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专练 41 化学平衡常数及转化率计算
授课提示：对应学生用书81页
1．[2022·广东卷]恒容密闭容器中，BaSO
4
(s)＋4H
2
(g)⇌BaS(s)＋4H
2
O(g)在不同温度下
达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H O)随温度的变化曲线
2
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO，H 的平衡转化率增大
4 2
答案：C
解析：温度越高，达到平衡时，H 的物质的量越少，说明升高温度，平衡正向移动，
2
则该反应的ΔH>0，A项错误；结合热化学方程式中各物质的状态，由图象曲线变化趋势可
知a上面的曲线为n(H O)随温度的变化曲线，B项错误；化学方程式中反应前后气体分子
2
数相等，故向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动，C项正确；BaSO 为固态，向平衡
4
体系中加入BaSO，H 的平衡转化率不变，D项错误。
4 2
2．[2024·吉林卷]异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过
程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的
是( )
A．3 h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．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg－1·h－1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
答案：A
解析：3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反
应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度
不再变化，1，4失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常
数：①>②，B正确；0～3 h内平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg－1·h－1，C正确；
反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平
衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
3．[2024·江苏南通一模]反应2C H(g)＋6NO(g)＋3O(g)===4CO (g)＋4HO(g)＋3N(g)
2 4 2 2 2 2
可用于去除氮氧化物。Cu＋催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应过程中，Cu＋参与反应，降低了反应的焓变
B．该反应的平衡常数
K＝
C．其他条件不变时，增大，NO的平衡转化率减小
D．步骤Ⅲ中每消耗1 mol Cu＋(NO )，转移电子数目为4×6.02×1023
2
答案：D
解析：先分析题干情境：
再分析图像情境：4．[2024·湖南师大附中高三月考]NO 是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应
2 5
2N
2
O
5
(g)⇌4NO
2
(g)＋O
2
(g) ΔH>0，T
1
温度下的部分实验数据如下表所示。
t/s 0 500 1 000 1 500
c(N O)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50
2 5
下列说法正确的是( )
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．T 温度下的平衡常数为K ＝125，1 000 s时NO(g)转化率为50%
1 1 2 5
C．其他条件不变时，T 温度下反应到1 000 s时测得NO(g)浓度为2.98 mol·L－1，则
2 2 5
T<T
1 2
D．T 温度下的平衡常数为K ，T 温度下的平衡常数为K ，若T>T，则K <K
1 1 2 2 1 2 1 2
答案：B
解析：该反应ΔH>0，ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知高温有利于自发进行，故A项
错误；T 温度下，反应到1 000 s时，反应已达到平衡状态，平衡时，c(N O)＝2.50 mol·L－
1 2 5
1，NO 的浓度减小了2.50 mol·L－1，转化率为×100%＝50%，则生成的c(NO )＝5.00 mol·L
2 5 2
－1，c(O )＝1.25 mol·L－1，平衡常数K ＝＝125，故B项正确；其他条件不变时，T 温度下，
2 1 2
1 000 s时，c(N O)＝2.98 mol·L－1>2.50 mol·L－1，则平衡向逆反应方向移动，正反应方向为
2 5
吸热反应，则T>T，故C项错误；正反应为吸热反应，则温度越高，越有利于反应向正反
1 2
应方向进行，即平衡常数越大，若T>T，则K >K ，故D项错误。
1 2 1 2
5.
[2024·福建福州质检]在1 L的密闭容器中充入 2 mol N 和7 mol H ，发生反应N ＋
2 2 2
3H 2⇌2NH
3
，保持其他条件不变，相同时间内测得NH
3
的浓度与温度的关系如图所示。下
列叙述不正确的是( )
A．该反应是放热反应
B．a、c两点对应的压强：p<p
a c
C．温度为T K时，N 的平衡转化率为50%
1 2
D．温度为T K时，再加入1 mol N 和1 mol NH ，平衡向正反应方向移动
1 2 3
答案：D
解析：图中a→b为建立平衡的过程，b→c为平衡移动的过程，平衡后，升高温度NH
3
的浓度降低，故该反应为放热反应，A项正确；a、c两点NH 的浓度相等，c点的温度高
3于a点，则压强p<p，B项正确；温度为T K时，氨气的平衡浓度为2 mol·L－1，容器的
a c 1
体积为1 L，则反应的N 为1 mol，故N 的平衡转化率为50%，C项正确；温度为T K时，
2 2 1
N 、H 、NH 的平衡浓度分别为1 mol·L－1、4 mol·L－1、2 mol·L－1，则该温度下的平衡常数
2 2 3
K＝＝＝，再加入 1 mol N 和1 mol NH 后，N 、H 、NH 的浓度分别为 2 mol·L－1、4
2 3 2 2 3
mol·L－1、3 mol·L－1，此时Q＝＝>，故平衡逆向移动，D项错误。
c
6．[2024·邢台市高三月考]已知反应：2NO(g)＋2H(g)===N (g)＋2HO(g)生成N 的初
2 2 2 2
始速率与NO、H 的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H )，k是速率常数。在800 ℃时测得
2 2
的相关数据如下表所示。
实验 初始浓度 生成N 的初始速
2
数据 c(NO)/mol·L－1 c(H )/mol·L－1 率/mol·(L·s)－1
2
1 2.00×10－3 6.00×10－3 1.92×10－3
2 1.00×10－3 6.00×10－3 4.80×10－4
3 2.00×10－3 3.00×10－3 9.60×10－4
下列说法不正确的是( )
A．关系式中x＝1、y＝2
B．800 ℃时，k的值为8×104
C．若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H )＝4.00×10－3 mol·L－l，则生成N 的初始速率
2 2
为5.12×10－3 mol·(L·s)－1
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数k将增大
答案：A
解析：由实验数据1和2可知，c(H )不变，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的＝
2
4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)不变，c(H )扩大1倍，反应速率扩大为原来
2
的＝2倍，则y＝1，故A错误；根据数据1可知800 ℃时，k的值为＝＝8×104，故B正
确；若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H )＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N 的初始速率v＝
2 2
k×c2(NO)·c(H )＝8×104×(4.00×10－3)2×(4.00×10－3)＝5.12×10－3 mol·(L·s)－1，故C正确；
2
温度升高，反应速率加快，则当浓度和其它条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大
的，故D正确。
7．[2024·河北沧州七校联盟期中]在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO 和3
2
mol H
2
，发生反应：CO
2
(g)＋3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)＋H
2
O(g)。在其他条件不变的情况下，温度
对反应的影响如图所示(注：T、T 均高于300 ℃)。下列说法正确的是( )
1 2
A．该反应的ΔH>0
B．处于A点的反应体系从T 变到T，达到平衡时化学平衡常数增大
1 2
C．T 时，反应达到平衡时消耗H 的平均反应速率v(H )＝ mol·L－1·min－1
2 2 2
D．T 时，该反应的化学平衡常数为
2
答案：C
解析：由图可知，当其他条件相同时，T 时反应速率较快，则温度：T>T ，T 时反应
2 2 1 2
达到平衡时甲醇的物质的量小于T 时，则说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，
1ΔH<0，A错误；正反应为放热反应，处于A点的反应体系从T 变到T ，平衡逆向移动，
1 2
化学平衡常数减小，B错误；在化学反应中物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之
比，由图可知 T 时，反应达到平衡时 Δn(CHOH)＝n ，Δn(H )∶Δn(CHOH)＝3∶1，则
2 3 B 2 3
Δn(H )＝3n ，消耗H 的平均反应速率v(H )＝ mol·L－1·min－1，C正确；由三段式：
2 B 2 2
CO
2
(g)＋3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)＋H
2
O(g)
起始量/mol 1 3 0 0
变化量/mol n 3n n n
B B B B
平衡量/mol 1－n 3－3n n n
B B B B
可知T 时，该反应的化学平衡常数K＝＝，D错误。
2
8．[2024·山东历城二中月考]已知反应：A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)，在一定压强下，按x
＝(A的物质的量始终为1 mol)向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时，A气
体的体积分数(V%)与温度(T)、x的关系。图乙表示x＝2时，正、逆反应的平衡常数与温度
的关系。则下列说法正确的是( )
A．图甲中x<1
2
B．图乙中，A线表示正反应的平衡常数
C．由图乙可知，T 时K＝1，B的转化率约为33.3%
1
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将减小
答案：C
解析：增大B的物质的量，平衡正向移动，A的体积分数减小，则甲中x>1，A项错
2
误；由图甲可知，升高温度A的体积分数增大，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升
高温度正反应的K减小，乙中曲线B表示正反应的平衡常数，B项错误；由图乙可知，T
1
时x＝2，K＝1，设B的转化量为a mol，容器的容积为V L，列三段式：
A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)
起始量/mol 1 2 0 0
转化量/mol a a a a
平衡量/mol 1－a 2－a a a
K＝＝1，解得a＝，则B的转化率为×100%≈33.3%，C项正确；由于该反应为气体分
子数不变的放热反应，恒容绝热装置中进行该反应，气体体积、物质的量不变，温度升高
达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D项错误。
9．[2024·合肥市质量检测]合成氨原料气中的杂质CO需预先用吸收液处理，其反应为
[Cu(NH
3
)
2
]＋(aq)＋CO(g)＋NH
3
(g)⇌[Cu(NH
3
)
3
CO]＋(aq) ΔH<0，吸收液在一定条件下可再
生。下列叙述正确的是( )
A．CO中σ键和π键个数之比为1∶1
B．上述反应在高温条件下可自发进行
C．增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
D．吸收液再生的适宜条件是高温和低压
答案：D解析：CO分子结构中C和O之间形成三个共价键，其中有1个σ键、2个π键，则σ
键和π键个数之比为1∶2，A项错误；由题知，该反应为放热、熵减的反应，ΔH<0，
ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS<0反应能自发进行，可知该反应在低温条件下可自发进行，B
项错误；化学平衡常数只与温度有关，与压强无关，因此增大压强，平衡正向移动，但平
衡常数不变，C项错误；吸收液再生需使题给反应平衡左移，故适宜的条件是高温和低压，
D项正确。
