率分别为18%、34%、14%，生成乙二醇的平衡常数K=　　　　(mol·L-1)-3(科学记数，保留小数点后2位)。  21、[2025·安徽，17(4)(5)]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) (4)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 (5)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)。  22、[2024·湖北，17(2)]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的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线见图。 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。  23、[2023·全国乙卷，28(3)(4)]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途。 (3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)⥫⥬Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时-T的关系如图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总=　　　　kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=　　　　　(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，平衡时=　　　(用、表示)。在929 K时，p总=84.6 kPa、=35.7 kPa，则=　　 　kPa，Kp(Ⅱ)=　　 　kPa(列出计算式)。 24、[2023·湖南，16(2)]聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。 在某温度、100 kPa下，向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH==CH2(g)+H2(g)，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入　　　　mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。  25、[2022·浙江6月选考，29(1)]主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。 回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧，产生的SO2与其余H2S混合后反应：2H2S(g)+SO2(g)⥫⥬S8(s)+2H2O(g)。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5mol·L-1、c(SO2)=5.0×10-5 mol·L-1、c(H2O)=4.0×10-3 mol·L-1，计算该温度下的平衡常数K=　　　　　 mol-1·L。  第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】化学平衡常数 1、概念 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，即化学平衡常数，用符号K表示。 2、表达式 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，当在一定温度下达到平衡时， K＝ 固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中。 如：①CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。 ②Cr2(aq)+H2O(l)⥫⥬2Cr(aq)+2H+(aq) K=。 ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝ ④C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 3、影响化学平衡常数的因素 K通常情况下只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化、压强变化、是否使用催化剂无关。 4、平衡常数的意义及应用 (1)判断可逆反应进行的程度 K(数值) <10-5 10-5~105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 K值越大，表示正反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了，当K＜10－5时，该反应很难发生。 (2)判断反应是否达到平衡或进行的方向 对于化学反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)的任意状态，浓度商Q=。 Q<K，反应向正反应方向进行，v正＞v逆； Q=K，反应处于平衡状态，v正＝v逆； Q>K，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。 (3)判断可逆反应的热效应 如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下，由下表数据分析可知，温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。 T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 5．平衡常数与方程式的关系 (1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 (2)若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n倍或倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂。 (3)两化学方程式相加(减)得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积(商)。 【举例】 化学方程式 平衡常数表达式 相互关系 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1＝K22 K2·K3＝1 K1·K32＝1 N2(g)＋H2(g)NH3(g) NH3(g)N2(g)＋H2(g) 【例题1】反应：Fe(s)+CO2(g)⥫⥬FeO(s)+CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是(　　) A.升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 B.该反应的化学平衡常数表达式为K= C.该反应的正反应是吸热反应 D.增大CO2浓度，平衡常数增大 【例题2】已知下列反应的平衡常数： ①H2(g)+S(s)⥫⥬H2S(g)　K1； ②S(s)+O2(g)⥫⥬SO2(g)　K2； 则反应H2(g)+SO2(g)⥫⥬O2(g)+H2S(g)的平衡常数K=　　　　(用K1和K2表示)。  【例题3】下列反应在210 ℃时达到平衡： ①PCl5(g)⥫⥬PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH1>0 K1=1 mol·L-1 ②CO(g)+Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH2<0 K2=5×104 mol-1·L ③COCl2(g)⥫⥬CO(g)+Cl2(g)　ΔH3>0　K3 (1)根据反应①的平衡常数K的表达式，平衡时下列等式必定成立的是________(填字母)。  A.c平(PCl5)=c平(PCl3)=c平(Cl2)的值为1 B.c平(PCl5)=c平(PCl3)·c平(Cl2)的值为1 C.c平(PCl5)=c平(PCl3)·c平(Cl2) (2)反应②和反应③的平衡常数表达式______(填“相同”或“不同”)，K3=_____ mol·L-1。  (3)降低Cl2浓度，反应③的平衡常数K3将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。  【考点2】“三段式”法计算平衡常数和转化率 1、“三段式”法的计算模式 (1)明确三个量——起始量、变化量、平衡量 　 　 　 N2　＋　3H22NH3 起始量 1 3 0 转化量 a b c 平衡量 1－a 3－b c ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比 (2)步骤 (2)模式：对于反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 公式 平衡常数K 平衡常数K= A的转化率 α(A)＝×100% A的平衡浓度 c(A)＝ mol·L－1 A的体积分数 φ(A)＝×100% 平衡混合物中某组分 的百分含量 ×100% 平衡压强与起始压强之比 ＝ 混合气体的平均密度 ρ混＝ g·L－1 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol－1 2、平衡转化率及相关公式 (1)平衡转化率 对于反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，达到平衡时反应物A的转化率 α(A)=×100%=×100%=×100%。 (2)产率=×100%。 (3)平衡时混合物中组分的百分含量=×100%。 【例题1】用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)： CO2(g)+3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0 某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L-1和3a mol·L-1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数为　　　　　　　　 mol-2·L2。  【例题2】在一定温度下，将100 mol N2、H2的混合气体充入密闭的恒压容器中反应，达平衡时，测得反应后混合气体的密度是反应前混合气体密度的1.25倍，且反应后混合气体的平均相对分子质量为15.5，则平衡时，N2转化的百分率为(　　) A.20% B.25% C.30% D.40% 【例题3】某温度下，将0.30 mol H2S与0.20 mol CO2充入5.0 L恒容密闭容器中，发生反应H2S(g)+CO2(g)⥫⥬COS(g)+H2O(g)，4 s后反应达到平衡，水蒸气的物质的量分数为20%，则 (1)0~4 s内，v(COS)=________mol·L-1·s-1。  (2)CO2的平衡转化率为________%。  (3)该反应的平衡常数为________。  【考点3】压强平衡常数及简单计算 1、气体的分压p(B) 相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强，简称气体B的分压，符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa。 气体B的分压p(B)=气体总压p×B的体积分数=气体总压p×B的物质的量分数。 2、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)。 如：aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)， Kp= [p(X)：X在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。 3、列四段式法计算压强平衡常数。 【举例】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)。 【解析】　　　 N2(g)+ 3H2(g)⥫⥬2NH3(g) 起始/mol　 1　　　3　　 　0 转化/mol　 0.5　　1.5　 　1 平衡/mol　 0.5　　1.5　　 1 平衡分压　 p0　　p0　　p0 压强平衡常数Kp＝＝＝ 4．Kp计算的两种模板 模板一 模板二 ①平衡总压为p0 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp＝ ②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。 　 2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0－p0α p0α Kp＝ 5．标准(相对)平衡常数(Kθ) 一定温度下，对于有气体参与的化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)达平衡时，其标准平衡常数 Kθ＝ 其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别为A、B、C、D各气体的分压，pθ＝100 kPa 【例题1】SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)+Cl2(g)⥫⥬SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应，平衡时SO2的转化率与温度T的关系如图所示。 若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp=　　　　(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。  【例题2】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 【例题3】甲烷的直接转化具有较高的经济价值，方法之一如下：CH4(g)+O2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH=-126.4 kJ·mol-1，在200 ℃下，向恒容为5 L的密闭反应器中加入催化剂，并充入6.0 kPa CH4、4.8 kPa O2和一定量He使反应充分进行，体系的总压强随反应时间的变化如图所示。 (1)下列措施可提高CH4的平衡转化率的是　　　　　　(填字母)。  A.升高温度 B.初始总压强不变，提高CH4的分压 C.投料比不变，增大反应物浓度 D.反应达到平衡后，再充入一定量He (2)计算该反应在200 ℃下的标准平衡常数=　　　　(可保留)。  已知：2A(g)⥫⥬B(g)的标准平衡常数=，其中pθ为标准压强(100 kPa)，p(A)和p(B)为平衡分压(某成分的物质的量分数×总压)。 (3)若将容器改为绝热容器，初始温度为200 ℃，其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产率将　　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  第三部分 以【模练】促落实 1.(血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程： ①Hb+O2(g)⥫⥬Hb(O2)　K1=2.2 mol-1·L； ②Hb(O2)+CO(g)⥫⥬Hb(CO)+O2(g)　K2=480。下列说法错误的是(　　) A.相比于O2，血红蛋白分子更易与CO结合 B.CO中毒时，需立即阻隔(或切断)CO源，使K2变小 C.沿海地区到高原地区旅游，人体内的Hb数量会升高 D.CO中毒时，可将病人移入高压氧舱，使反应②逆向进行 2.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)+NaCl(s)⥫⥬NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0； 2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2ClNO(g)　K2　ΔH2<0。 则反应4NO2(g)+2NaCl(s)⥫⥬2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数是(　　) A. B.2K1-K2 C. D.-K2 3.在2 L恒容密闭容器中，充入2.0 mol NO和2.0 mol SO2，在一定条件下发生反应2NO(g)+2SO2(g)⥫⥬N2(g)+2SO3(g)，测得平衡体系中NO、SO3的物质的量分数(x%)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应正反应为熵增的反应 B.T1 K时，当2v正(SO3)=v逆(N2)时反应达到平衡状态 C.T2 K时，若反应经t s达到平衡，则v(N2)= mol·L-1·s-1 D.b点时，往容器中再充入NO、SO2各1.0 mol，再次平衡时N2的物质的量分数减小 4.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+3Y⥫⥬2Z，平衡常数为1 600 mol-2·L2 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 5.T ℃下，分别向恒为1 L的恒温密闭容器甲、恒为1 L的绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B，发生反应：A(g)+B(g)⥫⥬C(g)+D(g)　ΔH<0，两容器中A的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.若40 s后加入催化剂，则曲线Ⅰ中A的平衡转化率会增大 B.曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数：K(Ⅰ)>K(Ⅱ) C.a点的v正大于b点的v逆 D.0~40 s内，曲线Ⅱ中B的平均反应速率vB=5.0×10-4 mol·L-1·s-1 6.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数/(mol-3·L3) 5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是(　　) A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应 B.25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 mol3·L-3 C.在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正<v逆 D.80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 7.工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是2NaR+Ca2+⥫⥬CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+⥫⥬MgR2+2Na+。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂(NaR)，测得自来水中c(Na+)变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.8 min时加入少量NaCl固体，离子交换反应平衡常数减小 B.6 min时的逆反应速率大于4 min时的逆反应速率 C.其他条件不变时，10 min时离子交换反应已停止 D.4~8 min内平均反应速率：v(Ca2+)= mol·L-1·min-1 8.镁是组成航空航天材料的重要元素，可由碳真空热还原MgO制得，主要反应为C(s)+MgO(s)⥫⥬Mg(s)+CO(g)。下列说法错误的是(　　) A.该反应的平衡常数K=c(CO) B.将容器体积压缩为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO的浓度增大 C.一定温度下，减小CO的浓度，平衡正向移动，平衡常数不变 D.如图，当温度升高时，该反应的化学平衡常数K增大 9.一定温度下，在容积可变的反应器中充入足量的CuO2(s)，发生反应2CuO2(s)⥫⥬2CuO(s)+O2(g)，达到平衡1时测得气体压强为p1 kPa，浓度为c1 mol·L-1。保持温度不变，将容器容积压缩至原来的一半，保持压缩后的容器容积不变，达到平衡2时测得气体压强为p2 kPa，浓度为c2 mol·L-1。下列推断正确的是(　　) A.p2=2p1，2c2=c1 B.2p2=p1，c2=2c1 C.p2=2p1，c2=2c1 D.p2=p1，c2=c1 10.在不同温度下，向2 L密闭容器中加入1 mol NO和1 mol活性炭，发生反应：2NO(g)+C(s)⥫⥬N2(g)+CO2(g)　ΔH=-213.5 kJ·mol-1，达到平衡时的数据如下： 温度/℃ n(活性炭)/mol n(CO2)/mol T1 0.70 T2 0.25 下列说法不正确的是(　　) A.上述信息可推知：T1<T2 B.T1 ℃时，该反应的平衡常数K= C.T1 ℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小 D.T2 ℃时，平衡后，再充入1.5 mol NO、0.75 mol N2、0.75 mol CO2和足量的碳，平衡不移动 11.T ℃时，向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)⥫⥬HCHO(g)+H2O(g)，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2 mol H2时，容器内气体的总压强为1.2p kPa。下列说法正确的是(　　) A.a点时反应的平衡常数Kp= kPa-1 B.d点：v正<v逆 C.10 min时反应到达c点，则0~10 min内用CO2表示的平均反应速率为0.05 mol·L-1·min-1 D.c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1p kPa，反应正向进行 12.催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)。反应物按物质的量之比1∶1投料，在温度分别为340 K、350 K下反应，测得乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.该醇解反应的ΔH>0 B.及时分离出甲醇，有利于提高转化率 C.A、B、C、D四点中，v正最大的点是C D.350 K时，以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数Kx=2.25 13.在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m=不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)=10 mol，n(O2)=24.4 mol，n(N2)=70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)(　　) A.该反应的正反应是吸热反应 B.m1<m2<m3 C.A点时SO2的分压p(SO2)=4.0×103 Pa D.在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp=5.2×10-2 P 14.硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理为SO2(g)+Cl2(g) ⥫⥬SO2Cl2(g)　ΔH=-67.59 kJ·mol-1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，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。下列说法错误的是(　　) A.反应物的总能量高于反应产物的总能量 B.图中温度由低到高的顺序为T1<T2<T3 C.M点Cl2的转化率为75% D.T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=0.05 kPa-1 15.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(mol-2·L2) 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(mol-2·L2) (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。  (3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正　　　(填“>”“=”或“<”)v逆。 16.在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 (1)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________(填字母)。  A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变 C.反应速率：2v正(CO2)=v正(H2) D.同时断裂2 mol C—H键和1 mol H—H键 (2)由上图可知，Y点速率：v正______(填“>”“<”或“=”)v逆。  (3)X点的平均摩尔质量为________。  (4)已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=________(用含p2的代数式表示)。  17.(1)甲醇催化加CO可以制取甲酸甲酯。在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)+CO(g)⥫⥬HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如表所示。 t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 p/kPa p0 — 0.8p0 — — 0.7p0 0.7p0 0.7p0 在此条件下，该反应的平衡常数Kp=________kPa-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。  (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生反应：C2H6(g) ⥫⥬C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为____kPa，该反应的平衡常数Kp=______kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。  18.Ⅰ、水煤气在一定条件下可合成甲醇：CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH<0。将1 mol CO和2 mol H2充入1 L恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间(2 min)时测得不同温度下CO的转化率如图所示： (1)温度在1 000 K下，从反应开始至2 min末，这段时间内的反应速率v(H2)=　　。  (2)由图可知，在温度低于1 050 K时，CO的转化率随温度的升高而增大，原因是　　。  (3)已知c点时容器内气体的压强为p kPa，则在1 150 K下该反应的压强平衡常数Kp为 　　　(kPa)-2(用含p的代数式表示，Kp是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。  Ⅱ、在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g)，平衡时，NO的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。 (4)C点NO的平衡转化率为　　　　；若C点在10 min达到平衡，则10 min内CO的平均反应速率为　　　　。  (5)若用物质的量分数代替平衡浓度，则C点时平衡常数Kx的计算式为　　　　。 (6)若起始容器内压强为p Pa，则C点时该反应的平衡常数Kp=　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $