資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
1．概念
在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號K表示。
2．表達式
對于反應mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，
K＝(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)。
3．意義及影響因素
(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。
(2)K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。
(3)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。
4．應用
(1)判斷可逆反應進行的程度。
(2)利用化學平衡常數，判斷反應是否達到平衡或向何方向進行。
對于化學反應aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)的任意狀態，濃度商：Qc＝。
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)利用K可判斷反應的熱效應：若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。
1.使用化學平衡常數應注意的問題
(1)化學平衡常數K值的大小是可逆反應進行程度的標志，它能夠表示可逆反應進行的程度。一個反應的K值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，反應物的轉化率也越大。可以說，化學平衡常數是在一定溫度下一個反應本身固有的內在性質的定量體現。
(2)化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。
(3)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”，而不計入平衡常數表達式中。如H2O(l)的濃度，固體物質的濃度均不寫，但水蒸氣濃度要寫。
(4)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若反應方向改變，則平衡常數改變，正、逆反應的平衡常數互為倒數；若化學方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會改變。
2.平衡常數表達式書寫的注意事項
(1)不要把反應體系中純固體、純液體以及水溶液中水的濃度列入平衡常數的表達式中。
(2)非水溶液中發生的反應,若有水參加或生成,則此時水的濃度不可視為常數,應列入平衡常數的表達式中。
(3)若進行的反應為離子反應時,書寫其化學平衡常數時應先改寫成離子反應再進行書寫。如Cl2+H2OH++Cl-+HClO的化學平衡常數為K=。
(4)同一化學反應,化學方程式寫法不同,其平衡常數表達式及數值亦不同。如:
N2O4(g)2NO2(g)　K=
N2O4(g)NO2(g)　K'=
2NO2(g)N2O4(g)　K″=
(5)有氣體參與的反應,用平衡分壓(總壓乘以各自的物質的量分數)表示平衡常數。
如對于反應2A(g)+B(s)C(g),若達到平衡時,n(A)=n1,n(C)=n2,密閉體系的壓強為p,則K=。
考向1　平衡常數的含義
【典例1】（2024·江蘇·高三統考專題練習）在催化劑條件下可被還原為無害物質，反應為： 。下列說法正確的是
A．上述反應
B．上述反應平衡常數
C．上述反應中生成，轉移電子的數目為
D．上述反應中，充入水蒸氣增大壓強可以提高平衡轉化率
【變式練1】（2024·河南·高三校聯考階段練習）下列說法正確的是
A．煤的干餾和石油的裂解均能得到乙烯
B．鋅錳干電池是一次電池，其產生的電能屬于一次能源
C．化學平衡常數值越大，反應物的平衡轉化率越大，其反應速率也越快
D．硅可作半導體材料，可用于測定一些文物的年代，自然界中兩種元素都以游離態存在
【變式練2】（2024·廣東·校考階段練習）在某一密閉容器中，下列關于可逆反應2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1)的平衡常數表達式書寫正確的是
A．K= B．K=
C．K= D．K=
考向2　化學平衡常數的應用
【典例2】（2024·貴州·高三校聯考開學考試）向一恒容密閉容器中加入1mol 和一定量的水蒸氣，發生反應：，的平衡轉化率按不同投料比x[]，隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A．
B．此反應為放熱反應
C．a、b、c點對應的平衡常數：
D．反應溫度為，當容器內氣體的平均相對分子質量不再變化時，反應達到平衡狀態
【變式練3】（2024·江西·模擬預測）已知恒容密閉容器中發生反應： ，平衡體系中氣體的平均相對分子質量(M)在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示，下列敘述正確的是

A．溫度： B．平衡常數：
C．反應速率： D．當M為200.25時轉化率約為33%
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習）將和通入一密閉容器中，發生反應：。的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示，下列有關平衡常數的判斷正確的是
A． B．
C． D．
1．（2024·北京·高考真題）可采用催化氧化法將工業副產物制成，實現氯資源的再利用。反應的熱化學方程式：。下圖所示為該法的一種催化機理。
下列說法不正確的是
A．Y為反應物，W為生成物
B．反應制得，須投入
C．升高反應溫度，被氧化制的反應平衡常數減小
D．圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應
2．（2023·江蘇·統考高考真題）金屬硫化物()催化反應，既可以除去天然氣中的，又可以獲得。下列說法正確的是
A．該反應的
B．該反應的平衡常數
C．題圖所示的反應機理中，步驟Ⅰ可理解為中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間發生作用
D．該反應中每消耗，轉移電子的數目約為
3．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機化合物發生反應；在高溫或放電條件下，N2與O2反應生成NO，NO進一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過量的NOx和水體中過量的NH、NO均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的NO轉化為N2，也可將水體中的NO3-轉化為N2。對于反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說法正確的是
A．該反應的ΔH<0，ΔS<0
B．反應的平衡常數可表示為K=
C．使用高效催化劑能降低反應的焓變
D．其他條件相同，增大，NO的轉化率下降
4．（2021·海南·統考高考真題）制備水煤氣的反應 ，下列說法正確的是
A．該反應
B．升高溫度，反應速率增大
C．恒溫下，增大總壓，H2O(g)的平衡轉化率不變
D．恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數增大
5．（2024·湖南·高三開學考試）工業上，常用氨氣脫硝。向恒容密閉容器中充人NO2和NH3，發生反應為8NH3(g) +6NO2(g) 7N2(g)+ 12H2O(g) ΔH，測得 NO2平衡轉化率與溫度投料比x[x=]的關系如圖所示。凈反應速率Δv=v正- v逆。 下列敘述錯誤的是

A．ΔH<0 B．凈反應速率：a= bC．平衡常數K：a>b=c D．投料比：x2>x1
6．（2024·全國·高三專題練習）用粗硅制備多晶硅，主要發生的反應有：①；。下列說法正確的是
A．反應①的
B．反應②的化學平衡常數
C．制備多晶硅的過程中應設法循環使用和HCl
D．1mol晶體硅中含有4mol Si—Si鍵
1．一個模式——“三段式”
如mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量濃度分別為a mol·L－1、b mol·L－1，達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mx mol·L－1。
　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)
c始/(mol·L－1) a b 0 0
c轉/(mol·L－1) mx nx px qx
c平/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx
K＝。
2．明確三個量的關系
(1)三個量：即起始量、變化量、平衡量。
(2)關系
①對于同一反應物，起始量－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反應物的化學計量數之比。
3．掌握四個公式
(1)反應物的轉化率＝×100%＝×100%。
(2)生成物的產率：實際產量(指生成物)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。
產率＝×100%。
(3)混合物組分的百分含量＝×100%。
(4)某組分的體積分數＝。
Kp含義：在化學平衡體系中，各氣體物質的分壓替代濃度，計算的平衡常數叫壓強平衡常數。單位與表達式有關。
計算技巧：
第一步，根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度；
第二步，計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數；
第三步，根據分壓計算分式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數(或物質的量分數)；第四步，根據平衡常數計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，壓強平衡常數表達式為Kp＝。
考向1　平衡常數與轉化率的關系
【典例1】（2024·浙江·高三校聯考開學考試）某2L密閉容器中投入NO、O2分別為2mol、1mol，只發生反應：2NO+O22NO2，在不同溫度下、相同時間(t min)內NO的轉化率如下表所示。則下列說法正確的是
溫度/℃ 5 30 70 80
轉化率/% 10 80 80 50
A．該反應是吸熱反應
B．若溫度為50℃，NO的轉化率>80%，
C．30℃、70℃溫度下，t min時的生成速率相等
D．80℃溫度下，該反應的平衡常數為2
【變式練1】（2024·全國·高三專題練習）在起始溫度均為T℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入和4molCO，發生反應。已知：、分別是正、逆反應速率常數，，，A、B容器中的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法中正確的是
A．Q點與P點的平衡常數大小為：
B．與濃度比為1∶1時，標志此反應已達平衡
C．T℃時，
D．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內的平均速率為
【變式練2】（2024·河北·高三統考階段練習）時，將氣體充入密閉容器中，發生反應的濃度隨時間的變化關系如圖，已知的消耗速率與各自的分壓有如下關系：，已知：分別為和的分壓，下列說法正確的是
A．時，說明該反應達到平衡狀態
B．點：
C．平衡時，的轉化率為，物質的量分數為
D．該溫度下反應的平衡常數與間的關系為
考向2　速率常數與平衡常數的關系
【典例2】（2024·安徽·高三階段練習）利用反應，可減少汽車尾氣對大氣的污染。該反應的速率方程可表示為、，其中、分別為正、逆反應的速率常數(與溫度有關)，與的關系如圖所示：

下列說法錯誤的是
A．升高溫度，、均增大
B．曲線②代表
C．要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑
D．℃時，該反應的平衡常數K為10
【變式練3】（2024·河南·階段練習）溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是
容器 編號 物質的起始濃度(mol·L-1) 物質的平衡濃度(mol·L-1)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．設K為該反應的化學平衡常數，則有K=
B．達平衡時，容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強之比為20∶17
C．容器Ⅱ中起始時平衡正向移動，達到平衡時，容器Ⅱ中NO2的轉化率比容器Ⅰ中的小
D．若改變溫度為T2，且T2＞T1，則k正∶k逆＜0.8
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習）1，2-二甲基環丙烷的順反異構體可相互轉化： (順式) (反式) ，該反應的速率方程為：(順)和(反)，和分別為正、逆反應速率常數。℃時，加入順式異構體發生反應，兩種異構體的質量分數w隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是

A．反應速率：(正)(逆)
B．L點：轉化率為50％，Q(濃度商)>K
C．升高溫度，、增大倍數：
D．℃時發生反應，測得，則
考向3　壓強平衡常數的相關計算
【典例3】（2024·遼寧·高三階段練習）900 ℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入0.40 mol乙苯，壓強為2Mpa，發生反應： 。一段時間后，反應達到平衡，反應過程中測定的部分數據如下表所示：
時間/min 0 10 20 30 40
n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3
n(苯乙烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20
下列說法正確的是
A．保持其他條件不變，向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀釋劑，則乙苯的轉化率大于50.0%
B．反應在20 min時反應速率v(H2)=0.004 mol·L-1·min-1
C．9000C該反應的平衡常數Kp=2/3MPa
D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.10 mol乙苯、0.10 mol苯乙烯和0.30 mol H2，則達到平衡前：v正【變式練5】（2024·湖南·高三校聯考開學考試）中國旅美教授JingjieWu及其學生利用石墨烯量子點為催化劑，將CO2轉化為燃料甲烷，空間站基于該反應將宇航員呼出的CO2轉化為火箭燃料。將5molCO2和20molH2通入某恒壓(壓強為P0)密閉容器中，發生如下反應：
Ⅰ． △H=-165kJ·mol-1(主反應)
Ⅱ． △H=+41kJ·mol-1(副反應)
平衡時容器中含碳元素物質的物質的量[n(X)]隨溫度(T)的變化如圖甲、乙、丙曲線所示。

下列說法錯誤的是
A．曲線甲、乙、丙分別表示CO2、CO、CH4
B．空間站中使CO2轉化為燃料CH4的反應不能采用高溫
C．1050K時，曲線丙逐漸下降的原因是以反應Ⅱ為主
D．800K時反應Ⅰ的壓強平衡常數
【變式練6】（2024·全國·高三專題練習）已知反應。在體積可變的密閉容器中，按充入反應物進行反應，A的平衡轉化率與溫度、壓強關系如圖所示。下列說法正確的是

A．溫度：
B．平均摩爾質量：
C．a點的分壓平衡常數
D．d點：
1．（2024·湖南·高考真題）恒壓下，向某密閉容器中充入一定量的和，發生如下反應：
主反應：
副反應：
在不同溫度下，反應達到平衡時，測得兩種含碳產物的分布分數隨投料比x(物質的量之比)的變化關系如圖所示，下列說法正確的是
A．投料比x代表
B．曲線c代表乙酸的分布分數
C．，
D．L、M、N三點的平衡常數：
2．（2024·湖南·高三階段練習）在起始溫度均為T℃、容積均為1L的恒容密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入0.1 mol N2O和0.4molCO，發生反應N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) △H<0，已知：k正、k逆分別是正、逆反應速率常數，v正=k正c(N2O)c(CO)，v逆=k逆c(N2)c(CO2)，A、B容器中N2O的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是

A．曲線M表示B容器中N2O的轉化率隨時間的變化
B．用CO 的濃度變化表示曲線N在0~100s內的反應速率為
C．Q點k正小于P點k正
D．T℃時
3．（2024·江蘇·統考三模）工業上傕化氧化可制得，主要反應如下：
反應I
反應II
還可能發生下列副反應：
反應III
反應IV
反應V
研究發現，在實驗條件下，乙醇的轉化率都接近．下，氧醇比為0.6時，部分氣體產物(、、和)的平衡分壓隨溫度的變化如圖所示。已知：用氣體物質的分壓替換濃度計算得到的平衡常數稱為分壓平衡常數。下列說法正確的是
A．500K時，反應體系中一定有積碳產生
B．曲線①表示的平衡分壓隨溫度的變化
C．720K時，反應IV的
D．其他條件一定，增加體系壓強，產物中氫氣的量增多
4．（2024·河南·高三開學考試）t℃時，向容積為2L的剛性容器中充入1mol 和一定量的發生反應；，HCHO的平衡分壓與起始的關系如圖所示。已知：初始加入2mol 時，容器內混合氣體的總壓強為1.2p kPa,為以分壓表示的平衡常數，分壓=總壓×物質的量分數。下列敘述正確的是

A．e點：
B．隨增大，HCHO的平衡分壓不斷增大
C．a點時反應的壓強平衡常數
D．b點時再投入1mol 、1.5mol ，平衡時，的轉化率減小
5．（2024·四川·高三校聯考開學考試）壓強一定的條件下，將和按一定流速通過裝有催化劑的反應管，利用催化加氫制乙二醇。主要發生如下反應：
ⅰ．
ⅱ．
測得的轉化率及的選擇性與溫度的關系如圖所示。已知：選擇性定義為。下列說法正確的是

A．曲線表示的轉化率隨溫度變化曲線
B．范圍內，的選擇性隨溫度升高而增大
C．保持其他條件不變，加快氣體的流速可以提高的轉化率
D．時，生成的物質的量為
6．（2024·河北·校聯考三模）CO2催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術，該過程主要發生下列反應：
反應①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－49.5kJ mol－1
反應②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ mol－1
在0.5MPa條件下，將n(CO2)∶n(H2)為1∶3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應器，實驗測得CO2的轉化率、CH3OH的選擇性[×100%]與溫度的關系如圖所示。下列有關說法不正確的是
A．圖中曲線①表示CH3OH的選擇性隨溫度的變化
B．一定溫度下，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡轉化率
C．升高溫度時，CO的選擇性升高
D．一定溫度下，選用高效催化劑可提高CH3OH的平衡產率
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1．概念
在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號K表示。
2．表達式
對于反應mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，
K＝(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)。
3．意義及影響因素
(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。
(2)K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。
(3)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。
4．應用
(1)判斷可逆反應進行的程度。
(2)利用化學平衡常數，判斷反應是否達到平衡或向何方向進行。
對于化學反應aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)的任意狀態，濃度商：Qc＝。
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)利用K可判斷反應的熱效應：若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。
1.使用化學平衡常數應注意的問題
(1)化學平衡常數K值的大小是可逆反應進行程度的標志，它能夠表示可逆反應進行的程度。一個反應的K值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，反應物的轉化率也越大。可以說，化學平衡常數是在一定溫度下一個反應本身固有的內在性質的定量體現。
(2)化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。
(3)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”，而不計入平衡常數表達式中。如H2O(l)的濃度，固體物質的濃度均不寫，但水蒸氣濃度要寫。
(4)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若反應方向改變，則平衡常數改變，正、逆反應的平衡常數互為倒數；若化學方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會改變。
2.平衡常數表達式書寫的注意事項
(1)不要把反應體系中純固體、純液體以及水溶液中水的濃度列入平衡常數的表達式中。
(2)非水溶液中發生的反應,若有水參加或生成,則此時水的濃度不可視為常數,應列入平衡常數的表達式中。
(3)若進行的反應為離子反應時,書寫其化學平衡常數時應先改寫成離子反應再進行書寫。如Cl2+H2OH++Cl-+HClO的化學平衡常數為K=。
(4)同一化學反應,化學方程式寫法不同,其平衡常數表達式及數值亦不同。如:
N2O4(g)2NO2(g)　K=
N2O4(g)NO2(g)　K'=
2NO2(g)N2O4(g)　K″=
(5)有氣體參與的反應,用平衡分壓(總壓乘以各自的物質的量分數)表示平衡常數。
如對于反應2A(g)+B(s)C(g),若達到平衡時,n(A)=n1,n(C)=n2,密閉體系的壓強為p,則K=。
考向1　平衡常數的含義
【典例1】（2024·江蘇·高三統考專題練習）在催化劑條件下可被還原為無害物質，反應為： 。下列說法正確的是
A．上述反應
B．上述反應平衡常數
C．上述反應中生成，轉移電子的數目為
D．上述反應中，充入水蒸氣增大壓強可以提高平衡轉化率
【答案】B
【解析】A．由方程式可知，該反應是一個氣體分子數減小的反應，即熵減的反應，反應，故A錯誤；
B．由方程式可知，反應平衡常數，故B正確；
C．由方程式可知，生成時，轉移電子的數目為，故C錯誤；
D．充入水蒸氣會增大水蒸氣濃度，平衡逆向移動，NO轉化率減小，故D錯誤；
故答案為：B。
【變式練1】（2024·河南·高三校聯考階段練習）下列說法正確的是
A．煤的干餾和石油的裂解均能得到乙烯
B．鋅錳干電池是一次電池，其產生的電能屬于一次能源
C．化學平衡常數值越大，反應物的平衡轉化率越大，其反應速率也越快
D．硅可作半導體材料，可用于測定一些文物的年代，自然界中兩種元素都以游離態存在
【答案】A
【解析】A．煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，得到的焦爐氣中含有氫氣、甲烷、乙烯、CO等可燃性氣體，可用作氣體燃料或化工原料；石油裂解是將石油分餾產品在高溫或催化劑作用下分解得到小分子氣態烴的過程，可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料，故A正確；
B．鋅錳干電池是一次電池，但其產生的電能是用一次能源加工得到的，屬于二次能源，故B錯誤；
C．化學平衡常數 K 值越大，只能說明反應向右進行的程度越大，反應物的平衡轉化率越大，反應能否發生和其反應速率均和平衡常數無關，故C錯誤；
D．利用硅的半導體性質可作半導體材料，利用 14C的放射性可用于測定一些文物的年代，自然界中硅元素全部以化合態存在，碳元素在自然界既有游離態，也有化合態，故D錯誤；
故選A。
【變式練2】（2024·廣東·校考階段練習）在某一密閉容器中，下列關于可逆反應2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1)的平衡常數表達式書寫正確的是
A．K= B．K=
C．K= D．K=
【答案】C
【解析】化學平衡常數是生成物濃度的化學計量數次冪的乘積與各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積的比值，當反應中有固體物質或液體物質參加時，分子間的碰撞只能在固體或液體表面進行，固體或液體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響，因此，固體或液體的“濃度”作為常數，在平衡常數表達式中，不必寫出，所以化學方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1) 的平衡常數表達式為K=，故選C。
考向2　化學平衡常數的應用
【典例2】（2024·貴州·高三校聯考開學考試）向一恒容密閉容器中加入1mol 和一定量的水蒸氣，發生反應：，的平衡轉化率按不同投料比x[]，隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A．
B．此反應為放熱反應
C．a、b、c點對應的平衡常數：
D．反應溫度為，當容器內氣體的平均相對分子質量不再變化時，反應達到平衡狀態
【答案】D
【解析】A．增大水的投料，平衡正向移動，乙烷轉化率增大，所以x值越小乙烷轉化率越大，，故A錯誤；
B．升高溫度，乙烷轉化率增大，所以此反應為吸熱反應，故B錯誤；
C．升高溫度，乙烷轉化率增大，所以平衡常數，b、c點溫度相等，所以b、c點平衡常數相等，a、b、c點對應的平衡常數：，故C錯誤；
D．反應前后氣體總質量不變、氣體物質的量是變量，所以氣體的平均相對分子質量是變量，反應溫度為，當容器內氣體的平均相對分子質量不再變化時，反應達到平衡狀態，故D正確；
選D。
【變式練3】（2024·江西·模擬預測）已知恒容密閉容器中發生反應： ，平衡體系中氣體的平均相對分子質量(M)在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示，下列敘述正確的是

A．溫度： B．平衡常數：
C．反應速率： D．當M為200.25時轉化率約為33%
【答案】D
【分析】該反應為氣體體積增大的吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，氣體的物質的量增大，由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量相等，則氣體的平均相對分子質量減小，由圖可知，T1條件下氣體的平均相對分子質量大于T2條件下氣體的平均相對分子質量，則溫度T1大于T2。
【解析】A．由分析可知，反應溫度T1大于T2，故A錯誤；
B．平衡常數為溫度函數，溫度不變，平衡常數不變，該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，平衡常數增大，則平衡常數的大小關系為，故B錯誤；
C．溫度越高，反應速率越快，壓強越大，反應速率越快，由圖可知，b點壓強大于a點，由分析可知，b點反應溫度高于a點，則b點反應速率快于b點，故C錯誤；
D．設起始時雙聚氯化鋁的物質的量為1mol，平衡時氯化鋁的物質的量為2amol，由氣體的平均相對分子質量為200.5可得：267×(1—a)+133.5×2a=200.5×(1+a)，解得a=，則雙聚氯化鋁的轉化率為×100%≈33.3%，故D正確；
故選D。
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習）將和通入一密閉容器中，發生反應：。的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示，下列有關平衡常數的判斷正確的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】根據圖像信息，溫度越高，的轉化率越大，平衡正向移動，正反應為吸熱反應。平衡常數只與溫度有關，因為正反應吸熱反應，溫度越高，平衡常數越大，B點和C點溫度相同，平衡常數相等，A點溫度最低，平衡常數最小，D點溫度最高，平衡常數最大，所以平衡常數，故選B。
1．（2024·北京·高考真題）可采用催化氧化法將工業副產物制成，實現氯資源的再利用。反應的熱化學方程式：。下圖所示為該法的一種催化機理。
下列說法不正確的是
A．Y為反應物，W為生成物
B．反應制得，須投入
C．升高反應溫度，被氧化制的反應平衡常數減小
D．圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應
【答案】B
【分析】由該反應的熱化學方程式可知，該反應涉及的主要物質有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO與Y反應生成Cu(OH)Cl，則Y為HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，則W為H2O；CuCl2分解為X和CuCl，則X為Cl2；CuCl和Z反應生成Cu2OCl2，則Z為O2；綜上所述，X、Y、Z、W依次是、、、。
【詳解】A．由分析可知，Y為反應物，W為生成物，A正確；
B．在反應中作催化劑，會不斷循環，適量即可，B錯誤；
C．總反應為放熱反應，其他條件一定，升溫平衡逆向移動，平衡常數減小，C正確；
D．圖中涉及的兩個氧化還原反應是和，D正確；
故選B。
2．（2023·江蘇·統考高考真題）金屬硫化物()催化反應，既可以除去天然氣中的，又可以獲得。下列說法正確的是
A．該反應的
B．該反應的平衡常數
C．題圖所示的反應機理中，步驟Ⅰ可理解為中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間發生作用
D．該反應中每消耗，轉移電子的數目約為
【答案】C
【解析】A．左側反應物氣體計量數之和為3，右側生成物氣體計量數之和為5， ，A錯誤；
B．由方程形式知， ，B錯誤；
C．由題圖知，經過步驟Ⅰ后，中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間形成了作用力，C正確；
D．由方程式知，消耗同時生成，轉移，數目為，D錯誤；
故選C。
3．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機化合物發生反應；在高溫或放電條件下，N2與O2反應生成NO，NO進一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過量的NOx和水體中過量的NH、NO均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的NO轉化為N2，也可將水體中的NO3-轉化為N2。對于反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說法正確的是
A．該反應的ΔH<0，ΔS<0
B．反應的平衡常數可表示為K=
C．使用高效催化劑能降低反應的焓變
D．其他條件相同，增大，NO的轉化率下降
【答案】A
【解析】A．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1，反應氣體物質的量減少，ΔS<0，故A正確；
B．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應的平衡常數可表示為K=，故B錯誤；
C．使用高效催化劑，反應的焓變不變，故C錯誤；
D．其他條件相同，增大，NO的轉化率增大，故D錯誤；
選A。
4．（2021·海南·統考高考真題）制備水煤氣的反應 ，下列說法正確的是
A．該反應
B．升高溫度，反應速率增大
C．恒溫下，增大總壓，H2O(g)的平衡轉化率不變
D．恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數增大
【答案】B
【解析】A．該反應的正反應是氣體體積增大的反應，所以△S＞0，A錯誤；
B．升高溫度，物質的內能增加，分子運動速率加快，有效碰撞次數增加，因此化學反應速率增大，B正確；
C．恒溫下，增大總壓，化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動，使H2O(g)的平衡轉化率減小，C錯誤；
D．恒溫恒壓下，加入催化劑，化學平衡不移動，因此化學平衡常數不變，D錯誤；
故合理選項是B。
5．（2024·湖南·高三開學考試）工業上，常用氨氣脫硝。向恒容密閉容器中充人NO2和NH3，發生反應為8NH3(g) +6NO2(g) 7N2(g)+ 12H2O(g) ΔH，測得 NO2平衡轉化率與溫度投料比x[x=]的關系如圖所示。凈反應速率Δv=v正- v逆。 下列敘述錯誤的是

A．ΔH<0 B．凈反應速率：a= bC．平衡常數K：a>b=c D．投料比：x2>x1
【答案】B
【解析】A．縱坐標從上往下，NO2的平衡轉化率逐漸減小，其余條件相同，升高溫度，平衡轉化率減小，正反應是放熱反應ΔH<0，A正確；
B．a、b、c都是平衡點，正逆反應速率相等，凈反應速率等于0，即a、b、c的凈反應速率相等，B錯誤；
C．平衡常數只與溫度有關，a點對應溫度較低，K較大，b、c點對應溫度相等，K也相等，C正確；
D．NH3、NO2投料比越大，NO2轉化率越大，即x2＞x1，D正確；
故答案為：B。
6．（2024·全國·高三專題練習）用粗硅制備多晶硅，主要發生的反應有：①；。下列說法正確的是
A．反應①的
B．反應②的化學平衡常數
C．制備多晶硅的過程中應設法循環使用和HCl
D．1mol晶體硅中含有4mol Si—Si鍵
【答案】C
【解析】A．由方程式可知，反應①是熵減的反應，反應ΔS＜0，故A錯誤；
B．由方程式可知，反應②的化學平衡常數K=，故B錯誤；
C．由方程式可知，反應①的反應物氯化氫是反應②的生成物，反應①的生成物氫氣是反應②的反應物，所以為了提高原料的利用率，制備多晶硅的過程中應設法循環使用氫氣和氯化氫，故C正確；
D．晶體硅中每個硅原子與4個硅原子形成硅硅鍵，每個硅硅鍵為2個硅原子所共有，則每個硅原子形成硅硅鍵的數目為4×=2，則1mol晶體硅中含有2mol硅硅鍵，故D錯誤；
故選C。
1．一個模式——“三段式”
如mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量濃度分別為a mol·L－1、b mol·L－1，達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mx mol·L－1。
　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)
c始/(mol·L－1) a b 0 0
c轉/(mol·L－1) mx nx px qx
c平/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx
K＝。
2．明確三個量的關系
(1)三個量：即起始量、變化量、平衡量。
(2)關系
①對于同一反應物，起始量－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反應物的化學計量數之比。
3．掌握四個公式
(1)反應物的轉化率＝×100%＝×100%。
(2)生成物的產率：實際產量(指生成物)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。
產率＝×100%。
(3)混合物組分的百分含量＝×100%。
(4)某組分的體積分數＝。
Kp含義：在化學平衡體系中，各氣體物質的分壓替代濃度，計算的平衡常數叫壓強平衡常數。單位與表達式有關。
計算技巧：
第一步，根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度；
第二步，計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數；
第三步，根據分壓計算分式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數(或物質的量分數)；第四步，根據平衡常數計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，壓強平衡常數表達式為Kp＝。
考向1　平衡常數與轉化率的關系
【典例1】（2024·浙江·高三校聯考開學考試）某2L密閉容器中投入NO、O2分別為2mol、1mol，只發生反應：2NO+O22NO2，在不同溫度下、相同時間(t min)內NO的轉化率如下表所示。則下列說法正確的是
溫度/℃ 5 30 70 80
轉化率/% 10 80 80 50
A．該反應是吸熱反應
B．若溫度為50℃，NO的轉化率>80%，
C．30℃、70℃溫度下，t min時的生成速率相等
D．80℃溫度下，該反應的平衡常數為2
【答案】B
【解析】A．根據表格數據可知，隨著溫度升高，速率加快，50℃、30℃ t min未達平衡，70℃、80℃溫度下t min時反應已經達到平衡，為平衡轉化率，平衡轉化率隨升高溫度而減小，根據勒夏特列原理知該反應為放熱反應，A錯誤；
A．由選項A中分析和表格數據可知，50℃時NO的轉化率大于80%，B正確；
A．30℃、70℃轉化率相同，但溫度不同，t min時的NO2生成速率不一定相等，C錯誤；
A．80℃溫度反應t min時已建立該條件下的平衡，NO、O2的起始濃度分別為1 mol/L，0.5 mol/L，NO的轉化率為50%，則NO、O2、NO2的平衡濃度分別為0.5 mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L，故，D錯誤；
故答案為：B。
【變式練1】（2024·全國·高三專題練習）在起始溫度均為T℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入和4molCO，發生反應。已知：、分別是正、逆反應速率常數，，，A、B容器中的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法中正確的是
A．Q點與P點的平衡常數大小為：
B．與濃度比為1∶1時，標志此反應已達平衡
C．T℃時，
D．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內的平均速率為
【答案】A
【分析】由圖可知，的轉化率在達到平衡時N比M高，又 H<0，絕熱時溫度升高，平衡轉化率降低，由圖可知，的轉化率在達到平衡時N比M高，故M為B（絕熱），N為A（恒溫）。
【解析】A．Q與P點平衡時對應的曲線為M及N，且轉化率N>M，故，A正確；
B．與在任何時刻濃度比均為1∶1，B錯誤；
C．T℃時的平衡轉化率為25%，根據平衡三段式可知，此時c(N2)=c(CO2)=mol/L=0.025mol/L，c(N2O)=mol/L=0.075mol/L，c(CO)= mol/L=0.375mol/L，故k=== ，故，C錯誤；
D．在100s時，曲線N中的轉化率為10%，用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內的平均速率為v(CO)==，D錯誤。
故答案為：A。
【變式練2】（2024·河北·高三統考階段練習）時，將氣體充入密閉容器中，發生反應的濃度隨時間的變化關系如圖，已知的消耗速率與各自的分壓有如下關系：，已知：分別為和的分壓，下列說法正確的是
A．時，說明該反應達到平衡狀態
B．點：
C．平衡時，的轉化率為，物質的量分數為
D．該溫度下反應的平衡常數與間的關系為
【答案】C
【解析】A．四氧化二氮的正反應速率和二氧化氮的正反應速率之比為1：2不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故A錯誤；
B．由圖可知，a點二氧化氮濃度沒有達到最大值，是平衡的形成過程，反應的正反應速率大于逆反應速率，故B錯誤；
C．由圖可知，平衡時二氧化氮和四氧化二氮的濃度分別為0.12mol、0.04mol，則四氧化二氮的轉化率為×100%=60%，物質的量分數為×100%=25%，故C正確；
D．由方程式可知，反應的平衡常數K=，由反應達到平衡時，正逆反應速率相等可得：，整理可得==K，則，故D錯誤；
故選C。
考向2　速率常數與平衡常數的關系
【典例2】（2024·安徽·高三階段練習）利用反應，可減少汽車尾氣對大氣的污染。該反應的速率方程可表示為、，其中、分別為正、逆反應的速率常數(與溫度有關)，與的關系如圖所示：

下列說法錯誤的是
A．升高溫度，、均增大
B．曲線②代表
C．要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑
D．℃時，該反應的平衡常數K為10
【答案】B
【解析】A．升高溫度化學反應速率加快，、均增大，故A正確；
B．該反應為放熱反應，降低溫度，正、逆反應速率減小，、也小，平衡正向移動，則，所以曲線③代表，故B錯誤；
C．該反應的、，易在低溫下自發進行，故要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑，故C正確；
D．當時，，反應達到平衡狀態，，即，，，故D正確；
故選B。
【變式練3】（2024·河南·階段練習）溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是
容器 編號 物質的起始濃度(mol·L-1) 物質的平衡濃度(mol·L-1)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．設K為該反應的化學平衡常數，則有K=
B．達平衡時，容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強之比為20∶17
C．容器Ⅱ中起始時平衡正向移動，達到平衡時，容器Ⅱ中NO2的轉化率比容器Ⅰ中的小
D．若改變溫度為T2，且T2＞T1，則k正∶k逆＜0.8
【答案】C
【解析】A．當可逆反應達到平衡狀態時，正、逆反應速率相等，則有k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2)，所以可知化學平衡常數K==，A錯誤；
B．容器Ⅰ中反應達到平衡時O2的濃度c(O2)=0.2 mol/L根據物質反應轉化關系可知：平衡時，c(NO)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.2 mol·L-1，則在T1溫度下，該反應的平衡常數K===0.8；容器Ⅱ中濃度商Qc=≈0.56＜0.8，此時反應正向進行，使氣體的總物質的量大于1 mol，而容器Ⅲ中反應向左進行，氣體的總物質的量小于0.85 mol，氣體物質的量越多，則體系的壓強就越大，所以反應達到平衡時，容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強之比大于20∶17，B錯誤；
C．對于容器Ⅰ中，NO2的起始濃度是c(NO2)=0.6 mol·L-1，平衡濃度c(NO2)=0.2 mol·L-1，所以NO2的平衡轉化率為=；假設容器Ⅱ中NO2的轉化率也為，反應正向進行，起始時c(NO2)=0.3 mol·L-1，c(NO)=0.5 mol·L-1，c(O2)=0.2 mol·L-1，則反應消耗NO2的濃度是0.2 mol/L，根據物質反應轉化關系可知平衡時：c(NO2)=0.1 mol·L-1，c(NO)=0.7 mol·L-1，c(O2)=0.3 mol·L-1，則化學平衡常數K==＞0.8，可知容器Ⅱ中反應達到平衡時NO2的轉化率小于，即容器Ⅱ中起始平衡正向移動，達到平衡時，容器Ⅱ中NO2的轉化率比容器Ⅰ中的小，C正確；
D．因為該反應的正反應是吸熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的正反應方向移動，導致化學平衡常數增大，反應溫度：T2＞T1，所以T2時平衡常數增大，則k正∶k逆＞0.8，D錯誤；
故合理選項是C。
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習）1，2-二甲基環丙烷的順反異構體可相互轉化： (順式) (反式) ，該反應的速率方程為：(順)和(反)，和分別為正、逆反應速率常數。℃時，加入順式異構體發生反應，兩種異構體的質量分數w隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是

A．反應速率：(正)(逆)
B．L點：轉化率為50％，Q(濃度商)>K
C．升高溫度，、增大倍數：
D．℃時發生反應，測得，則
【答案】C
【解析】A．M和N點反應未達到平衡，則(正)(逆)，(正)(逆)，反應過程中v(正)不斷減小，則(正)>(正)，則(正)(逆)，故A錯誤；
B．L點時，順1，2-二甲基環丙烷和逆1，2-二甲基環丙烷的質量分數相等，由方程式 (順式) (反式)可知，此時順1，2-二甲基環丙烷轉化了一半，轉化率為50％，此時反應未達到平衡，平衡正向進行，Q(濃度商)C．該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則、增大倍數：，故C正確；
D．由圖可知，T1℃反應達到平衡時， (反式)的物質的量分數為70%， (順式)的物質的量分數為30%，平衡常數K=，該反應是放熱反應，升高溫度，K值減小，K可能為1，此時K==1，，此時，故D錯誤；
故選C。
考向3　壓強平衡常數的相關計算
【典例3】（2024·遼寧·高三階段練習）900 ℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入0.40 mol乙苯，壓強為2Mpa，發生反應： 。一段時間后，反應達到平衡，反應過程中測定的部分數據如下表所示：
時間/min 0 10 20 30 40
n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3
n(苯乙烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20
下列說法正確的是
A．保持其他條件不變，向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀釋劑，則乙苯的轉化率大于50.0%
B．反應在20 min時反應速率v(H2)=0.004 mol·L-1·min-1
C．9000C該反應的平衡常數Kp=2/3MPa
D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.10 mol乙苯、0.10 mol苯乙烯和0.30 mol H2，則達到平衡前：v正【答案】D
【解析】A．由表中數據可知，30min時處于平衡狀態，平衡時苯乙烯的物質的量為0.2mol,由方程式可知，參加反應的乙苯的物質的量為0.2mol,故乙苯的轉化率為×100%=50%．保持其他條件不變，向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀釋劑，反應混合物的濃度不變，平衡不移動，乙苯的轉化率不變為50%，故A錯誤；
B．由表中數據可知，20min內乙苯的物質的量變化量為0.4mol-0.24mol=0.16mol,故v(乙苯)==0.004mol L-1 min-1，速率之比等于化學計量數之比，則v(H2)=v(乙苯)=0.004mol L-1 min-1，故B錯誤；
C．列三段式：，恒溫恒容下，物質的量與壓強成正比，，則平衡時總壓強為3MPa，9000C該反應的平衡常數，故C錯誤；
D.30min時處于平衡狀態，平衡時苯乙烯的物質的量為0.2mol,平衡時苯乙烯的濃度為=0.1mol/L，由方程式可知，氫氣的平衡濃度為0.1mol/L，參加反應的乙苯的物質的量為0.2mol,故平衡時乙苯的濃度為0.1mol/L，故平衡常數K==0.1，相同溫度下，起始時向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，此時濃度商Qc==0.15＞K=0.1，反應向逆反應進行，故達到平衡前v正＜v逆，故D正確；
故選：D。
【變式練5】（2024·湖南·高三校聯考開學考試）中國旅美教授JingjieWu及其學生利用石墨烯量子點為催化劑，將CO2轉化為燃料甲烷，空間站基于該反應將宇航員呼出的CO2轉化為火箭燃料。將5molCO2和20molH2通入某恒壓(壓強為P0)密閉容器中，發生如下反應：
Ⅰ． △H=-165kJ·mol-1(主反應)
Ⅱ． △H=+41kJ·mol-1(副反應)
平衡時容器中含碳元素物質的物質的量[n(X)]隨溫度(T)的變化如圖甲、乙、丙曲線所示。

下列說法錯誤的是
A．曲線甲、乙、丙分別表示CO2、CO、CH4
B．空間站中使CO2轉化為燃料CH4的反應不能采用高溫
C．1050K時，曲線丙逐漸下降的原因是以反應Ⅱ為主
D．800K時反應Ⅰ的壓強平衡常數
【答案】A
【解析】A．反應Ⅰ為放熱反應，溫度越低，越有利于反應Ⅰ正向移動，故甲為CH4，反應Ⅱ為吸熱反應，溫度越高，越有利于反應Ⅱ正向移動，故乙為CO，則丙為CO2，A項錯誤；
B．空間站中使CO2轉化為燃料CH4，由圖可知，較低溫度時，CO2的平衡轉化率高，CH4的平衡物質的量大，B項正確；
C．曲線丙為CO2，高溫主要進行反應Ⅱ，該反應正向移動，CO2的平衡轉化率提高，含量下降，C項正確；
D．800K達到平衡時，CH4為3.8mol，CO2為1mol，CO為0.2mol，根據三段式法計算：、，容器中n(總)=17.4mol，反應Ⅰ中各氣體的分壓：，，，，800K時反應I的，D項正確；
答案選A。
【變式練6】（2024·全國·高三專題練習）已知反應。在體積可變的密閉容器中，按充入反應物進行反應，A的平衡轉化率與溫度、壓強關系如圖所示。下列說法正確的是

A．溫度：
B．平均摩爾質量：
C．a點的分壓平衡常數
D．d點：
【答案】C
【解析】A．該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動A的轉化率降低，所以T1B．從圖看a、b、c三點A的轉化率越低，即正向程度減小，平均摩爾質量=，正向為n氣總減小的反應，則越正向平均摩爾質量越大。即M(a)>M(c)。同一溫度下，增大壓強平衡正向，即壓強越大平均摩爾質量越大即M(b)>M(d)，B項錯誤；
C． 建立三段式位，計算x(A)= 、x(B)= 、x(C)= 。最終計算Kp= ，C項正確；
D．d點平衡點2v正(A)=2v逆（A）=v逆(B)，D項錯誤；
故選C。
1．（2024·湖南·高考真題）恒壓下，向某密閉容器中充入一定量的和，發生如下反應：
主反應：
副反應：
在不同溫度下，反應達到平衡時，測得兩種含碳產物的分布分數隨投料比x(物質的量之比)的變化關系如圖所示，下列說法正確的是
A．投料比x代表
B．曲線c代表乙酸的分布分數
C．，
D．L、M、N三點的平衡常數：
【答案】D
【分析】題干明確指出，圖中曲線表示的是測得兩種含碳產物的分布分數即分別為、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，則對于主、副反應可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分數越高，則曲線a或曲線b表示CH3COOCH3分布分數，曲線c或曲線d表示CH3COOH分布分數，據此分析可知AB均正確，可知如此假設錯誤，則可知投料比x代表，曲線a或曲線b表示，曲線c或曲線d表示，據此作答。
【詳解】A．根據分析可知，投料比x代表，故A錯誤；
B．根據分析可知，曲線c表示CH3COOCH3分布分數，故B錯誤；
C．甲醇與一氧化碳的反應為熵減反應，若反應為吸熱，則任何條件下都不能自發，所以甲醇和一氧化碳的反應為放熱反應，則ΔH1<0；當同一投料比時，觀察可知T1時大于T2時，由T2＞T1可知，溫度越高則越小，說明溫度升高副反應的平衡逆向移動，，故C錯誤；
D．L、M、N三點對應副反應，且，升高溫度平衡逆向移動，，故D正確；
故答案選D。
2．（2024·湖南·高三階段練習）在起始溫度均為T℃、容積均為1L的恒容密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入0.1 mol N2O和0.4molCO，發生反應N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) △H<0，已知：k正、k逆分別是正、逆反應速率常數，v正=k正c(N2O)c(CO)，v逆=k逆c(N2)c(CO2)，A、B容器中N2O的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是

A．曲線M表示B容器中N2O的轉化率隨時間的變化
B．用CO 的濃度變化表示曲線N在0~100s內的反應速率為
C．Q點k正小于P點k正
D．T℃時
【答案】C
【分析】該反應為放熱反應，絕熱容器中反應溫度升高，升高溫度，反應速率加快，平衡向逆反應方向移動，一氧化二氮的轉化率的減小，則曲線M表示B容器中一氧化二氮的轉化率隨時間的變化，曲線N表示A容器中一氧化二氮的轉化率隨時間的變化。
【解析】A．由分析可知，曲線M表示B容器中一氧化二氮的轉化率隨時間的變化，故A正確；
B．由圖可知，曲線N在100s時，一氧化二氮的轉化率為10%，由方程式可知，在0—100s內一氧化碳的反應速率為=1×10-4mol/(L·s)，故B正確；
C．由分析可知，曲線M表示B容器中一氧化二氮的轉化率隨時間的變化，則Q點反應溫度高于P點，Q點反應溫度高于P點，所以一氧化二氮轉化率相同說明Q點k正大于P點k正，故C錯誤；
D．由平衡時正逆反應速率相等可得：k正·c(N2O)·c(CO) =k逆·c(N2)·c(CO2)，平衡常數K==，由圖可知，T℃條件下，容器A平衡時一氧化二氮的轉化率為25%，則平衡時一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氮氣的濃度分別為=0.075mol/L、=0.375mol/L、=0.025mol/L、=0.025mol/L，反應的平衡常數K===，故D正確；
故選C。
3．（2024·江蘇·統考三模）工業上傕化氧化可制得，主要反應如下：
反應I
反應II
還可能發生下列副反應：
反應III
反應IV
反應V
研究發現，在實驗條件下，乙醇的轉化率都接近．下，氧醇比為0.6時，部分氣體產物(、、和)的平衡分壓隨溫度的變化如圖所示。已知：用氣體物質的分壓替換濃度計算得到的平衡常數稱為分壓平衡常數。下列說法正確的是
A．500K時，反應體系中一定有積碳產生
B．曲線①表示的平衡分壓隨溫度的變化
C．720K時，反應IV的
D．其他條件一定，增加體系壓強，產物中氫氣的量增多
【答案】A
【分析】反應II是放熱反應，升高溫度平衡正向移動，CO的平衡分壓增大，另外的平衡分壓減小，的平衡分壓增大，說明曲線①表示CO的平衡分壓隨溫度的變化，曲線②代表的平衡分壓隨溫度的變化，以此解答。
【解析】A．由圖可知，500K時，、、、4種氣體中和CO的平衡分壓最小，說明反應V正向進行較多，反應體系中一定有積碳產生，故A正確；
B．由分析可知，曲線①表示CO的平衡分壓隨溫度的變化，故B錯誤；
C．反應IV的，由圖可知，720K時，，則=1，故C錯誤；
D．反應III是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡，平衡正向移動，氫氣的量減小，反應IV是氣體體積增大的反應，增大壓強平衡，平衡逆向移動，氫氣的量減小，壓強對反應V的平衡沒有影響，綜上所述，其他條件一定，增加體系壓強，產物中氫氣的量減少，故D錯誤；
故選A。
4．（2024·河南·高三開學考試）t℃時，向容積為2L的剛性容器中充入1mol 和一定量的發生反應；，HCHO的平衡分壓與起始的關系如圖所示。已知：初始加入2mol 時，容器內混合氣體的總壓強為1.2p kPa,為以分壓表示的平衡常數，分壓=總壓×物質的量分數。下列敘述正確的是

A．e點：
B．隨增大，HCHO的平衡分壓不斷增大
C．a點時反應的壓強平衡常數
D．b點時再投入1mol 、1.5mol ，平衡時，的轉化率減小
【答案】C
【分析】由圖可知隨著加入氫氣量的增多平衡正向移動產物的分壓增大，abc構成曲線上的點均為平衡點，e點不是平衡點，依此答題。
【解析】A．e點對應的平衡點是b點，所以此時生成物壓強小于平衡壓強，平衡需向正反應方向移動，所以，A錯誤；
B．隨增大，相當于增加氫氣的濃度，平衡向右移動，生成的HCHO越來越多，平衡分壓不斷增大，當時剩余的反應物越來越多所以HCHO的平衡分壓會減小，B錯誤；
C．根據c點加入2mol氫氣，=2則起始加入1mol二氧化碳，由三段式分析：，體積不變時壓強之比等于物質的量之比所以，，甲醛的物質的量為0.5摩爾，分壓是0.2p kPa，所以平衡狀態中二氧化碳、氫氣、甲醛、水蒸氣的分壓分別為：0.2p kPa、0.4p kPa、0.2p kPa、0.2p kPa，，，平衡常數只與溫度有關所以a點時反應的壓強平衡常數，C正確；
D．b點時再投入1mol 、1.5mol ，相當于對原平衡體系體積縮小一半，壓強增大平衡右移，所以平衡時，的轉化率增大，D錯誤；
故選C。
5．（2024·四川·高三校聯考開學考試）壓強一定的條件下，將和按一定流速通過裝有催化劑的反應管，利用催化加氫制乙二醇。主要發生如下反應：
ⅰ．
ⅱ．
測得的轉化率及的選擇性與溫度的關系如圖所示。已知：選擇性定義為。下列說法正確的是

A．曲線表示的轉化率隨溫度變化曲線
B．范圍內，的選擇性隨溫度升高而增大
C．保持其他條件不變，加快氣體的流速可以提高的轉化率
D．時，生成的物質的量為
【答案】D
【解析】A．根據題意，隨著溫度升高，反應ⅰ、ⅱ均正向移動，的轉化率增大，故曲線代表的轉化率隨溫度變化曲線，A錯誤；
B．曲線是的選擇性，時曲線與曲線相交，則曲線是的選擇性，根據圖像，范圍內，的選擇性隨溫度升高而減小，B錯誤；
C．加快氣體的流速時，氣體來不及在催化劑表面反應，的轉化率會降低，C錯誤；
D．時的轉化率為，即轉化的，由圖像知，時和的選擇性相等，則，此時，D正確；
故選D。
6．（2024·河北·校聯考三模）CO2催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術，該過程主要發生下列反應：
反應①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－49.5kJ mol－1
反應②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ mol－1
在0.5MPa條件下，將n(CO2)∶n(H2)為1∶3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應器，實驗測得CO2的轉化率、CH3OH的選擇性[×100%]與溫度的關系如圖所示。下列有關說法不正確的是
A．圖中曲線①表示CH3OH的選擇性隨溫度的變化
B．一定溫度下，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡轉化率
C．升高溫度時，CO的選擇性升高
D．一定溫度下，選用高效催化劑可提高CH3OH的平衡產率
【答案】D
【解析】A．反應①為放熱反應，升高溫度后平衡逆向移動，CH3OH的選擇性降低；反應②為吸熱反應，平衡正向移動生成CO，CH3OH的選擇性也降低，所以升高溫度之后，CH3OH的總的選擇性降低，曲線①表示CH3OH的選擇性隨溫度的變化，A正確；
B．一定溫度下，增大n(CO2)∶n(H2)的比值，平衡正向移動，氫氣的轉化率提高，B正確；
C．升高溫度，反應反應②為吸熱反應，平衡正向移動生成CO，CO的選擇性升高，C正確；
D．選用催化劑只能改變反應應速率，不能改變轉化率，D錯誤；
故選D。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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