考点27 化学平衡常数及其相关计算（核心考点精讲精练）-2025年高考化学一轮复习讲练专题（新高考通用）（解析版）

这是一份考点27 化学平衡常数及其相关计算（核心考点精讲精练）-2025年高考化学一轮复习讲练专题（新高考通用）（解析版），文件包含考点27化学平衡常数及其相关计算核心考点精讲精练-2025年高考化学一轮复习讲练专题新高考通用原卷版docx、考点27化学平衡常数及其相关计算核心考点精讲精练-2025年高考化学一轮复习讲练专题新高考通用解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共60页， 欢迎下载使用。

目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32062" PAGEREF _Tc32062 \h 1
\l "_Tc13609" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc13609 \h 1
\l "_Tc20226" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc20226 \h 1
\l "_Tc20059" PAGEREF _Tc20059 \h 2
\l "_Tc29838" 考法01 化学平衡常数 PAGEREF _Tc29838 \h 2
\l "_Tc13419" 考法02 平衡常数的相关计算 PAGEREF _Tc13419 \h 4
\l "_Tc21759" PAGEREF _Tc21759 \h 14
1.高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，平衡常数的计算、转化率的计算仍是高考命题的热点。
【备考策略】
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查平衡常数的计算、转化率的计算、与转化率有关的图像等，题目难度一般较大。
考法01 化学平衡常数
1.表达式
(1)对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，反应达到平衡后，K＝eq \f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)，K称为化学平衡常数，简称平衡常数。
【易错警示】(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
(2)平衡常数与方程式的关系
①平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
②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＝eq \f(1,K逆)。
③方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。
④两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。
2.意义及影响因素
(1)K值越大，说明反应进行的程度越大，反应物的转化率也越大。
(2)K只受温度的影响，与物质的浓度、压强变化无关。
3.应用
(1)判断可逆反应进行的程度。温度一定时，K越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的平衡转化率越大；反之，反应物的平衡转化率越小。
(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向。
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，
浓度商：Q＝eq \f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)。
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(QK，反应向逆反应方向进行))
(3)判断可逆反应的反应热
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。( )
(2)温度升高，平衡常数一定增大。( )
(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。( )
(4)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。( )
(5)化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数不会发生改变。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
考向01 考查平衡常数及其影响因素
【例1】（2024·天津南开·一模）对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( )
A.平衡常数表达式为K＝eq \f(c（CO）·c（H2）,c（C）·c（H2O）)
B.恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化
C.升高体系温度，平衡常数K减小
D.恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化
【答案】D
【解析】固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；增大压强，平衡逆向移动，B项错误；升温，该反应正向进行，K增大，C项错误；恒压条件下，通入氦气，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，K只与温度有关，温度不变，K不发生变化，D项正确。
考向02 考查平衡常数的应用
【例2】（2024·江苏南京·二模）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。
下列说法正确的是( )
A.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量
B.通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
C.通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D.氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
【答案】A
【解析】使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ的发生，增大氧化炉中NO的含量，故A正确；升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数均减小，则正反应均为放热反应，无法通过改变氧化炉的温度达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故B错误；反应Ⅰ和反应Ⅱ的正反应均为气体分子数增大的反应，无法通过改变氧化炉的压强达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故C错误；反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ正反应均为放热反应，所以氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度，故D错误。
【对点1】（2024·山东济南·模拟）已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数K1＝eq \f(c（CO2）·c（Cu）,c（CO）·c（CuO）)
B.反应③的平衡常数K＝eq \f(K1,K2)
C.对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D.对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝eq \f(K1,K2)，B正确；对于反应③，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
【对点2】（2024·江苏宿迁·模拟）T1时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40 ml·L－1、0.96 ml·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p， eq \f(p0,p) ＝ eq \f(17,15) 。下列说法错误的是( )
A．T1时，A的平衡转化率为80%
B．T1时，K＝20，Kp＝ eq \f(24,p)
C．T1达到平衡时，再充入0.08 ml C和0.20 ml B，则平衡将正向移动
D．T2时(T2＞T1)，平衡常数为10，可知该反应为放热反应
【答案】C
【解析】设反应达平衡时，C的浓度为2x ml·L－1，则
2A(g) ＋ B(g) 2C(g)
起始/(ml/L) 0.40 0.96 0
转化/(ml/L) 2x x 2x
平衡/(ml/L) 0.40－2x 0.96－x 2x，
恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则 eq \f(0.40＋0.96,0.40－2x＋0.96－x＋2x) ＝ eq \f(17,15) ，解得x＝0.16，故A的平衡转化率为 eq \f(2×0.16,0.40) ×100%＝80%，A项正确；平衡时，K＝ eq \f(0.322,0.082×0.8) ＝20，A、B、C的平衡分压分别为 eq \f(0.08,0.08＋0.8＋0.32) p＝ eq \f(1,15) p， eq \f(0.8,0.08＋0.8＋0.32) p＝ eq \f(2,3) p、 eq \f(0.32,0.08＋0.8＋0.32) p＝ eq \f(4,15) p，则Kp＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,15)p))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,15)p))\s\up12(2)×\f(2,3)p) ＝ eq \f(24,p) ，B项正确；保持体积不变，混合气体中再充入0.08 ml C和0.20 ml B，则C和B的浓度分别为0.40 ml·L－1和1.00 ml·L－1，故Q＝ eq \f(0.402,0.082×1.00) ＝25＞K，反应逆向移动，C项错误；温度升高，K减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。
考法02 平衡常数的相关计算
1.一个模式——“三段式”
(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。
(2)模式：如反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(ml)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为1 L。
mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋ qD(g)
起始/ml a b 0 0
变化/ml mx nx px qx
平衡/ml a－mx b－nx px qx
①求平衡常数：K＝ eq \f(（px）p·（qx）q,（a－mx）m·（b－nx）n)
②求转化率
转化率＝ eq \f(某参加反应的物质转化的量,某参加反应的物质起始的量) ×100%，如α(A)平＝ eq \f(mx,a) ×100%。
2.明确三个关系
(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物质的化学计量数之比。
3.掌握四个公式
(1)反应物的转化率＝eq \f(n（转化）,n（起始）)×100%＝eq \f(c（转化）,c（起始）)×100%。
(2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝eq \f(实际产量,理论产量)×100%。
(3)某气体组分的体积分数＝eq \f(某气体组分的物质的量,混合气体总的物质的量)。
4.压强平衡常数
（1）含义
在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。
（2）表达式
对于一般可逆反应m(A)＋n(B)p(C)＋q(D)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示为
Kp＝ eq \f(pp（C）·pq（D）,pm（A）·pn（B）) 。
（3）分压、总压的计算
① 分压＝总压×物质的量分数。
② p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。
（4）计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例]
模板1：
N2(g)＋ 3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0)
n(始) 1 ml 3 ml 0
Δn 0.5 ml 1.5 ml 1 ml
n(平) 0.5 ml 1.5 ml 1 ml
p(X) eq \f(0.5,3) p0 eq \f(1.5,3) p0 eq \f(1,3) p0
Kp＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)p0))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.5,3)p0))·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1.5,3)p0))\s\up12(3))
模板2：
刚性反应容器中 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
p(始) p0 3p0 0
Δp p′ 3p′ 2p′
p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′
Kp＝ eq \f(（2p′）2,（p0－p′）·（3p0－3p′）3)
考向01 考查平衡常数的计算
【例1】（2024·山东日照·三模）逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
常压下，向密闭容器中充入1ml CO2和2ml H2，达平衡时H2、H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正确的
A．
B．a代表CO、b代表、c代表
C．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数
D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变
【答案】D
【分析】由题干信息可知，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动，则n(CO)增大、c(CH4)减小，结合题干图像可知，c表示CO、a表示CO2、b表示CH4，据此分析解题。
【解析】A．方程式Ⅱ-Ⅰ得方程式3H2(g)+CO(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-165.0-41.1)kJ/ml=-206.1kJ/ml，A错误；
B．由分析可知， a表示CO2、b表示CH4 、c表示CO，B错误；
C．由分析结合题干图示信息可知，649℃平衡时n(H2)=1.2ml，消耗n(H2)=(2-1.2)ml=0.8ml，n(CO)=n(CO2)，因为还生成CH4，所以生成n(H2O)小于0.8ml，该反应的平衡常数K=＜=，C错误；
D．高温时反应Ⅰ进行的程度很大，反应Ⅱ、Ⅲ进行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，n(CO)保持不变，D正确；
故答案为：D。
考向02 考查分压平衡常数的计算
【例2】（2024·江苏南京·二模）如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。(已知：丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程)
(1)104 Pa时，图中表示丙烯的曲线是 (填“ⅰ”“ⅱ”“ⅲ”或“ⅳ”)。
(2)104 Pa、500 ℃时，主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝ (已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。
【答案】(1) ⅰ (2)3.3×103 Pa
【解析】(1)丙烷脱氢制丙烯为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丙烯的平衡体积分数减小；该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，丙烯的平衡体积分数增大，故曲线ⅰ代表104 Pa时丙烯的平衡体积分数。
(2)104 Pa、500 ℃时，丙烯的平衡体积分数为33%，设起始丙烷为1 ml，转化率为x，由题意建立如下三段式：
C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)
起始(ml) 1 0 0
变化(ml) x x x
平衡(ml) 1－x x x
则由丙烯的平衡体积分数为33%可得， eq \f(x,1＋x) ＝0.33，解得x≈0.5，丙烷、丙烯和氢气的分压均为104 Pa× eq \f(1,3) ，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
Kp＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(104×\f(1,3)))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(104×\f(1,3))),104×\f(1,3)) Pa＝104× eq \f(1,3) Pa≈3.3×103 Pa。
考向03 考查速率常数与平衡常数关系在计算中的应用
【例3】（2024·江苏南京·二模）2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：
反应Ⅰ：2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1<0
v1(正)＝k1(正)·c2(NO)，v1(逆)＝k1(逆)·c(N2O2)；
反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢) ΔH2<0
v2(正)＝k2(正)·c(N2O2)·c(O2)，v2(逆)＝k2(逆)·c2(NO2)。
(1)一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝________(用含k1(正)、k1(逆)、k2(正)、k2(逆)的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ________反应Ⅱ的活化能EⅡ(填“>”“<”或“＝”)。
(2)已知反应速率常数k随温度的升高而增大，则升高温度后k2(正)增大的倍数________k2(逆)增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)eq \f(k1（正）·k2（正）,k1（逆）·k2（逆）) < (2)小于
【解析】(1)反应达平衡状态时，v1(正)＝v1(逆)、v2(正)＝v2(逆)，所以v1(正)·v2(正)＝v1(逆)·v2(逆)，即k1(正)·c2(NO)·k2(正)·c(N2O2)·c(O2)＝k1(逆)·c(N2O2)·k2(逆)·c2(NO2)，则有K＝eq \f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq \f(k1（正）·k2（正）,k1（逆）·k2（逆）)；因为决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)速率的是反应Ⅱ，所以反应Ⅰ的活化能EⅠ小于反应Ⅱ的活化能EⅡ。
【思维建模】
(1)假设基元反应为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝eq \f(cc（C）·cd（D）,ca（A）·cb（B）)＝eq \f(k正·v逆,k逆·v正)，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝eq \f(k正,k逆)。
【对点1】（2024·湖南·模拟预测）二甲醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。在体积均为的容器I、Ⅱ中分别充入和，发生反应：。相对容器Ⅱ，容器I仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应，的转化率与时间关系如图，下列叙述正确的是
A．该反应中，产物总能量大于反应物总能量
B．其他条件相同，压强，容器I容器Ⅱ
C．容器Ⅱ中内平均速率为
D．容器I条件下，平衡常数为27
【答案】C
【分析】根据图像可知，容器I先达到平衡，说明Ⅰ容器反应速率大于Ⅱ容器，则Ⅰ容器改变的条件可能是升高温度或增大压强。同时从图中还可知平衡时容器Ⅱ中的转化率更高，说明Ⅰ容器改变的条件相对于Ⅱ容器而言促使反应平衡逆向移动，若为升高温度，则反应的化学平衡逆向移动，正反应为放热反应。若为增大压强，反应的化学平衡正向移动，则Ⅰ中的转化率应该大于Ⅱ，故不可能是增大压强，因此Ⅰ改变的条件是升高温度。
【解析】A．根据以上分析可知反应为放热反应，则产物总能量小于反应物总能量，故A项错误；
B．若其他条件相同，容器I比容器Ⅱ先达到平衡状态，且正反应是体积减小的，因此改变的条件是温度，故温度：容器I＞容器Ⅱ，故B项错误；
C．容器Ⅱ中0∼6min内，CO2的转化率为40%，即反应消耗CO2的物质的量为1ml×40%=0.4ml，H2消耗1.2ml，则H2平均速率为，故C项正确；
D．容器I条件下，4min时达到平衡状态，CO2转化率为50%，根据三段式得：
平衡常数，故D项错误；
故本题选C。
【对点2】（2022·山东济南·模拟预测）以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)反应I、II的1nK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应Ⅱ的平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间tI tII(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)恒压条件下，将CO2和H2按体积比1：3混合，初始压强为P0，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。
已知：CH3OH的选择性=
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。
A．210℃ B．230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr—1)T
②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是 。
③已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中分别为正、逆反应的速率常数，1gk与的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示1gk正的是 ；230℃下，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为，达到平衡时，测得体系中，以物质的分压表示的反应I的平衡常数 。(已知：10-0.48=0.33，10-0.52=0.30)
【答案】(1)减小
(2)正向 =
(3)BD 230 C以上，温度升高，反应I的平衡向逆反应方向移动，反应I的平衡向正反应方向移动，但温度对反应I的平衡影响更大 ④
【分析】（1）根据图象结合平衡移动原理分析反应热，并结合盖斯定律确定反应热的数值即正负，确定温度对平衡常数的影响。
（2）根据压强对平衡体系的影响进行分析，注意两个方程式的关联。
（3）结合温度对平衡的影响分析条件的选择，并通过平衡常数的公式和速率公式进行计算。
【解析】（1）由反应Ⅰ. ，
Ⅱ. 分析，利用盖斯定律，由Ⅰ-Ⅱ 可得热化学方程式为：CO(g)+H2(g)CH3OH(g) ，结合图分析，反应Ⅰ的1nK随着增大而增大，说明降低温度，平衡正向移动，则反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ的1nK随着增大而减小，说明降低温度，平衡逆向移动，则反应Ⅱ为吸热反应，，则<0，升温平衡逆向移动，平衡常数减小。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应体系的体积变大，相当于减压，反应Ⅰ逆向移动，使反应Ⅱ的平衡正向移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，两个反应在一个体系中进行，故两个反应重新达到平衡的时间相同。
（3）①由图可知，使用催化剂CZ(Zr—1)T时甲醇的选择性和产率都更高，230℃时，在催化剂CZ(Zr—1)T催化下甲醇产率最高，故答案为BD。
②反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率减小，甲醇的产率降低，而反应Ⅱ为吸热反应，平衡正向移动，且温度对反应Ⅱ的平衡影响大，所以总体二氧化碳的转化率增大。
③该反应为吸热反应，温度越低，正逆反应速率越小，越小，平衡逆向移动，则，故表示1gk正的是④。为③，根据平衡时，，KP2= ，


平衡时二氧化碳为（1-x-y）ml，氢气为（3-3x-y）ml,甲醇xml，水（x+y）ml，一氧化碳为yml，根据有3（1-x-y）=2 x+y，解x+y=0.6ml。又KP2=0.30分析，有，解2y=1-x，二者联立，解x=0.2，y=0.4。KP1=
【对点3】（2024·江苏宿迁·模拟）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，其反应原理可表示为Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为K＝eq \f(c（MbO2）,c（Mb）·p（O2）)。在37 ℃条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图所示[α＝eq \f(生成的c（MbO2）,初始的c（Mb）)×100%]。研究表明正反应速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
(1)试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。
(2)试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K＝________ kPa－1。已知k逆＝60 s－1，则速率常数k正＝________s－1·kPa－1。
【答案】(1)eq \f(k正,k逆) (2)2 120
【解析】(1)可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆，所以k正·c(Mb)·p(O2)＝k逆·c(MbO2)，eq \f(k正,k逆)＝eq \f(c（MbO2）,c（Mb）·p（O2）)，而平衡常数K＝eq \f(c（MbO2）,c（Mb）·p（O2）)＝eq \f(k正,k逆)。(2)c点时，p(O2)＝4.50 kPa，肌红蛋白的结合度α＝90%，代入平衡常数表达式中可得K＝eq \f(c（MbO2）,c（Mb）·p（O2）)＝eq \f(0.9,4.50×（1－0.9）)kPa－1＝2 kPa－1；K＝eq \f(k正,k逆)，则k正＝K·k逆＝2 kPa－1×60 s－1＝120 s－1·kPa－1。
1.（2024·湖北襄阳·模拟预测）在一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K，则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)的反应热和化学平衡常数为( )
A.2ΔH和2KB.－2ΔH和K2
C.－2ΔH和K－2D.2ΔH和－2K
【答案】C
【解析】根据热化学方程式的意义，4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)的反应热为－2ΔH，再根据平衡常数的表达式，得出其平衡常数为K－2，C项正确。
2.（2024·河北衡水·模拟预测）K为化学平衡常数，下列说法中正确的是( )
A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度
B.K值越大，反应的转化率越小
C.对同类型的反应，K值越大，反应的转化率越大
D.温度越高，K值越大
【答案】C
【解析】一般来说，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，反应的转化率越大，A、B错误，C正确；反应进行的程度越大，化学平衡常数也越大，对于吸热反应来说，升温化学平衡常数增大，而对于放热反应来说，升温化学平衡常数则减小，D错误。
3．（2024·福建泉州·模拟预测）湿法提银工艺中，浸出的需加入进行沉淀。时，平衡体系中含微粒的分布系数[如]随的变化曲线如图所示。
已知：。下列叙述错误的是
A．随着增大，的溶解度先减小后增大
B．时，的平衡常数
C．当时，溶液中
D．时，随着的不断加入，溶液中的比值逐渐减小
【答案】D
【解析】A．由图可知，溶液中增大时，氯化银的分布系数δ先增大后不断减小，说明氯化银的溶解度起始时随着增大而不断减小，当溶液中银离子和氯离子形成络离子时，随着增大，氯化银的溶解度增大，即随着增大，的溶解度先减小后增大，故A正确；
B．由方程式可知，反应的平衡常数，由图可知，，溶液中，则平衡常数=100.2，故B正确；
C．由图可知，当时，，故C正确；
D．根据题中所给信息有，，则有，K只受温度影响，比值不变，故D错误；
故答案选D。
4．（2024·江苏扬州·模拟预测）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关主要反应有：
Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/ml，K1
Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/ml，K2
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的平衡常数K1=
B．反应Ⅱ的ΔS<0
C．有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压
D．该工艺每转化0.2ml CO2可获得0.4mlCO
【答案】C
【解析】A．平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数K1=，故A项不符合题意；
B．反应Ⅱ能发生，说明ΔH-TΔS＜0，已知ΔH2>0，则ΔS＞0，故B项不符合题意；
C．升高温度反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动，降低压强使反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率将增大，故C项符合题意；
D．反应I每反应1ml CO2生成2mlCO，反应II每反应1ml CO2生成1mlCO，则每转化0.2ml CO2获得小于0.4mlCO，故D项不符合题意；
综上所述，故答案为C。
5．（2024·北京大兴·三模）制备的方程式为，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是
A．增加压强有利于提高的产率
B．制备的反应为放热反应
C．增加的用量，的产率一定会增加
D．温度为，平衡常数：
【答案】C
【解析】A．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，有利于提高SiHCl3的产率，故A正确；
B．由图可知温度越高SiHCl3产率减小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故B正确；
C．由图可知增加HCl的用量，SiHCl3的产率可能增加也可能减小，所以增加HCl的用量，SiHCl3的产率不一定会增加，故C错误；
D．平衡常数是温度的函数，温度为450K，平衡常数：K（x）＝K（y）＝K（z），故D正确；
故选C。
6．（2024·河北沧州·三模）某密闭容器中发生反应，维持总压为，当时的平衡转化率—的关系、时的平衡转化率—的关系分别如下图所示，下列说法错误的是
A．金刚石中，一个键连接6个六元环
B．图中；不再变化，能说明该反应达到平衡状态
C．点时，按照初始投料比向容器中又充入和，达到平衡时和的转化率均增大
D．时，该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】A．金刚石中，一个连接12个六元环，1个键连接6个六元环，A正确；
B．相同温度下，越大，的平衡转化率越小，则曲线Ⅱ表示时的平衡转化率—关系，曲线Ⅰ表示时的平衡转化率—关系，正反应放热，温度升高，的平衡转化率降低，因此图中；不再变化，能说明该反应达到平衡状态，B正确；
C．点时为平衡状态，题干为恒压条件，按照初始投料比向容器中又充入和，重新达到平衡时和的转化率均不变，错误；
D．由图可知，、时，的平衡转化率为，，，D正确。
故答案选C。
7．（2024·江苏南京·模拟预测）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣164.7kJ•ml﹣1；
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ•ml﹣1；
反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)△H=﹣247.1kJ•ml﹣1。
向恒压、密闭容器中通入1ml CO2和4ml H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应II的平衡常数可表示为K=
B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化
C．该反应最佳控制温度在800℃~1000℃之间
D．提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
【答案】D
【分析】反应Ⅰ和反应Ⅲ 均为放热反应，因此，CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此，CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，据此分析解答。
【解析】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅱ的平衡常数为K=，故A错误；
B．反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，因此CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B错误；
C．由图可知，较低温度时CH4的物质的量较高，且CO的物质的量较低，因此最佳温度应在200-400℃左右，故C错误；
D．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4的平衡量较高，要提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，故D正确；
故选：D。
8．（2024·江苏扬州·模拟预测）甲醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为
反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·ml−1
反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·ml−1
在1.0×105Pa、n始(H2O)∶n始(CH3OH)=1.2时，若仅考虑上述反应，平衡时CO的选择性、CH3OH的转化率和H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性= × 100％
下列说法正确的是
A．一定温度下，增大可提高CO的选择性
B．平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率
C．图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
D．一定温度下，降低体系压强，反应Ⅰ的平衡常数增大
【答案】B
【分析】根据已知反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·ml−1，反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·ml−1，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更大一些，根据选择性的含义，升温时CO选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO的选择性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。
【解析】A．增大，平衡正向移动，可提高CH3OH的转化率，A错误；
B．由于n始(H2O)∶n始(CH3OH)=1.2，H2O过量，故平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率，B正确；
C．由分析可知②代表H2的产率，C错误；
D．反应Ⅰ的平衡常数只与温度有关，温度不变，反应Ⅰ的平衡常数不变，D错误；
故选B。
9．（2024·河北保定·三模）铌被广泛应用于航空航天、电子、原子能、超导材料及新型功能材料等领域，是一种十分重要的战略物资。常用于萃取稀土金属铌：。某温度下，萃取过程中溶液中与时间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A．其他条件不变，时萃取反应已停止
B．增大，萃取反应平衡向左移动，平衡常数减小
C．min、min时萃取反应的正反应速率：
D．min内，的平均反应速率
【答案】D
【解析】A．平衡时正反应、逆反应依然在不断进行，A项错误；
B．平衡常数只与温度有关，增大浓度K不变，B项错误；
C．萃取反应发生后，正反应速率由大到小至不变时反应达到平衡，，C项错误；
D．min内，，根据速率之比等于化学计量数之比，的平均反应速率，D项正确；
故选：D。
10．（2024·山东·模拟预测）向刚性密闭容器中加入和一定量的，发生反应： 。不同温度下，的平衡转化率随起始的变化如图所示。下列说法错误的是
A．温度：
B．A、B、C点对应的平衡常数：
C．A、B、C点对应的气体的平均摩尔质量：
D．A、B点对应的压强：
【答案】C
【解析】A．由ΔH>0可知正反应吸热，n(H2O)相同时，C2H5OH的平衡转化率T1>T2，说明T1温度更高，有利于正反应进行，C2H5OH的平衡转化率更大，A正确；
B．正反应吸热，温度升高K增大，由T1>T2可知KA=KC>KB，B正确；
C．A点转化率大于C点是由于H2O物质的量增加造成，A、C两点H2O的物质的量关系未知，无法判断A、C对应的气体平均摩尔质量，C错误；
D．容器体积一定，A点温度高且正反应程度大，气体的物质的量大，故压强更大，pA>pB，D正确；
本题选C。
11．（2024·湖南·模拟）是常见的环境污染性气体。一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入1 ml ，用足量活性炭还原的反应为。反应相同时间后，三个容器中的物质的量（n）如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是
A．A点达到平衡， B、C点均未达到平衡
B．若B点达到平衡时，在该温度下的平衡常数
C．若C点使用催化剂，能提高的转化率
D．C点时，瞬间压缩容器体积至1 L后，的物质的量增大
【答案】D
【分析】该反应正向气体分子数增大，恒温恒容条件下，A点的容器体积最小，压强最大，A点的反应速率最大；C点的容器体积最大，压强最小，C点的反应速率最小。根据A、C点NO₂的物质的量可知A点已经达到平衡状态，C点未达平衡。根据“三段式”计算平衡常数K：
ml/L．
计算B点浓度商Q：
。
【解析】A．根据分析可知，B点浓度商，B点未达平衡，A正确；
B．A、B、C点在同一温度下，该反应的平衡常数不变，，B正确；
C．C点未达平衡，使用催化剂可以加快反应速率，提高反应物的转化率，C正确；
D．C点时，瞬间压缩容器体积至1 L，与A点形成等效平衡，的物质的量为0.5ml、保持不变，D错误；答案选D。
12．（2024·辽宁·模拟预测）向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K小于20.25
【答案】D
【解析】A．由图可知，正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，故该在较低温度下能自发进行，A项正确；
B．曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行，乙在恒温过程进行，B项正确；
C．平衡时，，a的反应物浓度大于c的反应物浓度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，
，解得，b点浓度商，a、b点总压强相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a点的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q，D项错误；
本题选D。
13．（2024·河北·模拟预测）高铁酸盐是一种绿色净水剂，溶于水后，与水分子结合发生质子化，并存在平衡：。常温下，0.1 ml⋅L的高铁酸盐溶液中，含铁粒子的物质的量分数随pOH的变化如图所示。下列说法正确的是
A．时，
B．b点对应溶液的
C．由e点到a点溶液中水的电离程度减小
D．反应的平衡常数为
【答案】C
【解析】A． pH=4时，即pOH=10，溶液中存在H2FeO4、和微量的、，由C点：δ()=0.8，，则，故A错误；
B． 发生如下电离：， ，H2FeO4发生如下电离：，，b点时，K1K2=c2(H+)，即，故B错误；
C． a点溶液pOH约12，则pH约2，是电离呈酸性，抑制水的电离，所以水电离出的c(H+)=1×10-12ml/L，e点pOH=6.5，则pH=7.5，主要是水解呈碱性，则水的电离程度a点小于e点，溶液中水的电离程度由e点到A点减小，故C正确；
D． ，，由e点知，时，pOH=6.5，则pH=7.5，则的平衡常数为10-7.5，故D错误；
故答案选C。
14．（2024·安徽·模拟）催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体，其反应式为，下图为，温度在250℃下的甲醇的物质的量分数与压强p的关系及压强在下的甲醇的物质的量分数与温度t的关系，下列有关说法正确的是
A．由图可知，随压强增大，平衡常数K增大
B．曲线a为250℃时等温过程曲线
C．该反应在任何温度下都能自发进行
D．当时，的平衡转化率为53.3％
【答案】B
【分析】该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的含量减少，b为等压过程曲线，a为等温过程曲线，据此回答。
【解析】A．平衡常数K只受温度的影响，压强增大，K值不变，A错误；
B．根据分析可知，b为等压过程曲线，a为等温过程曲线，B正确；
C．由于该反应、，根据，不一定小于0，在低温时能够自发，C错误；
D．起始物n(H2)/n(CO2)=3，设n(H2)=3ml，n(CO2)=1ml，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段式：，时，，解得：x=，则的平衡转化率为33.3％，D错误；
故选B。
15．（2024·海南·模拟）工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是，。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂，测得自来水中变化如图所示。下列叙述正确的是
A．时加入少量固体，离子交换反应平衡常数减小
B．时的逆反应速率大于时的逆反应速率
C．其他条件不变时，时离子交换反应已停止
D．内平均反应速率：
【答案】B
【解析】A．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；
B．在达到平衡前，反应正向发生，随各物质浓度变化，正反应速率增大，逆反应速率减小，6min时逆反应速率大于4min时逆反应速率，B正确；
C．化学平衡状态为动态平衡，反应并未停止，C错误；
D．如果只考虑镁离子、钙离子交换，根据电荷守恒，，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；
故选B。
1．（2024·北京卷）可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A．Y为反应物，W为生成物
B．反应制得，须投入
C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2；CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2；综上所述，X、Y、Z、W依次是、、、。
【解析】A．由分析可知，Y为反应物，W为生成物，A正确；
B．在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B错误；
C．总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确；
D．图中涉及的两个氧化还原反应是和，D正确；
故选B。
2．（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变
C．L6处的的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；
B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；
C．从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；
D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误；
故选C。
3．（2024·湖南卷）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。
【解析】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．根据分析可知，曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，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。
4．（2024·安徽卷）环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时，饱和溶液浓度约为，，，，。下列说法错误的是
A．溶液中：
B．溶液中：
C．向的溶液中加入，可使
D．向的溶液中通入气体至饱和，所得溶液中：
【答案】B
【解析】A．溶液中只有5种离子，分别是，溶液是电中性的，存在电荷守恒，可表示为，A正确；
B．溶液中，水解使溶液呈碱性，其水解常数为，由于，根据硫元素守恒可知，所以，则，B不正确；
C．远远大于，向的溶液中加入时，可以发生沉淀的转化，该反应的平衡常数为，因此该反应可以完全进行，的饱和溶液中，若加入足量时可使，C正确
D．的平衡常数，该反应可以完全进行，因此，当向的溶液中通入气体至饱和，可以完全沉淀，所得溶液中，D正确；
综上所述，本题选B。
5．（2024·浙江卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．时，反应I的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；
B．由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2ml×9.0%=0.18ml，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18ml×80%=0.144ml，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144ml，则反应I的平均速率为：，B正确；
C．其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误；
答案选D。
6．（2024·辽宁卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A．时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；
B．图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；
C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042ml/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；
故答案为：A。
7．（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B．点反应Ⅰ的平衡常数
C．点的压强是的3倍
D．若按投料，则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；
B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；
C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；
D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；
故选C。
8．（2023·江苏卷）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误；
B．由方程形式知， ，B错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；
D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误；
故选C。
9．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1ml，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：，故B错误；
C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确；
答案选B。
10．（2022·江苏卷）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；
C．由方程式可知，反应每消耗4ml氨气，反应转移12ml电子，则反应中消耗1ml氨气转移电子的数目为3ml×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；
故选B。
11．（2022·辽宁卷）甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时，、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A．甘氨酸具有两性
B．曲线c代表
C．的平衡常数
D．
【答案】D
【解析】A．中存在和-COOH，所以溶液既有酸性又有碱性，故A正确；
B．氨基具有碱性，在酸性较强时会结合氢离子，羧基具有酸性，在碱性较强时与氢氧根离子反应，故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化，曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化，曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化，故B正确；
C．的平衡常数，时，根据a，b曲线交点坐标可知，时，，则，故C正确；
D．由C项分析可知，，根据b，c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=，，则，即，故D错误；
故答案选D。
12．（2022·海南卷）某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是
A．增大压强，，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A．该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故v正> v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；
B．催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小，D不正确；
综上所述，本题选C。
13.(2022·湖南卷)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 ml X和1 ml Y发生反应：2X(g)＋Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.ΔH>0
B.气体的总物质的量：naC.a点平衡常数：K>12
D.反应速率：va正【答案】BC
【解析】甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，正反应为气体分子数减小的反应，则刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，图中a点和c点的压强相等，则说明甲容器中气体的总物质的量相比乙容器在减小，即气体的总物质的量：na＜nc，故B正确；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为x ml·L－1，则列出三段式如下：
则有eq \f([（2－2x）＋（1－x）＋x] ml,（2＋1） ml)＝eq \f(p,2p)，计算得到x＝0.75，那么化学平衡常数K＝eq \f(c（Z）,c2（X）·c（Y）)＝eq \f(0.75,0.52×0.25)＝12，又因甲容器为绝热条件，要使平衡压强为p，体系中气体总物质的量应小于1.5 ml，得出x偏大，即平衡常数K＞12，故C正确；根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即va正＞vb正，故D错误。
14.(2022·江苏卷)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)4N2(g)＋6H2O(g)，下列说法正确的是( )
A.上述反应ΔS<0
B.上述反应平衡常数K＝eq \f(c4（N2）·c6（H2O）,c4（NH3）·c（O2）·c4（NO）)
C.上述反应中消耗1 ml NH3，转移电子的数目为2×6.02×1023
D.实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】A.由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应ΔS＞0，错误；B.由方程式可知，反应平衡常数K＝eq \f(c4（N2）·c6（H2O）,c4（NH3）·c（O2）·c4（NO）)，正确；C.由方程式可知，反应每消耗4 ml 氨气，转移12 ml 电子，则反应中消耗1 ml氨气转移电子的数目为3×4×eq \f(1,4)×6.02×1023＝3×6.02×1023，错误；D.实际应用中，加入尿素的量过多，导致尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，错误。
15.(2022·河北卷)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是________ (填标号)。
A.增加CH4(g)用量
B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g)
D.加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1 ml CH4(g)和1 ml H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为b ml，则反应Ⅰ的平衡常数Kx＝________ (写出含有α、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，Kx＝eq \f(xp（C）·xq（D）,xm（A）·xn（B）)，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 ml，达平衡时，α＝0.90，b＝0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)BC
(2)eq \f(（α－b）（3α＋b）3,（1－α）（1－α－b）（2＋2α）2) 0.43
【解析】(1)A.增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意；B.恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；C.移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意；D.加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意；综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；(2)恒温恒压条件下，1 ml CH4 (g)和1 ml H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b ml，则转化的CH4 (g)为α ml，剩余的CH4 (g)为(1－α) ml，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α－b) ml，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1－α－b) ml，H2(g)的物质的量为(3α＋b) ml，则反应混合物的总物质的量为(2α＋2) ml，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g)、H2(g)的物质的量分数分别为eq \f(1－α,2＋2α)、eq \f(1－α－b,2＋2α)、eq \f(α－b,2＋2α)、eq \f(3α＋b,2＋2α)，因此，反应Ⅰ的平衡常数Kx＝eq \f(\f(α－b,2＋2α)×（\f(3α＋b,2＋2α)）3,\f(1－α,2＋2α)×\f(1－α－b,2＋2α))＝eq \f(（α－b）（3α＋b）3,（1－α）（1－α－b）（2＋2α）2)；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 ml，达平衡时，α＝0.90，b＝0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1 ml，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25 ml，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5－0.90－0.65) ml＝3.45 ml，H2(g)的物质的量为(3α＋b) ml＝3.35 ml，平衡混合物的总物质的量为(2α＋6) ml＝7.8 ml，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为eq \f(3.35,7.8)≈0.43。
考点内容
考点分布
平衡常数的计算
2024·北京卷，3分；2024·江苏卷，3分；2024·湖南卷，3分；2024·安徽卷，3分；
2024·辽宁卷，3分；2023·重庆卷，3分；2023·江苏卷 ，3分；2023·湖南卷 ，3分；
2023全国乙，T28，3分；2023湖北，T19，3分；2023辽宁，T18，3分；
2022全国甲，T28，3分；2022全国乙，T28，3分；2022湖南，T14，3分；
2022年6月浙江，T29，3分；2022山东，T20，3分；
平衡常数的应用
2024·浙江卷，3分；2022上海，T20，3分；2021上海，T17，3分；
2021河北，T16，3分；2021山东，T20，3分
温度
(K)
化学平衡常数
反应Ⅰ:
4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
反应Ⅱ:
4NH3＋3O2===2N2＋6H2O
反应Ⅲ:
2NO＋O2===2NO2
500
1.1×1026
7.0×1034
1.3×102
700
2.1×1019
2.6×1025
1.0
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8