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专题55 化学平衡常数及计算
1．【2022年重庆卷】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p 和p。
1 2
反应1：NH HCO (s) NH (g)+HO(g)+CO(g) p=3.6×104Pa
4 3 3 2 2 1
反应2：2NaHCO (s) NaCO(s)+HO(g)+CO(g) p=4×103Pa
3 2 3 2 2 2
该温度下，刚性密闭容器中放入NH HCO 和NaCO 固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错
4 3 2 3
误的是
A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH ，再次平衡后，总压强增大
3
C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
2．【2021年江苏卷】N 是合成氨工业的重要原料，NH 不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO；
2 3 3
HNO 能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N 与O 反应
3 2 2
生成NO，NO进一步氧化生成NO 。2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NO
2 2 2 x
和水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化
为N，也可将水体中的NO -转化为N。对于反应2NO(g)+O (g) 2NO (g)，下列说法正确的是
2 3 2 2 2
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．其他条件相同，增大 ，NO的转化率下降
3．【2022年上海卷】向体积为1L的容器中充入4molA，发生反应： ，不同温度下
的平衡常数与达到平衡时B的物质的量如下：
温度
K 4 1
x y
/mol
下列说法正确的是
A．容器中气体的平均摩尔质量不变时，该反应达到平衡
B． 时，若平衡时剩余2molA，则C必为气体
C． 时，当反应达到平衡后，容器内剩余A的物质的量为3molD． 时，若容器的体积变为2L，则平衡时 mol
4．【2022年辽宁卷】某温度下，在 恒容密闭容器中 发生反应 ，有关数
据如下：
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是
A． 时，Z的浓度大于
B． 时，加入 ，此时
C． 时，Y的体积分数约为33.3%
D． 时，X的物质的量为
5．【2022年江苏卷】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
6．（2021·湖南真题）已知： ，向一恒温恒容的密闭容器中充入 和
发生反应， 时达到平衡状态I，在 时改变某一条件， 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率
随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B． 时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数 ：
D．平衡常数K：
7．（2020·浙江高考真题）5mL0.1mol⋅L-1KI溶液与1mL0.1mol⋅L-1FeCl
溶液发生反应：
3
2Fe3+ (aq)+2I- (aq)⇌2Fe2+ (aq)+I (aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
2
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入FeSO 固体，平衡逆向移动
4
c2(Fe2+)
D．该反应的平衡常数K=
c2(Fe3+)×c2(I-)
8．（2020·浙江高考真题）一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应 。
反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol
t/min
0 2.0 2.4 0
5 0.9
10 1.6
15 1.6
下列说法正确的是（ ）
A．0~5 min用A表示的平均反应速率为
B．该反应在10 min后才达到平衡
C．平衡状态时，
D．物质B的平衡转化率为20%
9．（2017·浙江高考真题）已知：N(g)+3H(g) 2NH (g) △H=-92kJ/mol。起始反应物为 和 ，
2 2 3
物质的量之比为1:3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中 的物
质的量分数如下表：
温度
400℃ 450℃ 500℃ 600℃
压强
20MPa 0.387 0.274 0.189 0.088
30MPa 0.478 0.359 0.260 0.129下列说法正确的是
A．体系中 的物质的量分数越大，则正反应速率越大
B．反应达到平衡时， 和 的转化率之比为1∶1
C．反应达到平衡时，放出的热量均为92.4kJ
D．600℃，30MPa下反应达到平衡时，生成 的物质的量最多
10．（2015·天津高考真题）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：
X（g）+m Y（g） 3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体
系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是
A．m=2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1:1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1
11．（2015·重庆高考真题）羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中，将CO和HS混合加热并达到下列平衡：
2
CO（g）+H S（g） COS（g）+H （g） K=0.1
2 2
反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是
A．升高温度，HS浓度增加，表明该反应是吸热反应
2
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前HS物质的量为7mol
2
D．CO的平衡转化率为80%
12．（2014·四川高考真题）在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g) + Y(g) M(g) +
N(g)，所得实验数据如下表：
起始时物质的量/
平衡时物质的量/mol
实验
mol
温度/℃
编号
n(X) n(Y) n(M)
① 700 0.40 0.10 0.090
② 800 0.10 0.40 0.080
③ 800 0.20 0.30 a
④ 900 0.10 0.15 b
下列说法正确的是
A．实验①中，若5 min时测得n(M)=0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10－2 mol/(L·min)
B．实验②中，该反应的平衡常数K=2.0
C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D．实验④中，达到平衡时，b＞0.060
13．（2008·海南高考真题）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中
发生如下反应：X+2Y 2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质
的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（ ）
A．33% B．40% C．50% D．65%
14．（2013·四川高考真题）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生
反应X(g)＋Y(g) 2Z(g) △H < 0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：
t/min 2 4 7 9
n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
下列说法正确的是
A．反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10－3mol·L－1·min-1
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)> ν(正)
C．该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大
15．（2014·上海高考真题）只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动
C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化
16．（2010·北京高考真题）某温度下，H(g)＋CO(g) HO(g)＋CO(g)的平衡常数 。该温度下在
2 2 2 2
甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，
起始浓度 甲 乙 丙
c(H)/mol L-1 0.010 0.020 0.020
2
c(CO)/mol L-1 0.010 0.010 0.020
2
投入H(g)和CO(g)，其起始浓度如表所示。下列判断不正确的是（ ）
2 2
A．平衡时，乙中CO 的转化率大于60%
2
B．平衡时，甲中和丙中H 的转化率均是60％
2
C．平衡时，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012mol/L
2
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
17．（2009·宁夏高考真题）在一定温度下，反应 H
2
（g）+ X
2
（g）⇌HX（g）的平衡常数为10，若将1.0mol的HX（g）通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX（g）的最大分解率接近于
A．5% B．17% C．25% D．33%
18．（2013·重庆高考真题）将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s) 2G(g)。忽
略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。
压强/MPa
体积分数/% 1.0 2.0 3.0
温度/℃
810 54.0 a b
915 c 75.0 d
1000 e f 83.0
①b＜f ②915℃、2.0MPa时E的转化率为60% ③该反应的ΔS＞0 ④K(1000℃)＞K(810℃)
上述①～④中正确的有( )
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
19．（2011·江苏高考真题）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和HO，发生反应：
2
CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g)，反应过程中测定的部分数据见下表（表中t＞t）
2 2 2 1 2
反应时间/min n(CO)/mol HO/ mol
2
0 1.20 0.60
t 0.80
1
t 0.20
2
下列说法正确的是
A．反应在tmin内的平均速率为v(H )＝0.40/t mol·L－1·min－1
1 2 1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH O，到达平衡时，n(CO)＝0.40
2 2
mol。
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molHO，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率
2
增大，HO的体积分数减小。
2
D．温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
20．（2009·天津高考真题）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 结合生成HbO ,因此具有输氧能力，CO吸
2 2
入肺中发生反应：CO+HbO O+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达
2 2
到HbO 浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是
2
A．CO与HbO 反应的平衡常数K=
2
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O 越少
2
C．当吸入的CO与O 浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
2D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
21．（2008·北京高考真题）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl (g)+2H(g) Si(s)
4 2
+4HCl(g)；ΔH=+QkJ·mol-1(Q＞0)，某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应，下
列叙述正确的是（ ）
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl 的转化率
4
B．若反应开始时SiCl 为1mol，则达平衡时，吸收热量为QkJ
4
C．反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol·L-1，则H 反应速率为0.03mol·L-1·min-1
2
D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液恰好反应
22．【2022年湖南卷】2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：
（1）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的 和 ，起始压强为 时，发
生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是_______；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时 的体积分数可能大于
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时， 的转化率为 ，CO的物质的量为 。此时，整个体系_______(填“吸
收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数 _______(以分压表示，分压=总压×物质
的量分数)。
23．【2022年河北卷】氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
（2）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.
Ⅱ.
①下列操作中，能提高 平衡转化率的是_______ (填标号)。
A．增加 用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除 D．加入催化剂
②恒温恒压条件下， 和 反应达平衡时， 的转化率为 ， 的物
质的量为 ，则反应Ⅰ的平衡常数 _______ (写出含有A．b的计算式；对于反应
， ，x为物质的量分数)。其他条件不变，起始量增加到 ，达平衡时， ，平衡体系中 的物质的量分数为
_______(结果保留两位有效数字)。
24．（2021·湖南真题）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两
种方法由氨气得到氢气。
方法I：氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
键能 946 436.0 390.8
一定温度下，利用催化剂将 分解为 和 。回答下列问题：
（1）反应 _______ ；
（2）已知该反应的 ，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)
A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃
（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 通入3L的密闭
容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变， 时反应达到平衡，用 的浓度变化表示 时间内的反应速率
_______ (用含 的代数式表示)
② 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后 分压变化趋势的曲线
是_______(用图中A．B．C．d表示)，理由是_______；
③在该温度下，反应的标准平衡常数 _______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 ， ，其中 ， 、 、 、
为各组分的平衡分压)。
25．（2021·河北真题）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用
技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
（2）雨水中含有来自大气的CO，溶于水中的CO 进一步和水反应，发生电离：
2 2
①CO(g)=CO (aq)
2 2
②CO(aq)+H O(l)=H+(aq)+HCO (aq)
2 2
25℃时，反应②的平衡常数为K 。
2
溶液中CO 的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为
2
ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为
2
________mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO 的电离)
（3）105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO )固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO (s)
3 3
MCO(s)+HO(g)+CO(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。
2 3 2 2
保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO(g)，再加入足量MHCO (s)，欲使平衡时体系中
2 3
水蒸气的分压小于5kPa，CO(g)的初始压强应大于________kPa。
2
26．（2012·海南高考真题）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
|温度/ ℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=____________，△H____0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反
应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=_____mol·L-1， C的物质的量为______mol；若反应经一
段时间后，达到平衡时A的转化率为_____，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A
的转化率为_________；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项前的字母)：
a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为_____________。
27．（2014·山东高考真题）研究氨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：
2NO (g)＋NaCl(s) NaNO (s)＋ClNO(g) K ΔH<0(Ⅰ)
2 3 1 12NO(g)＋Cl(g) 2ClNO(g) K ΔH<0(Ⅱ)
2 2 2
（1）4NO (g)＋2NaCl(s) 2NaNO (s)＋2NO(g)＋Cl(g)的平衡常数K＝_______(用K、K 表示)。
2 3 2 1 2
（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol
Cl，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl )＝
2 2
________mol，NO的转化率α ＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时
1
NO的转化率α ________α (填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K______(填“增大”“减小”或“不
2 1 2
变”)。若要使K 减小，可采取的措施是________。
2
28．（2019·海南高考真题）由 羟基丁酸生成 丁内酯的反应如下：HOCH CHCHCOOH
2 2 2
+H O
2
在298K下， 羟基丁酸水溶液的初始浓度为 ，测得 丁内酯的浓度随时间变化的数据
如表所示。回答下列问题：
21 50 80 100 120 160 220
0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
（1）该反应在50～80min内的平均反应速率为_____ 。
（2）120min时 羟基丁酸的转化率为______。
（3）298K时该反应的平衡常数 _____。
（4）为提高 羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是______。
29．（2017·全国高考真题）近期发现，HS是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参
2
与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
（3）HS与CO 在高温下发生反应：HS(g)+CO(g) COS(g) +HO(g)。在610 K时，将0.10 mol CO 与
2 2 2 2 2 2
0.40 mol HS充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
2
①HS的平衡转化率 =_______%，反应平衡常数K=________。
2
②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，HS的转化率 _____ ，该反应的
2
H_____0。（填“>”“<”或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使HS转化率增大的是________（填标号）
2
A．HS B．CO C．COS D．N
2 2 2
30．（2016·海南高考真题）顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v =k c 和v =k c ，k 和k 在一定温度时为常数，分
（正） （正） （顺） （逆） （逆） （反） （正） （逆）
别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：
（1）已知：t 温度下， ， ，该温度下反应的平衡常数值K=_____；该反应
1 1
的活化能E(正)小于E(逆)，则 ________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
a a
（2）t 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，平衡常数值
2
K=_____；温度t___t(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。
2 2 1
31．（2013·海南高考真题）反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为
0.050mol/L。温度T 和T 下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：
1 2
（1）上述反应的温度T___ T，平衡常数K(T)___K(T )。（填“大于”、“小于” 或“等于”）
1 2 1 2
（2）若温度T 时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：
2
①平衡时体系总的物质的量为_______。
②反应的平衡常数K=______。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=_______。
32．（2014·海南高考真题）（9分）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：ONC HCOOC H+OH-
2 6 4 2 5
ONC HCOO-+C HOH.两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得：
2 6 4 2 5
ONC HCOOC H 的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
2 6 4 2 5
t/s 0 120 180 240 330 30 600 700 800
α/% 0 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率_______、__________。比较两者大
小可得到的结论是_______________________。
（2）列式计算15 ℃时该反应的平衡常数_________________。
（3）为提高ONC HCOOC H 的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有_________
2 6 4 2 5
（要求写出两条）。
