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第 22 讲 化学平衡常数及转化率的计算
第一部分：高考真题感悟
1．（2021·海南·高考真题）制备水煤气的反应 ，下列说法正确的是
A．该反应
B．升高温度，反应速率增大
C．恒温下，增大总压，HO(g)的平衡转化率不变
2
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
【答案】B
【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A错误；B．升高温度，物质的内能增
加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确；C．恒温下，增大总压，
化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使HO(g)的平衡转化率减小，C错误；D．恒温恒压下，加
2
入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D错误；故合理选项是B。
2．（2017·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO) (g)。230 ℃时，
4
该反应的平衡常数K=2×10-5，已知：Ni(CO) 的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍
4
与CO反应转化成气态Ni(CO) ；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
4
下列判断正确的是
A．第一阶段，增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，若在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，应选50 ℃
C．第二阶段的Ni(CO) 分解率较低
4
D．第一阶段反应达到平衡时，v [Ni(CO) ]=4v (CO)
生成 4 生成
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，增加c(CO)，Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO) (g)平衡向正向移动，反应
4
的平衡常数不变，故A错误；B．Ni(CO) 的沸点为42.2 ℃，所以第一阶段，应选择反应温度为50 ℃，故
4
B正确；C．230 ℃时，Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO) (g)反应的平衡常数K=2×10-5，则逆反应平可常数为
4
5×104，所以第二阶段的Ni(CO) 分解率高，故C错误；D．第一阶段反应达到平衡时，4v [Ni(CO) ]= v
4 生成 4 生
(CO)，故D错误；选B。
成
3．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：CO(g)+ NO(g)=CO (g)+ N(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060， 反应速率较小。有关该反应的说法正确
2 2
的是
A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B．增大压强，平衡将向右移动，K> 2.5×1060
C．升高温度，既增大反应速率又增大K
D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
【答案】D
【解析】A．平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之
前没有反应完全，故A错误；B．平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；C．CO(g)+
NO(g)=CO (g)+ N(g)正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；D．选用
2 2
适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，故D正确；选D。
4．（2020·江苏·高考真题）反应 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的
说法正确的是
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
【答案】B
【解析】A．SiCl 、H、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵
4 2
增，即△S>0，故A错误；B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K= ,故B正确；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C错误；D．△H=反应物键能
总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误； 答案为
B。5．（2021·湖南·高考真题）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：
【答案】BC
【解析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，反应时间从开始到t 阶段，
1
正反应速率不断减小，t-t 时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t-t 时间段，改变条件使正反应
1 2 2 3
速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t 以后反应达到新的平衡状态。A.容器内发生的反应为A(g)
3
+2B(g) 3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不
变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B.根据图像变化曲线可知，t t 过程中，
2 3
t 时 ，瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐
2
变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；C.最初加入体
系中的A和B的物质的量的比值为1：3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的
量增加的比例为1：2，因此平衡时A的体积分数 (II)> (I)，C正确；D.平衡常数K与温度有关，因该反
应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。故选BC。
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟一、选择题（共12*5分）
1．（2021·江苏南通·模拟预测）下列关于2SO (g)+O(g) 2SO (g) ∆H=-197kJ∙mol-1的说法正确的是
2 2 3
A．该反应的∆S>0 ⇌
B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．生产过程中将SO 分离出去，逆反应速率减慢
3
D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大
【答案】C
【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故该反应的∆S＜0，A错误；B．由题干
可知，该反应是一个放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；C．生产过程中将SO 分
3
离出去，即减小生成物浓度，则逆反应速率减慢，C正确；D．由方程式可知，该反应是一个气体体积减
小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡右移，但平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不
变，D错误；故答案为：C。
2．（2022·上海金山·一模）合成氨工业N(g)+3H(g) 2NH (g)在不同温度下的平衡常数如表：
2 2 3
温度/℃ 25 400
平衡常数K a b
下列关于该反应的说法错误的是
A．实现了氮的固定 B．该反应放热，a＜b
C．升温，正、逆反应速率均增大 D．达到平衡后压缩容器体积，N 转化率增大
2
【答案】B
【解析】A．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，故反应N(g)+3H(g) 2NH (g)能够
2 2 3
实现了氮的固定，A正确；B．该反应放热，则升高温度化学平衡逆向移动，平衡常数减小，即a＞b，B
错误；C．升温，任何化学反应速率均增大，则正、逆反应速率均增大，C正确；D．已知反应N(g)
2
+3H (g) 2NH (g)正反应是一个气体体积减小的方向，故达到平衡后压缩容器体积，化学平衡正向移动，
2 3
则N 转化率增大，D正确；故答案为：B。
2
3．（2022·上海徐汇·一模）已知：A(g)+2B(g) 3C(g)+Q(Q>0)，向一恒温恒容的密闭容器中充入
1molA和3molB发生反应，t 时达到平衡状态Ⅰ，在t 时改变某一条件，t 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应
1 2 3
速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是A．t 时改变的条件：向容器中加入C
2
B．容器内压强不变时，表明反应达到平衡
C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D．平衡常数K：K(Ⅱ)>K(Ⅰ)
【答案】A
【解析】A．t 时正反应速率瞬间不变，然后增大，说明改变的条件是增大生成物浓度，A正确；B．这是
2
一个反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡，容器内压强都不变，B错误；C．最初加
入体系中的A和B的物质的量的比值为1:3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自的物
质的量增加的比例为1:2，因此平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C错误；D．平衡常数K只与温度有
关，I、II的温度相同，平衡常数不变，D错误；答案选A。
4．（2022·江苏·模拟预测）铁的氧化物是重要的化工原料， 可用作反应
的催化剂。工业含铁废渣中含有大量铁的氧化物，常用于制取聚合硫酸铁
铝净水剂。对于反应 ，下列有关说法正确的是
A．加入催化剂 ，反应的焓变 变小
B．升高温度，反应体系的活化分子百分数增多
C．向固定容积的反应体系中充入氦气，反应速率加快
D．其他条件相同，增大 ，反应的平衡常数K增大
【答案】B
【解析】A．加入催化剂 ，能降低反应的活化能、不改变反应的焓变 ，A错误；B． 升高温
度，可使更多分子转化为活化分子，则体系的活化分子百分数增多，B正确；C． 向固定容积的反应体系中充入氦气，反应相关的所有气体的浓度均不改变、反应速率不变，C错误；D．反应的平衡常数K只受
温度影响，温度不变，则反应的平衡常数K不变，C错误；答案选B。
5．（2022·广东广州·一模）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③B C。反
应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ⇌
A．反应①的活化能大于反应② B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．t 时，B的消耗速率大于生成速率 D．t 时，c(C)=c -c(B)
1 2 0
【答案】A
【解析】A．由图可知，生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，故A错误；
B．反应③的平衡常数 ，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K>1，故B正确；C．t 时，
1
B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，故C正确；D．由A→B，A→C可知其转化均为
1:1，t 时，体系中没有A剩余，故c(C)+ c(B)= c(A) =c，则c(C)=c -c(B)，故D正确；故选：A。
2 起始 0 0
6．（2022·江苏·徐州市第七中学模拟预测）氯元素具有多种化合价，可形成 、 、 、 和
等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂 作用下， 氧化HCl可获得 ：
。对于反应
，下列说法正确的是
A．该反应
B．4mol HCl与1mol 反应转移电子数约为
C． 的使用能降低该反应的焓变D．反应的平衡常数为
【答案】A
【解析】A．对于反应 ，生成物气体分子数小于反应物气体分子数，
即∆S＜0，该反应在催化剂 作用下能自发进行，所以该反应 ，A正确；B．由于反应为可逆反
应，4mol HCl与1molO 混合时，参加反应的HCl的物质的量小于4mol，则反应转移电子数小于
2
，B不正确；C． 为该反应的催化剂，催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应
的焓变，所以催化剂的使用，不改变该反应的焓变，C不正确；D．由于反应物和生成物都呈气态，所以
反应的平衡常数 ，D不正确；故选A。
7．（2022·江苏·扬州中学三模）液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH 和NH 。NH 中
3
的一个H原子若被-NH 取代可形成NH(联氨)，若被-OH取代可形成NH OH(羟胺)。在有NH 存在时，
2 2 4 2
Cu(OH) 能溶于氨水形成[Cu(NH )]2+。NH 经过一定的转化可以形成N、NO、NO 、NO(无色)、HNO 等。
2 3 4 3 2 2 2 4 3
对于反应2NO (g) NO(g)，下列说法正确的是
2 2 4
A．该反应的H ＞0
B．该反应的平衡常数表达式为K=
C．升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大
D．将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深
【答案】D
【解析】A．二氧化氮的二聚为放热反应，H< 0，A错误；B．根据方程式可知，该反应的平衡常数表达式为K= ，B错误；C．升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；D．将反应器容积压缩为原来
的一半，虽然平衡正向移动，但根据勒夏特列原理原理可知总体来说二氧化氮浓度增大，气体颜色变深，
D正确；故选D。
8．（2022·重庆八中模拟预测）氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制
氢工艺，第I、II步反应原理及反应的lgK -T关系如图所示。下列有关说法正确的是
p
A．CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g) H<0
4 2 2
B．NiFe
2
O
4
改变反⇌应历程，降低了反△应活化能，提升了反应物的平衡转化率
C．1000℃时，反应CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)平衡常数K=4
4 2 2 p
D．某温度下，向反应体系中通入等⇌体积的CH
4
(g)和H
2
O(g)，达到平衡时CH
4
的转化率为60%、则此时混
合气体中H 的体积分数为56.25%
2
【答案】D
【解析】A．由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应，第二步反应的平衡
常数随温度的升高而降低，属于放热反应，且I升高的幅度大于II降低的幅度，则总反应为吸热反应，A
错误；B．甲烷、水蒸气催化重整的过程中，NiFe O(s)作为催化剂，NiO(s)和FeO(s)可视作中间产物，改
2 4
变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，B错误；C．1000°C时， 第
I步反应、II步反应的lgKp分别为3、1，则K =1000， K =10 按定义K=K × K =1000×10=104.，C错
p1 p2 p p1 p2
误；D．设投入的CH(g)和HO(g)的量为1，平衡时CH 的转化率为60%，则平衡时，CH(g)、HO(g)、
4 2 4 4 2
CO(g)、3H 的量分别为0.4、0.4、0.6、1.8，此时
2
氢气的体积分数 ×100% = 56.25%，D正确；故选D。
9．（2022·云南保山·一模）下列说法正确的是A．ΔH<0，ΔS >0的反应在任何条件下都可以实际发生
B．O(g) +2SO (g) 2SO (g)在298K时平衡常数K=6.8×1024，说明在该温度下反应速率很快
2 2 3
C．金属单质导电是物理变化，电解质溶液导电是化学变化
D．可用装置证明元素非金属性：N>C>Si
【答案】C
【解析】A．ΔH<0，ΔS>0的反应，在任何温度下反应ΔH—TΔS均小于0，,能自发进行，但不一定可以实
际发生，故A错误；B．二氧化硫氧化为三氧化硫的反应在298K时平衡常数很大说明反应的限度很大，但
无法确定在该温度下反应的反应速率快慢，故B错误；C．金属单质导电时没有新物质生成，是物理变化，
而电解质溶液导电实际上是电解过程，有新物质生成，是化学变化，故C正确；D．硝酸能与碳酸钠溶液
反应生成二氧化碳，说明硝酸的酸性强于碳酸，氮元素的非金属性强于碳元素，但硝酸具有挥发性，挥发
出的硝酸会优先与硅酸钠溶液反应，无法比较碳酸和硅酸的酸性强弱，不能比较碳元素和硅元素的非金属
性强弱，故D错误；故选C。
10．（2022·湖南衡阳·一模）常温下某同学将一定量的NO 充入注射器中后封口，测得拉伸和压缩注射器
2
的活塞过程中气体透光率随时间的变化如图所示[已知气体颜色越深，透光率越小；2NO (红棕色)
2
NO(无色) H＜0]。下列说法正确的是
2 4
△
A．该实验能说明勒夏特列原理 B．d点：v(正) ＞v(逆)
C．c点c(NO )比a 点小 D．若注射器绝热，则K＞K
2 b c【答案】AD
【解析】已知气体颜色越深，透光率越小，由图示可知，透光率b点到c点先瞬间减小后缓慢增大，说明
气体颜色变深，二氧化氮浓度瞬间增大后又减小，为压缩注射器，平衡正向移动；c点后的拐点透光率瞬
间升高后又缓慢下降，说明气体颜色变浅，二氧化氮浓度瞬间减小后又增大，为拉伸注射器，平衡逆向移
动。
A．由分析可知，该实验能说明勒夏特列原理，A正确；B．由分析可知，d点平衡逆向移动，v(正)K，反应向逆反应方向进行，B错误；C．当t时刻达到反应平衡，因为1.7<2.25<2.6，故
1000℃K，反应向逆反应方向移动，设反应的M的物质的
量浓度为x，则可列：，当T=830℃，
，x=0.25mol/L，故反应后c(M)=1+0.25=1.25mol/L，D错误；答案选C。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2022·新疆乌鲁木齐·一模）（10分） 与 在高温下发生反应：
。在 时，将 与 充入 的空钢瓶中，
经过 反应达到平衡，平衡时水蒸气的物质的量分数为0.125。
(1)用 的浓度变化表示的反应速率 ________。 的平衡转化率 _______ 。
(2) 时该反应的平衡常数 ，在此温度下按相同投料在相同容器中重复上述反应，经过 ，
测得水蒸气的物质的量为 。判断此时该反应是否达到平衡___________(填“是”“否”或“无法确
定”)。
(3) 时，在体积一定的密闭容器中按原料初始组成 进行该反应，能判断反应达到
化学平衡状态的依据是___________。
A．容器中压强不再改变
B．容器中 的物质的量分数不再改变
C．
D．容器中混合气体的密度不再改变
(4)要增大该反应的平衡常数K值，可采取的措施有___________。
A．增大 的起始浓度 B．增大反应体系压强
C．使用高效催化剂 D．升高温度
【答案】（每空2分）(1)(2)否
(3)BC
(4)D
【解析】(1)该反应是反应前后气体分子数相等的反应，平衡时：n(H O)=0.125 0.4mol=0.05mol，则水蒸气
2
的浓度变化为： ， ，依据题意列三段式：
硫化氢的平衡转化率为： 。
(2)依据题意列三段式：
此时浓度熵 ，与此温度下的平衡常数 不相等，因此此时该反应没有达到平衡。
(3)A．该反应是反应前后气体分子数相等的反应，无论达没达到平衡状态，容器中压强都不变，A错误；
B．当容器中 的物质的量分数不再改变，说明各物质的物质的量分数都不再改变，反应达到平衡状态，
B正确；C． ，代表生成水的速率与消耗水的速率相等，反应达到平衡状态，C正确；
D．反应物和生成物全为气体，物质总质量一直不变，而容器体积也一直不变，因此无论反应有没有达到
平衡状态，容器中混合气体的密度都不变，D错误；答案选BC。
(4)平衡常数只受温度影响，这是一个吸热反应，温度升高，反应正向进行，平衡常数增大，因此答案选
D。
14．（2022·上海上海·二模）（14分）CH-CO 重整反应[CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)-Q(Q>0)]以两种
4 2 4 2 2
温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。
Ⅰ.完成下列填空：
(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH 、1molCO 以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡
4 2
状态时CO 的转化率为50%。此过程中以CH 表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为
2 4_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO 与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填
2
“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH-CO 重整反应也可用于高温废
4 2
热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH 与CO 物质的量比对CH 转化率(α)、储能效率(η)的影响，
4 2 4
部分数据如下所示。
序
加热温度/℃ n(CH)∶n(CO) α/% η/%
号 反应物气体流量/L•min-1 4 2
ⅰ 700 4 2∶2 49.0 42.0
ⅱ 800 4 2∶2 79.6 52.2
ⅲ 800 6 3∶3 64.2 61.9
ⅳ 800 6 2∶4 81.1 41.6
已知储能效率η=Qchem/Q，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率。
i i
(2)解释为何可以用CH-CO 重整反应进行储能。_______
4 2
(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH 转化率_______。
4
(4)实验ⅳ中CH 转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热
4
功率Q不变)。_______
i
【答案】（每空2分）(1)0.125mol/(L·min) 逆向
(2)CH -CO 重整反应是吸热反应，在生成CO、H 等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃
4 2 2
料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能
(3)ii和iii 越低
(4)在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化
2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Q 更多，当设备加热
chem
功率Q不变时，储能效率更高
i
【解析】（1）根据平衡的三段式进行计算，并结合反应速率的公式和平衡常数公式计算，
CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)-
4 2 2
Q(Q>0某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH 、1molCO 以及催化剂进行重整反应，经过2min达到
4 2平衡状态时CO 的转化率为50%。此过程中以CH 表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(L·min)，平
2 4
衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO 与CO各1mol，则
2
Qc= ，化学平衡逆向移动。
(2)CH -CO 重整反应是吸热反应，在生成CO、H 等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃
4 2 2
料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH-CO 重整反应进行储能。
4 2
(3)对比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH 转化率越低。
4
(4)实验ⅳ中CH 转化率比实验ⅲ高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实
4
验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收
的热量Q 更多，当设备加热功率Q不变时，储能效率更高。
chem i
15．（2022·山东省实验中学模拟预测）以CO、H 为原料合成CHOH涉及的主要反应如下：
2 2 3
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)反应I、II的1nK(K代表化学平衡洋数)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)+H(g) CHOH(g)的化学平衡常数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
2 3
(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t___________t (填“＞”“＜”或“=”)。
I II
(3)恒压条件下，将CO 和H 按体积比1：3混合，初始压强为P，在不同催化剂作用下发生反应I和反应
2 2 0
Ⅱ，在相同的时间段内CHOH的选择性和产率随温度的变化如图。
3
已知：CHOH的选择性=
3
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CO 的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是___________。
2
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 的是
正
___________；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】（除标注外，每空2分）(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（3分） ④ （3分）
【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)
+H (g) CHOH(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
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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 的是④。 为③，根据平衡时 ， ，K =
正 P2
，
平衡时二氧化碳为（1-x-y）mol，氢气为（3-3x-y）mol,甲醇xmol，水（x+y）mol，一氧化碳为ymol，根据 有3（1-x-y）=2 x+y，解x+y=0.6mol。又K =0.30分析，有
P2
，解2y=1-x，二者联立，解x=0.2，y=0.4。K =
P1
