考點27化學平衡常數及其相關計算

目錄

考情探究1

1.高考真題考點分布...................................................................1

2.命題規律及備考策略.................................................................1

考法01化學平衡常數...................................................................2

考法02平衡常數的相關計算............................................................4

考情探究

1.高考真題考點分布

考點內容考點分布

2024?北京卷，3分；2024?江蘇卷，3分；2024.湖南卷，3分；2024.安徽卷，3分；

2024?遼寧卷，3分；2023?重慶卷，3分；2023?江蘇卷,3分；2023?湖南卷,3分；

平衡常數的計算2023全國乙，T28,3分；2023湖北，T19,3分；2023遼寧，T18,3分；

2022全國甲，T28,3分；2022全國乙，T28,3分；2022湖南，T14,3分；

2022年6月浙江，T29,3分；2022山東，T20,3分；

2024?浙江卷，3分；2022上海，T20,3分；2021上海，T17,3分；

平衡常數的應用

2021河北，T16,3分；2021山東，T20,3分

2.命題規律及備考策略

【命題規律】

高頻考點從近幾年全國高考試題來看，平衡常數的計算、轉化率的計算仍是高考命題的熱點。

【備考策略】

T根生千街常數喪達式計算干街索數

1根樹圖像計算平??唐故|

￥順常數._：才備多個反應的平街南入什為某相類反應的平amr赦|

H的I修TI4根半速率管數，平曲店數的關系什尊平的常數|

恒容條件F分壓平街窗敢|

用"二式"法平g?數

dnH#恒快條件下分壓平做常數(含“情性”組分)[

1求黑物質流度]

平面雷St平&常收二《判斷反應進行的曹度

及化率

HWiiHLHT川新反應是否達到平?或反應進行的方向|

T判新反應的熱效應

「1》平青轉化補T地反應速率的增大而增大

T平街何化率一僮用勒旦特列用j”

【命題預測】

預計2025年高考會以新的情境載體考查平衡常數的計算、轉化率的計算、與轉化率有關的圖像等，題目

難度一般較大。

考法01化學平衡常數

1.表達式

一d1(C)d(D)

(1)對于一般可逆反應：》7A(g)+“B(g)=pC(g)+qD(g),反應達到平衡后，K=d"(人).＜：，"(B)，K稱為

化學平衡常數，簡稱平衡常數。

【易錯警示】(固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入平衡常數表達式中)。

(2)平衡常數與方程式的關系

①平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。

②在相同溫度下，對于給定的可逆反應，正逆反應的平衡常數互為倒數，即長正=?-。

K逆

③方程式乘以某個系數無，則平衡常數變為原來的X次方。

④兩方程式相加得總方程式，則總方程式的平衡常數等于兩分方程式平衡常數的乘積，即K&=KrK2。

2.意義及影響因素

(1)K值越大，說明反應進行的程度越大,反應物的轉化率也越大。

(2)K只受溫度的影響,與物質的濃度、壓強變化無關。

3.應用

(1)判斷可逆反應進行的程度。溫度一定時，K越大，說明正反應進行的程度越大，反應物的平衡轉化率越

大；反之，反應物的平衡轉化率越小。

(2)判斷正在進行的可逆反應是否達到平衡或反應進行的方向。

對于可逆反應：機A(g)+幾B(g)=^pC(g)+qD(g)的任意狀態，

生：d(C)d(D)

濃度商：。丁(A).度(B)°

Q<K,反應向正反應方向進行

<Q=K,反應處于平衡狀態

、Q>K,反應向逆反應方向進行

(3)判斷可逆反應的反應熱

值增大-正反應為吸熱反應

|降」溫度丁"值增大一正反應為放熱反應

I—*K值減小f正反應為吸熱反應

易錯辨析

-----------it<

請判斷下列說法的正誤(正確的打W”，錯誤的打“X”)

(1)平衡常數表達式中，可以是物質的任一濃度。()

(2)溫度升高，平衡常數一定增大。()

(3)平衡常數發生變化，化學平衡不一定發生移動。()

(4)催化劑能改變化學反應速率，也能改變平衡常數。()

(5)化學方程式中化學計量數等倍擴大或縮小，平衡常數不會發生改變。()

【答案】(l)x(2)x(3)x(4)x(5)x

典例引領

----------ll<

考向01考查平衡常數及其影響因素

【例1】(2024?天津南開?一模)對于反應C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)A/f>0,下列有關說法正確的是

()

配業lxC(CO)-C(H2)

A.平衡吊數表達式為K=??.c(H2O)

B.恒溫條件下壓縮容器的體積，平衡不移動，平衡常數K不發生變化

C.升高體系溫度，平衡常數K減小

D.恒溫恒壓條件下，通入氧氣，平衡正向移動，平衡常數K不發生變化

【答案】D

【解析】固態物質濃度為“常數”，視為“1”，不需寫入平衡常數表達式，A項錯誤；增大壓強，平衡逆向移

動，B項錯誤；升溫，該反應正向進行，K增大，C項錯誤；恒壓條件下，通入氧氣，平衡向氣體體積增大

的方向移動，即平衡正向移動，K只與溫度有關，溫度不變，K不發生變化，D項正確。

考向02考查平衡常數的應用

【例2】(2024.江蘇南京.二模)反應I、II、III均會在工業生產硝酸過程中發生，其中反應I、II發生在氧

化爐中，反應III發生在氧化塔中，不同溫度下各反應的化學平衡常數如下表所示。

溫化學平衡常數

度反應I:反應II：反應皿

(K)4NH3+5O2=4NO+6H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O2NO+O2=2NO2

500l.lxlO267.0x10341.3xl02

7002.1X10192.6X10251.0

下列說法正確的是()

A.使用選擇性催化反應I的催化劑可增大氧化爐中NO的含量

B.通過改變氧化爐的溫度可促進反應I而抑制反應n

c.通過改變氧化爐的壓強可促進反應I而抑制反應n

D.氧化爐出氣在進入氧化塔前應進一步提高溫度

【答案】A

【解析】使用選擇性催化反應I的催化劑可促進反應I的發生，增大氧化爐中NO的含量，故A正確；升

高溫度，反應I和反應II的平衡常數均減小，則正反應均為放熱反應，無法通過改變氧化爐的溫度達到促進

反應I而抑制反應II的效果，故B錯誤；反應I和反應n的正反應均為氣體分子數增大的反應，無法通過

改變氧化爐的壓強達到促進反應I而抑制反應II的效果，故C錯誤；反應I、II、III正反應均為放熱反應，

所以氧化爐出氣在進入氧化塔前應降低溫度，故D錯誤。

對點提升

---------------1|<

【對點1】(2024?山東濟南?模擬)已知反應①：CO(g)+CuO(s)-CO2(g)+Cu(s)和反應②：H2(g)+CuO(s)

—Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數分別為K和於，該溫度下反應③：CO(g)+H2O(g)-

CO2(g)+H2(g)的平衡常數為K。則下列說法正確的是()

A?反應①的平衡常數格=：:署黑;

B.反應③的平衡常數K專

C.對于反應③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應的焰變為正值

D.對于反應③，恒溫恒容下，增大壓強，吊濃度一定減小

【答案】B

【解析】在書寫平衡常數表達式時，純固體不能出現在平衡常數表達式中，A錯誤；由于反應③=反應①一

反應②，因此平衡常數K=9,B正確；對于反應③，溫度升高，氏濃度減小，則平衡左移，即逆反應為吸

熱反應，正反應為放熱反應，因此△”<(),c錯誤；對于反應③，在恒溫恒容下，增大壓強，如充入惰性氣

體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。

【對點2](2024?江蘇宿遷?模擬)刀時，在1L的密閉容器中進行反應：2A(g)+B(g)-2C(g)。A、B的

起始濃度分別為0.40mol.L-、0.96mol-L1,起始壓強為外，反應達到平衡狀態時壓強為p,卷

下列說法錯誤的是()

A.Ti時，A的平衡轉化率為80%

24

B.Ti時，K=20,Kp=;

C.Ti達到平衡時，再充入0.08molC和0.20molB,則平衡將正向移動

D.石時(巴>/)，平衡常數為10,可知該反應為放熱反應

【答案】C

【解析】設反應達平衡時，C的濃度為2xmoLL-i,則

2A(g)+B(g)=金2C(g)

起始/(mol/L)0.400.960

轉化/(mol/L)2xX2x

平衡/(mol/L)0.40-2x0.96—x2x,

…0.40+0.9617—/口—

恒溫恒容時，壓強之比等于物質的量之比，則八/m9-khQA_LO—，解得x—0.16，故A的平衡

0.40—2x十0.96~x+2x1l3s

轉化率為奇喏xl00%=80%,A項正確;0322

平衡時，『U.U既oxu."o=20,A、B、C的平衡分壓分別為

0.08=J_0.8=20.32=4_

0.08+0.8+0.32P~15p0.08+0.8+0.32PFP0.08+0.8+0.32P-15p

B項正確；保持體積不變，混合氣體中再充入0.08molC和0.20molB,則C和B的濃度分別為0.40

_o402_

moil-和L00moLL-i,故。=而初萬而=25>K,反應逆向移動，C項錯誤；溫度升高，K減小，可知

平衡逆向移動，則該反應為放熱反應，D項正確。

考法02平衡常數的相關計算

1.一個模式——“三段式”

(1)步驟：書寫(寫出有關化學平衡的化學反應方程式)一列變量(列出各物質的起始、變化、平衡量)一計算

(根據已知條件列方程式計算)。

(2)模式：如反應：〃zA(g)+〃B(g)=pC(g)+gD(g),令A、B起始物質的量(mol)分別為a、b,達到平衡后，

A的消耗量為如，容器容積為1L。

〃zA(g)+九B(g)k—pC(g)+qD(g)

起始/molab00

變化/molmxnxpxqx

平衡/mola~mxb-nxpxqx

(px)P?(qx)q

①求平衡常數：K=

(a-iwc)m?(b-nx)n

②求轉化率

玄某參加反應的物質轉化的量

轉化率一某參加反應的物質起始的量X100%,如a(A'="X100%o

2.明確三個關系

(1)對于同一反應物，起始量一變化量=平衡量。

(2)對于同一生成物，起始量+變化量=平衡量。

(3)各轉化量之比等于各物質的化學計量數之比。

3.掌握四個公式

匚….."八七n(轉化)c(轉化)

⑴反應物的轉化率=77菽斤X1OO%=二WXI。。％。

(2)生成物的產率：實際產量占理論產量的百分數。一般來講，轉化率越大，原料利用率越高,產率越大。產

去實際產量

平一理論產量xl00%o

某氣體組分的物質的量

某氣體組分的體積分數=

(3)混合氣體總的物質的量

4.壓強平衡常數

(1)含義

在化學平衡體系中，各氣體物質的分壓替代遛度，計算的平衡常數叫壓強平衡常數。

(2)表達式

對于一般可逆反應m(A)+n(B)=p(C)+q(D),當在一定溫度下達到平衡時其壓強平衡常數Kp可表示為

pP(C)-pq(D)

(A)(B)°

(3)分壓、總壓的計算

①分壓=總壓x物質的量分數。

②p(總)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)*

(4)計算/的兩套模板［以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)為例］

模板1

N2(g)+3H2(g)=-2NH3(g)(平衡時總壓為po)

〃(始)1mol3mol0

An0.5mol1.5mol1mol

〃(平)0.5mol1.5mol1mol

0.51.51

)(X)Po了po3P°

2

KP=（0.5Y

模板2：

剛性反應容器中N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）

p（始）po3Po0

△pp'3〃2pr

p（平）P。-3po—3pr2pr

K=________________

P（P。一"）,（3p0-3p，）3

典例引領

-------------IIO

考向01考查平衡常數的計算

【例1】（2024?山東日照?三模）逆水煤氣變換反應是一種轉化和利用的重要途徑，發生的反應有：

1

反應i：H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）AH,=+41.1kJmor

1

反應ii：4H2（g）+CO2（g）CH4（g）+2H2O（g）AH2=-165.0kJmor

反應iii：3H2（g）+CO（g）CH4（g）+H2O（g）AH3

常壓下，向密閉容器中充入ImolCCh和2m0IH2,達平衡時H2、H2O和含碳物質的物質的量隨溫度的變化

如圖。下列說法正確的

B.a代表CO、b代表C%c代表CO?

2

C.649℃時，反應I的平衡常數K=§

D.800℃時，適當增大體系壓強，”（CO）保持不變

【答案】D

【分析】由題干信息可知，升高溫度，反應I正向移動，反應n、III逆向移動，則n（CO）增大、c（CH4）減

小，結合題干圖像可知，c表示CO、a表示CCh、b表示CH4,據此分析解題。

【解析】A.方程式II-I得方程式3H2(g)+CO(g)=CH4(g)+H2O(g)AH3=AH2-AH1=(-165.0-41.1)kJ/mol=-

206.1kJ/mol,A錯誤；

B.由分析可知，a表示CCh、b表示CH4、c表示CO,B錯誤；

C.由分析結合題干圖示信息可知，649℃平衡時n(H2)=1.2mol,消耗n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol,

n(CO)xn(H2O)

n(CO)=n(CO2),因為還生成CH4,所以生成n(H2。)小于0.8mol,該反應的平衡常數K=才才女而j<

0.8mol2

C錯誤;

1.2mol3'

D.高溫時反應I進行的程度很大，反應H、III進行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受壓強影響，適

當增大體系壓強，n(CO)保持不變，D正確；

故答案為：D?

考向02考查分壓平衡常數的計算

【例2】(2024?江蘇南京.二模)如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分數與溫度、壓強的關系

(圖中的壓強分別為IO,Pa和105Pa)。(己知：丙烷脫氫制丙烯為強吸熱過程)

7o

6o

%

/5o

照

4o

會

需3o

盤2o

1O

500510520530540550560570580

溫度/七

(1)104Pa時，圖中表示丙烯的曲線是(填“i”“ii”“iii”或“iv”)。

(2)104Pa、500℃時，主反應用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數4=—(己知：氣體分壓=氣

體總壓x體積分數)。

【答案】⑴i(2)3.3x103pa

【解析】(1)丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，丙烯的平衡體積

分數減小；該反應為吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，丙烯的平衡體積分數增大，故曲線i

代表IO4Pa時丙烯的平衡體積分數。

(2)104Pa,500℃時，丙烯的平衡體積分數為33%,設起始丙烷為1mol,轉化率為無，由題意建立如下三

段式：

C3H8(g)==C3H6(g)+H2(g)

起始(mol)100

變化(mol)XXX

平衡(mol)l-xXX

X

則由丙烯的平衡體積分數為33%可得,=0.33,解得40.5,丙烷、丙烯和氫氣的分壓均為IO,

1+x

Pax|,則用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數

fl04x1\fl04x1^

Kp=--------------:--------Pa=104x^Pa=3.3xio3Pao

104x1

考向03考查速率常數與平衡常數關系在計算中的應用

【例3】(2024?江蘇南京二模)2NO(g)+Ch(g)=2NC)2(g)的反應歷程如下：

反應I：2NO(g)一N2O2(g)(快)A/7i<0

Vl(JE)=A：l(jE)-C2(NO),V1(逆)=加您)-C(N2C)2);

反應n：N2()2(g)+O2(g)2NC)2(g)(慢)AH2<0

V2(JE)=fe(iE)-C(N2O2)-C(O2),V2(逆)=3逆)—(NCh)。

(1)一定條件下，反應2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)達到平衡狀態，平衡常數長=(用含％㈤、M㈣、

42(正)、心(逆)的代數式表示)。反應I的活化能&反應n的活化能En(填“或“=")。

(2)已知反應速率常數k隨溫度的升高而增大，則升高溫度后儂正)增大的倍數初逆)增大的倍數(填“大

于,，“小于,，或“等于,〉

?―田、ki<iE)-ki(iE).__

【答案】(1)7------7—<(2)小于

M(ffi)-K2<ffi)

【解析】⑴反應達平衡狀態時，也(正)=也(逆)、丫2(正)=也(逆)，所以Vl(E)-V2(E)—Vl(ig)-V2(ffi)>即

Z：i(i).c2(NO).fo^.c(NO2).c(O2)=Z：i?)-c(N2O2).fe(?)-c2(NO2),則有K=(篇怨短=￡；；；；；因為

()2(

決定2NO(g)+O2(g)一2NO2(g)速率的是反應n,所以反應I的活化能段小于反應II的活化能Eli。

【思維建模】

(1)假設基元反應為aA(g)+bB(g)=cC(g)+rfD(g),其速率可表示為v=^cfl(A)-cz,(B),式中的人稱為反應速

率常數或速率常數，它表示單位濃度下的化學反應速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等

因素的影響，通常反應速率常數越大，反應進行得越快。不同反應有不同的速率常數。

(2)正、逆反應的速率常數與平衡常數的關系

對于基元反應〃A(g)+/?B(g)-cC(g)+MXg),v正=左正?ca(A)/(B),v逆=%逆d(C)?/(D),平衡常數K=

cc(C)-cd(D)左正逆一、」一丁公L,,k正

c“(A)d(B)反應達到平衡時旌=小，故長=記。

對點提升

'---------1|<

【對點1】(2024?湖南?模擬預測)二甲醇是一種綠色能源，也是一種化工原料。在體積均為1L的容器I、

II中分別充入ImolCO?和3moi應，發生反應：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)AHo相對容器

IL容器I僅改變溫度或壓強一個條件。兩個容器同時發生化學反應，CO?的轉化率與時間關系如圖，下

列敘述正確的是

4「

A.該反應中，產物總能量大于反應物總能量

B.其他條件相同，壓強，容器i＞容器n

C.容器II中06min內H2平均速率為0.2moLL".minT

D.容器I條件下，平衡常數K為27

【答案】C

【分析】根據圖像可知，容器I先達到平衡，說明I容器反應速率大于n容器，貝也容器改變的條件可能

是升高溫度或增大壓強。同時從圖中還可知平衡時容器n中co2的轉化率更高，說明I容器改變的條件相

對于II容器而言促使反應平衡逆向移動，若為升高溫度，則反應的化學平衡逆向移動，正反應為放熱反

應。若為增大壓強，反應的化學平衡正向移動，則I中co2的轉化率應該大于n,故不可能是增大壓強，

因此I改變的條件是升高溫度。

【解析】A.根據以上分析可知反應為放熱反應，則產物總能量小于反應物總能量，故A項錯誤；

B.若其他條件相同，容器I比容器II先達到平衡狀態，且正反應是體積減小的，因此改變的條件是溫

度，故溫度：容器i＞容器n,故B項錯誤；

C.容器II中0?6min內，CCh的轉化率為40%,即反應消耗CC)2的物質的量為lmolx40%=0.4mol,H2消

1,2mol

耗1.2mol,則H2平均速率為七!1,-1-故C項正確；

---------=U.zmol?LT?min

6min

D.容器I條件下，4min時達到平衡狀態，CCh轉化率為50%,根據三段式得：

2CO2(g)+6H2(g)=CH30cH3(g)+3H2O(g)

初始量(mol/L)1300

轉化量(mol/L)0.51.50.250.75

平衡量(mol/L)0.51.50.250.75

以飆0可＜3(凡0)0.25mol-Lx(0.75mol-L)3

平衡常數K==0.037(mol-L)Y,故D項錯誤;

2626

C(CO2).C(H2)(0.5mol-L)-(1.5mol-L)

故本題選C。

【對點2](2022?山東濟南.模擬預測)以CCh、H2為原料合成CH30H涉及的主要反應如下:

I.CO2(g)+3H2(g)9CH3OH(g)+H2O(g)阻

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH,

回答下列問題:

(1)反應I、II的lnK(K代表化學平衡常數)隨;(溫度的倒數)的變化如圖所示。據圖判斷，升高溫度時，反

應CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)的化學平衡常數將(填“增大”“減小”或“不變”)。

miovK

(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，若在恒溫恒壓下充入氮氣，反應H的平衡將(填“正

向”“逆向”或“不”)移動；若將反應體系體積壓縮至原來一半，重新達到平衡時兩反應所需時間tt

tn(填“或“=")。

(3)恒壓條件下，將CCh和H2按體積比1：3混合，初始壓強為Po,在不同催化劑作用下發生反應I和反應

II,在相同的時間段內CH30H的選擇性和產率隨溫度的變化如圖。

CHQH選擇性(%)CHQH產率(％)

CHQH選擇性

—CZT催化劑

T~CZ(Zr-l)T催化劑

已知：CH30H的選擇性=

①在上述條件下合成甲醇的工業條件是o

A.210℃B.230℃C.催化齊!]CZTD.催化齊!]CZ(Zr—l)T

②在230℃以上，升高溫度CCh的轉化率增大，但甲醇的產率降低，原因是o

③已知反應n的速率方程可表示為D正=L-p(cc>2>p(H2),i)^=k^-p(co)-p(H2o),其中k正、k逆分別為

正、逆反應的速率常數，Igk與，的關系如圖所示，①、②、③、④四條斜線中，表示Igk正的

是；230℃下，圖中A、B、C、D點的縱坐標分別為a+1、a+0.48、a-0.48、a-1,達到平衡時,

測得體系中3P(CO2)=2p(Hq),以物質的分壓表示的反應I的平衡常數Kpj=。(已知：1(?

048=0.33,10-0-52=0.30)

【答案】⑴減小

(2)正向=

(3)BD230c以上，溫度升高，反應I的平衡向逆反應方向移動，反應I的平衡向正反應方向移動，但

243

溫度對反應I的平衡影響更大④夕而

【分析】(1)根據圖象結合平衡移動原理分析反應熱，并結合蓋斯定律確定反應熱的數值即正負，確定溫

度對平衡常數的影響。

(2)根據壓強對平衡體系的影響進行分析，注意兩個方程式的關聯。

(3)結合溫度對平衡的影響分析條件的選擇，并通過平衡常數的公式和速率公式進行計算。

【解析】⑴由反應I.CC)2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)公應分析，利用蓋斯定律，由I-II可得熱化學方程式為：

CO(g)+H2(g)LCH30H(g)結合圖分析，反應I的InK隨著。增大而增大，說明降低溫度，

平衡正向移動，則反應I為放熱反應，AH1<。反應H的InK隨著(增大而減小，說明降低溫度，平衡逆

向移動，則反應n為吸熱反應，AH2>0,則AH「AH2<0,升溫平衡逆向移動，平衡常數減小。

(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，若在恒溫恒壓下充入氮氣，反應體系的體積變大，相當于

減壓，反應I逆向移動，使反應H的平衡正向移動；若將反應體系體積壓縮至原來一半，兩個反應在一個

體系中進行，故兩個反應重新達到平衡的時間相同。

(3)①由圖可知，使用催化劑CZ(Zr—1)T時甲醇的選擇性和產率都更高，230℃時，在催化劑CZ(Zr—

1)T催化下甲醇產率最高，故答案為BD。

②反應I為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，二氧化碳的轉化率減小，甲醇的產率降低，而反應H為

吸熱反應，平衡正向移動，且溫度對反應H的平衡影響大，所以總體二氧化碳的轉化率增大。

③該反應為吸熱反應，溫度越低，正逆反應速率越小，k正、k逆越小，平衡逆向移動，則k正<k逆，故表示

Igk正的是④。k逆為③,根據平衡時D正—逆,k逆?p(CO)p(H2O)=k正.p(CC)2)P(H2),KP2=

P(8)P(HQ)_k正叱”2030

p(CO2)-p(H2)k逆IQ-0.48

+3H

co22CH3OH+H2O

改變量X3xXX

co2+H2co+H2O

改變量yyyy

平衡時二氧化碳為(1-x-y)mol,氫氣為(3-3x-y)mol,甲醇xmoL水(x+y)mol,一氧化碳為ymoL根

據3P(CO2)=2p(H2。)有3(1-x-y)=2x+y,解x+y=0.6mol。又KP2=0.30分析，有

p(CO)p(H2。)二3P(CO)=3y

解2y=l-x,二者聯立，解x=0.2,y=0.4oKpi=

p(CO2).p(H2)-2p(H2)-2(3-3^-^)

p(CH30H)xp(H°_(春EX春P。1243

3

p(CO2)xp(H2)f04pJ_p3500P；

3.603.60

【對點3](2024?江蘇宿遷?模擬)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與02結合生成MbCh，其反應原理可表示為

Mb(aq)+O2(g)=MbO2(aq),該反應的平衡常數可表示為K=。晨，*g)。在37℃條件下達到平衡

時，測得肌紅蛋白的結合度(a)與pQ)的關系如圖所示”=稀翳端泮<100%]。研究表明正反應速

率v."-c(Mb>p(O2)，逆反應速率v逆=4逆《MbChX其中左正和左逆分別表示正反應和逆反應的速率常

OOO2OO

3.004.005.006.00

0/,0(

9V100.()

890.0

興

(780.0

o670.0

q560.0

w450.0

a340.0

2/.30.0

1V20.0

10.0

0.()

0.001.002.003.004.005.006.00

p(O2)/kPa

(1)試寫出平衡常數K與速率常數無正、左逆之間的關系式為K=(用含有左正、左逆的式子表示)。

(2)試求出圖中c點時，上述反應的平衡常數K=________kPa-I。已知左逆=60s7則速率常數上正=

s'-kPa'?

【答案】(1)晟(2)2120

【解析】(1)可逆反應達到平衡狀態時，W逆，所以左正((MbbpQL上逆((MbCh),器=

K逆

c(MbC)2)?皿業心c(MbC)2)k正Inrt..A

c(Mb)書(。2)'而平衡吊數K=c(Mb).p(Ch)=￡°(2)c八、時，p(O2)=4.50kPa,肌工蛋白的一口口

度a=9。％,代入平衡常數表達式中可得后京意蒲=而肅匕kP「=2kPJ；K&

則k^Kk逆=2kPa-^60s-1=120s-1-kPa-1

好題沖關

基礎過關

-----------110

1.（2024?湖北襄陽?模擬預測）在一定溫度下，反應N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的反應熱和化學平衡常數分別

為AH和K,則相同溫度時反應4NH3（g）=2N2（g）+6H2（g）的反應熱和化學平衡常數為（）

A.2AH和2KB.-2AH和K2

C.—2AH和K、D.2AH和一2K

【答案】C

【解析】根據熱化學方程式的意義，4NH3（g）==2N2（g）+6H2（g）的反應熱為一2AH,再根據平衡常數的表達

式，得出其平衡常數為2,C項正確。

2.（2024.河北衡水.模擬預測）K為化學平衡常數，下列說法中正確的是（）

A.從平衡常數的大小可以推斷任意反應進行的程度

B.K值越大，反應的轉化率越小

C.對同類型的反應，K值越大，反應的轉化率越大

D.溫度越高，K值越大

【答案】C

【解析】一般來說，化學平衡常數越大，反應進行的程度越大，反應的轉化率越大，A、B錯誤，C正確;

反應進行的程度越大，化學平衡常數也越大，對于吸熱反應來說，升溫化學平衡常數增大，而對于放熱反應

來說，升溫化學平衡常數則減小，D錯誤。

3.（2024?福建泉州?模擬預測）濕法提銀工藝中，浸出的Ag+需加入C「進行沉淀。25。（3時，平衡體系中含

Ag微粒的分布系數見如WAgCl。=:哈］隨］gc（c「）的變化曲線如圖所示。

〃總（白Ag偵權）'）

A.隨著c（Cr）增大，AgCl的溶解度先減小后增大

B.25。（2時，AgCl；+CrAgC草的平衡常數K=10°2

C.當c(Cr)=10"moi.L時，溶液中c(Ag+)>c(AgCl)>c(AgCl。

D.25。(2時，隨著Cr的不斷加入，溶液中//、的比值逐漸減小

c(Ag+)-c4(Cr)

【答案】D

【解析】A.由圖可知，溶液中c(C「)增大時，氯化銀的分布系數3先增大后不斷減小，說明氯化銀的溶

解度起始時隨著c(C「)增大而不斷減小，當溶液中銀離子和氯離子形成絡離子時，隨著c(C「)增大，氯化

銀的溶解度增大，即隨著c(C「)增大，AgCl的溶解度先減小后增大，故A正確；

B.由方程式可知，反應的平衡常數K=m等%,由圖可知，c(Cr)=1002moVL,溶液中

7

c(AgCl2)c(Cl)'

c(AgCli)=c(AgCl2),則平衡常數K=1^=ioa2,故B正確；

+

C.由圖可知，當《。一)=10々54moi.廠時，c(Ag)>c(AgCl-)>c(AgClb,故C正確；

c(AgCl：)

D.根據題中所給信息有，Ag++4C1-AgC巾，則有K=\yK只受溫度影響，比值不

c(Ag)-c(Cl)

變，故D錯誤；

故答案選D。

4.(2024?江蘇揚州?模擬預測)“碳達峰?碳中和”是我國社會發展的重大戰略之一，CH4還原CO2是實現“雙

碳”經濟的有效途徑之一，相關主要反應有：

I：CH4(g)+CO2(g)i2CO(g)+2H2(g)AHi=+247kJ/mol,Ki

II：CO2(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ/mol,K2

下列說法正確的是

c(CH.)-c(COJ

A-反應I的平衡常數K~2(c除c“H；)

B.反應II的ASO

C.有利于提高CO2平衡轉化率的條件是高溫低壓

D.該工藝每轉化0.2molCO2可獲得0.4molCO

【答案】C

【解析】A.平衡常數的表達式為生成物濃度暴次方與反應物濃度嘉次方的比值，反應I的平衡常數Ki=

°*，故A項不符合題意;

C(CH4)-C(CO2)

B.反應H能發生，說明AH-TASV0,已知AH2>0,貝UAS>0,故B項不符合題意；

C.升高溫度反應I和反應II均正向移動，降低壓強使反應I平衡正向移動，平衡轉化率將增大，故C項

符合題意；

D.反應I每反應ImolCO2生成21noicO,反應II每反應ImolCO2生成ImolCO,則每轉化0.2molCO2獲

得小于0.4molCO,故D項不符合題意；

綜上所述，故答案為C。

5.(2024?北京大興?三模)制備SiHJ的方程式為Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同時還有其他副

反應發生。當反應體系的壓強為0.05MPa時，分別改變進料比［n(HCl)：n(Si)］和反應溫度，二者對

SiHCh產率影響如圖所示。下列說法不正確的是

M-忙

e

o

H

I

S

溫度/K

A.增加壓強有利于提高SiHCl3的產率

B.制備SiHCl3的反應為放熱反應

C.增加HC1的用量，SiHCL的產率一定會增加

D.溫度為450K,平衡常數：K(x)=K(y)=K(z)

【答案】C

【解析】A.增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即正向移動，有利于提高SiHCb的產率，故A正

確；

B.由圖可知溫度越高SiHCb產率減小，所以逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應，故B正確；

C.由圖可知增加HC1的用量，SiHCb的產率可能增加也可能減小，所以增加HC1的用量，SiHCb的產率

不一定會增加，故C錯誤；

D.平衡常數是溫度的函數，溫度為450K,平衡常數：K(x)=K(y)=K(z),故D正確；

故選Co

6.(2024?河北滄州?三模)某密閉容器中發生反應2cC>2(g)+N2(g)U2c(s,金剛石)+2NC)2(g)AH<0,維

持總壓為lOOMPa,當木十1時強的平衡轉化率—的關系、4時也的平衡轉化率一馬的

關系分別如下圖所示，下列說法錯誤的是

co

的2

平

衡

轉

化

率

僅

A.金剛石中，一個C-C鍵連接6個六元環

B.圖中T|>E；I，不再變化,能說明該反應達到平衡狀態

?(N2)

C.a點時，按照初始投料比向容器中又充入CC>2和N2,達到平衡時CO?和N?的轉化率均增大

D.乙時，該反應的平衡常數Kp=I3I2

【答案】C

【解析】A.金剛石中，一個C連接12個六元環，1個C-C鍵連接6個六元環，A正確；

n(CO)n(CO)

B.相同溫度下，告高斗2越大，co2的平衡轉化率越小，則曲線n表示與時co2的平衡轉化率一告322

n(CO)1

關系，曲線I表示告導2=1時C02的平衡轉化率一5關系，正反應放熱，溫度升高，CC)2的平衡轉化率

磯T

n(NO2)

降低，因此圖中工〉T；I，不再變化,能說明該反應達到平衡狀態，B正確；

2

?(N2)

c.a點時為平衡狀態，題干為恒壓條件，按照初始投料比向容器中又充入C0?和NZ,重新達到平衡時

CC>2和N?的轉化率均不變，c錯誤；

n(NO2)

D.由圖可知，［：=1、4時，CO?的平衡轉化率為80%,

?(N2)

2co2(g)+N2(g)-2c(s,金剛石)+2NO2(g)義0^7

初始(mol)110長=P2(NOJ_〔「32口

轉化(mol)0.80.40.8'P尸2g)x尸(2)面義吧力㈣75,

平衡(mol)0.20.60.8IL6)(1.6)

正確。

故答案選C?

7.(2024?江蘇南京?模擬預測)在二氧化碳加氫制甲烷的反應體系中，主要發生反應的熱化學方程式：

1

反應I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.7kJ.mor；

1

反應II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=