文档内容
第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向
【2020·备考】
最新考纲：1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2.能
正确计算化学反应的转化率。
核心素养：1.变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用
化学平衡常数解决问题。能多角度、动态地分析化学反应的转化率，运用化学反应
原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识
研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型(Q 与K的
c
关系)解释化学平衡的移动，揭示现象的本质和规律。
考点一 化学平衡常数 转化率
(频数：★★★ 难度：★★☆)
INCLUDEPICTURE "名师课堂.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 名 师 课 堂 .tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE " 书名号 .TIF " \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 书名号 .TIF" \* MERGEFORMAT 名师课堂导语 化学平衡常数和转化率是高
考必考点，主要考查化学平衡常数表达式；化学平衡常数和转化率的计算；特别是
通过平衡压强来表示平衡常数和计算转化率是近几年高考重点，复习时应加以关
注。
1.化学平衡常数
(1)概念：
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓
度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
(2)表达式：
对 于 反 应 mA(g) ＋ nB(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMATpC(g)＋qD(g)，
K＝。
(3)实例
化学方程式 平衡常数 关系式
N (g)＋3H (g)
2 2
INCLUDEPICTURE
"KN.TIF" \* K ＝
1
MERGEFORMAT
2NH (g)
3
N (g)＋ (g)
2 2
INCLUDEPICTURE
"KN.TIF" \* K ＝ K 2 ＝(或K 1 ) K 3 ＝
2
MERGEFORMAT
NH (g)
3
2NH (g) N (g)
3 2 K ＝
＋3H (g) 3
2
INCLUDEPICTURE " 名 师 课 堂 实 录 .tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
(1)纯液体、纯固体物质或稀溶液中水的浓度均不写，但是水蒸气的浓度要写。在非
水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水的浓度不可视为常数，应写进平衡
常数表达式中。
(2)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的
书写有关。
(4)意义及影响因素
①K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大通常K>105可认为反应
彻底，K<10－5认为反应不能发生。
②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。(5)应用
①判断可逆反应进行的程度。
②利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应 aA(g)＋bB(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q ＝。
c
Q ＜K，反应向正反应方向进行；
c
Q ＝K，反应处于平衡状态；
c
Q ＞K，反应向逆反应方向进行。
c
③利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若
升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
INCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
(1)计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用
物质的量。
(2)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大
小。
2.平衡转化率
对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为：
α(A)＝ × 100% {c (A)代表A的初始浓度，c (A)代表A的平衡浓度}。
0 平
INCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
1.对于 A(g)＋B(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
C(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，则平衡向正反
应方向移动，α(B)增大而α(A)减小。
2.对于 aA(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT bB(g)类
反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，又加入一定量的A，相当于增大压强。[速查速测]
1.(易混点排查)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)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数(×)
(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动(×)
(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化(√)
(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度(√)
2.(教材改编题)(RJ 选修 4·P 2 改编)已知反应 A(g)＋3B(g) INCLUDEPICTURE
32
"KN.TIF" \* MERGEFORMAT 3C(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平
衡常数表达式为________________。若各物质的平衡浓度分别为c(A)＝2.0 mol·L
－1、c(B)＝2.0 mol·L－1、c(C)＝1.0 mol·L－1，则K＝________。
答案 K＝ 0.062 5
3.(思维探究题)已知下列反应在某温度下的平衡常数：
H (g)＋S(s) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT H S(g)
2 2
K
1
S(s)＋O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT SO (g)
2 2
K
2
则 在 该 温 度 下 反 应 H (g) ＋ SO (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2 2
MERGEFORMAT O (g)＋H S(g)的平衡常数为________。
2 2
答案 K /K 。
1 2
INCLUDEPICTURE "题组诊断.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 题 组 诊 断 .tif" \* MERGEFORMAT
[A组 基础知识巩固]
1.(2018·潍坊质检)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol X和2 mol Y
进行如下反应：3X(g)＋2Y(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z，则下列说
法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K＝
B.此时，Y的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强，化学平衡常数增大
D.增加Y，Y的平衡转化率增大
解析 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z是固体，A
错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y的物质的量是1.6 mol×＝0.8 mol，
所以Y的转化率为×100%＝40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平
衡常数不变，C错误；增加Y后平衡右移，X的转化率增大，而Y的转化率减小，D
错误。
答案 B
2. 某 温 度 下 ， 反 应 H (g) ＋ CO (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2 2
MERGEFORMAT H O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下，在甲、乙、丙
2
三个恒容密闭容器中，投入H (g)和CO (g)，其起始浓度如表所示：
2 2
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
下列判断不正确的是( )
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0.008 mol·L－1
2
D.反应开始时，乙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
解析 设甲容器中，平衡时氢气的变化浓度为 x，则：K＝＝，解得x＝0.006 0
mol·L－1，平衡时c(H )＝c(CO )＝0.010－x＝0.004 0 mol·L－1，c(H O)＝c(CO)＝
2 2 2
0.006 0 mol·L－1，α(H )＝×100%＝60%。因乙中H 的起始浓度大于甲，故乙平衡
2 2
相当于是甲平衡正向移动的结果，乙中CO 的转化率大于60%，A项正确；丙平衡
2
可看作是 2 个甲平衡合并而成的，又因 H (g)＋CO (g) INCLUDEPICTURE
2 2"KN.TIF" \* MERGEFORMAT H O(g)＋CO(g)是平衡不受压强影响的反
2
应，故丙平衡中物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲平衡中各物质浓度的 2
倍，所以B、C项正确；由于三组反应中丙中各物质的浓度最大，甲中各物质的浓
度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，D项错误。
答案 D
3.(2018·湖南师大附中摸底)N O 是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应
2 5
2N O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT 4NO (g)＋
2 5 2
O (g) ΔH>0，T 温度下的部分实验数据为：
2 1
t/s 0 500 1 000 1 500
c(N O )/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50
2 5
下列说法不正确的是( )
A.500 s内，N O 的分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1
2 5
B.T 温度下的平衡常数为K ＝125，1 000 s时N O 的转化率为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N O (g)浓度为2.98 mol·L－1，
2 2 5
则有T T ，则有K >K
1 1 2 2 1 2 1 2
解析 500 s 内 c(N O )由 5.00 mol·L－1降低到 3.52 mol·L－1，则有 (N O )＝＝
2 5 v 2 5
2.96×10－3mol·L－1·s－1，A正确。1 000 s时，c(N O )＝2.50 mol·L－1，则c(NO )＝5
2 5 2
mol·L－1，c(O )＝1.25 mol·L－1，此时N O 的转化率为×100%＝50%；化学平衡常
2 2 5
数K ＝＝＝125，B正确。T 温度下反应到1 000 s时测得N O (g)浓度为2.98 mol·L
1 2 2 5
－1>2.50 mol·L－1，说明反应正向进行的程度减小，又反应ΔH>0，故有T >T ，C错
1 2
误。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由于T >T ，则有
1 2
K >K ，D正确。
1 2
答案 C
【规范答题】
化学平衡计算模板
反应：mA(g)＋nB(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMATpC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为
mx，容器容积为V L。
对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变)
对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)
则有：(1)平衡常数：K＝。
(2)A的平衡浓度：c(A) ＝mol·L－1。
平
(3)A的转化率：α(A) ＝×100%。
平
(4)A的体积分数：φ(A)＝×100%。
(5)平衡与起始压强之比：＝。
(6)混合气体的平均密度：
ρ ＝g·L－1。
混
(7)平衡时混合气体的平均摩尔质量：
M＝g·mol－1。
[B组 考试能力过关]
4.[2017·课标全国Ⅰ，28(3)]近期发现，H S是继NO、CO之后第三个生命体系气体
2
信号分子，它具有参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：
H S与CO 在高温下发生反应：H S(g)＋CO (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2 2 2 2
MERGEFORMAT COS(g) ＋H O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO 与0.40
2 2
mol H S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
(1)H S的平衡转化率α ＝________%，反应平衡常数K＝________。
2 1
(2)在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H S 的转化率
2
α ________α ，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)
2 1
(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H S转化率增大的是________(填标号)。
2
A. H S B. CO
2 2
C.COS D.N
2
解析＝0.02，x＝0.01。H S的转化率为×100%＝2.5%。K＝＝2.8×10－3。
2
(2)水的物质的量分数增大，说明平衡正向移动，H S的转化率增大；温度升高，平
2
衡正向移动，说明正反应是吸热反应。(3)增大H S浓度，平衡正向移动，CO 转化
2 2
率增大，H S转化率降低，A错误；同理，增大CO 浓度，H S转化率增大，CO 转化
2 2 2 2
率降低，B正确；增大COS浓度，平衡向逆反应方向移动，H S转化率降低，C错误；
2
加入不反应的N ，反应物、生成物浓度均不变，平衡不移动，H S转化率不变，D错
2 2
误。
答案 (1)2.5 2.8×10－3 (2)> > (3)B
5.(2018·课标全国Ⅱ，27)CH CO 催化重整不仅可以得到合成气(CO和H )，还对
4 2 2
温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
(1)CH CO 催化重整反应为：CH (g)＋CO (g)===2CO(g)＋2H (g)。
4 2 4 2 2
已知：C(s)＋2H (g)===CH (g) ΔH＝－75 kJ·mol－1
2 4
C(s)＋O (g)===CO (g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
C(s)＋O (g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1
2
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。有利于提高CH 平衡转化率的条件是
4
________(填标号)。
A.高温低压 B.低温高压
C.高温高压 D.低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH 、1 mol CO 以及催化剂进行重整
4 2
反应，达到平衡时CO 的转化率是50%，其平衡常数为________ mol2·L－2。
2
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少
相关数据如下表：
积碳反应CH (g)=== C(s) 消碳反应CO (g)
4 2
＋2H (g) ＋C(s) ===2CO(g)
2
ΔH/(kJ·mol－1) 75 172催化
33 91
剂X
活化能(kJ·mol－1)
催化
43 72
剂Y
①由上表判断，催化剂 X________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是
______________________________________________________________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温
度的变化关系如图1所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数
(K)和速率( )的叙述正确的是________(填标号)。
v
A.K 、K 均增加
积 消
B. 减小、 增加
v积 v消
C.K 减小、K 增加
积 消
D. 增加的倍数比 增加的倍数大
v消 v积
INCLUDEPICTURE "18GK15.TIF" \* MERGEFORMAT
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 ＝k·p(CH )·[p(CO )]
v 4 2
－0.5(k为速率常数)。在p(CH )一定时，不同p(CO )下积碳量随时间的变化趋势如图
4 2
2 所 示 ， 则 p (CO ) 、 p (CO ) 、 p (CO ) 从 大 到 小 的 顺 序 为
a 2 b 2 c 2_____________________________________________________________________。
解析 (1)将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得
该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394) kJ·mol－1＝＋247 kJ·mol－1。由于该
反应为吸热且气体体积增大的反应，要提高CH 的平衡转化率，需在高温低压下
4
进行。根据平衡时消耗的CO 为1 mol×50%＝0.5 mol，则消耗的CH 为0.5 mol，
2 4
生成的CO和H 均为1 mol，根据三段式法可知平衡时CH 、CO 、CO和H 的平衡
2 4 2 2
浓度分别为0.75 mol·L－1、0.25 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.5 mol·L－1，则平衡常数K＝
＝ mol2·L－2。(2)①从表格中数据可看出相对于催化剂X，用催化剂Y催化时积碳
反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对小，则消碳反
应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可
知催化剂X劣于催化剂Y。结合图示可知500～600 ℃随温度升高积碳量增加，而
600～700 ℃随温度升高积碳量减少，故随温度升高，K 和K 均增加，且消碳反
积 消
应速率增加的倍数比积碳反应的大，故A、D正确。②由该图像可知在反应时间和
p(CH )相同时，图像中速率关系 > > ，结合沉积碳的生成速率方程 ＝
4 va vb vc v
k·p(CH )·[p(CO )]－0.5，在p(CH )相同时，随着p(CO )增大，反应速率逐渐减慢，即
4 2 4 2
可判断：p (CO )>p (CO )>p (CO )。
c 2 b 2 a 2
答案 (1)247 A
(2)①劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小
而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD ②p (CO )>p (CO )>p (CO )
c 2 b 2 a 2
考点二 化学反应进行的方向
(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
INCLUDEPICTURE "名师课堂.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 名 师 课 堂 .tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE " 书名号 .TIF " \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 书名号 .TIF" \* MERGEFORMAT 名师课堂导语 化学反应进行的方向，在高考中很少涉及，复习时没必要拓展强化，只要抓住教材主干知识点进行落实即可。
1.自发过程
(1)含义
在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为 无 序 的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律：
①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当
ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进
行。
INCLUDEPICTURE " 名 师 课 堂 实 录 .tif" \* MERGEFORMATINCLUDEPICTURE "名师课堂实录.tif" \* MERGEFORMAT
(1)熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol－1·K－1。
(2)对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量
数大小。
(3)复合判据计算时要注意单位换算。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)放热过程均可以自发进行，吸热过程均不能自发进行(×)
(2)CaCO =====CaO＋CO ↑是一个熵增的过程(√)
3 2
(3)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素(×)
(4)ΔH＜0、ΔS＞0时，反应一定能自发进行(√)
(5)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行(×)
(6)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性(×)
2.(教材改编题)(RJ选修4·P 1改编)下列过程的熵变的判断不正确的是( )
36
A.溶解少量食盐于水中，ΔS＞0
B.纯碳和氧气反应生成CO(g)，ΔS＞0
C.H O(g)变成液态水，ΔS＞0
2
D.CaCO (s)加热分解为CaO(s)和CO (g)，ΔS＞0
3 2
答案 C
3.(思维探究题)能自发进行的反应一定能实际发生吗？
答案 不一定；化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进
行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快
慢问题。
INCLUDEPICTURE "题组诊断.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE
" 题 组 诊 断 .tif" \* MERGEFORMAT
[A组 基础知识巩固]
1.反应2AB(g)===C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，反应后体系中物质的总能量
升高，则该反应的ΔH、ΔS应为( )A.ΔH<0，ΔS>0 B.ΔH<0，ΔS<0
C.ΔH>0，ΔS>0 D.ΔH>0，ΔS<0
解析 该反应中气体的物质的量增加，ΔS>0。反应后体系中物质的总能量升高，说
明正反应是吸热反应，ΔH>0。
答案 C
2.(2018·天津河东区调研)下列说法不正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
B.NH HCO (s)===NH (g)＋H O(g)＋CO (g) ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，
4 3 3 2 2
原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应
自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的速率
解析 反应的ΔH<0、ΔS>0，则始终存在ΔH－TΔS<0，在任何温度下该反应都能自
发进行，A正确。反应NH HCO (s)===NH (g)＋H O(g)＋CO (g)的ΔH>0、ΔS>0，则
4 3 3 2 2
高温下存在ΔH－TΔS<0，若该反应能自发进行，说明体系有自发地向混乱度增加
的方向转变的倾向，B正确。ΔH、ΔS都与反应的自发性有关，但要根据ΔH－TΔS
判断反应的自发性，不能将ΔH或ΔS单独作为反应自发性的判据，C错误。在其他
外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变反应的活化能，从而改变反应速率，
D正确。
答案 C
3.(1)汽车燃油不完全燃烧时产生 CO，有人设想按下列反应除去 CO：
2CO(g)===2C(s)＋O (g)
2
已 知 该 反 应 的 ΔH>0 ， 简 述 该 设 想 能 否 实 现 的 依 据 ：
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利
用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO 和N ，化学方程式如下：2NO＋2CO
2 2
INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT 2CO ＋N 。反应能够
2 2自发进行，则反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
解析 (1)2CO(g)===2C(s)＋O (g)，该反应是焓增、熵减的反应。根据ΔG＝ΔH－
2
TΔS，ΔG>0，不能实现。
(2)该反应为熵减反应，能自发进行说明ΔH<0。
答案 (1)该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行 (2)<
【规律总结】
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行
＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行
＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发
－ － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发
[B组 考试能力过关]
4.下列有关说法不正确的是________。
A.(2016·全国甲卷)C H (g)＋NH (g)＋O (g)===C H N(g)＋3H O(g) ΔH＝－515
3 6 3 2 3 3 2
kJ·mol－1和C H (g)＋O (g)===C H O(g)＋H O(g) ΔH＝－353 kJ·mol－1两个反应
3 6 2 3 4 2
在热力学上趋势均很大
B.(2015·天津高考)Na与H O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
2
C.(2014·天津高考)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
D.(2014·江苏高考)2NO(g)＋2CO(g)===N (g)＋2CO (g)在常温下能自发进行，则
2 2
该反应的ΔH＞0
E.(2013·江苏高考)反应NH (g)＋HCl(g)===NH Cl(s)在室温下可自发进行，则该反
3 4
应的ΔH<0
F.(2012·江苏高考)CaCO (s)===CaO(s)＋CO (g)室温下不能自发进行，说明该反应
3 2
的ΔH<0
G.(2011·江苏高考)一定温度下，反应 MgCl (l)===Mg(l)＋Cl (g)的ΔH>0、ΔS>0
2 2
答案 DF
INCLUDEPICTURE "分层课时作业.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "分层课时作业.TIF" \* MERGEFORMAT[A级 全员必做题]
1.T ℃ 时 可 逆 反 应 mA(g) ＋ nB(s) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
MERGEFORMAT pC(g)的平衡常数为K，下列说法中正确的是( )
A.K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大
B.若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大
C.K＝
D.如果m＋n＝p，则K＝1
解析 对于一个确定的反应来说，K值只与温度有关，K越大，越有利于平衡向右
进行，A正确；温度不变，K值不变，B错误；B是固体，其浓度视为常数，不应出现
在计算式中，C错误；由K的计算表达式知D错误。
答案 A
2.反应CO(g)＋2H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
CH OH(g) ΔH<0达到平衡后，只改变一个反应条件，下列所画示意图不正确的
3
是( )
INCLUDEPICTURE "10X602.TIF" \* MERGEFORMAT
解析 A项，升温，化学平衡逆向移动，CH OH产率降低，正确；B项，升温，CO的
3
转化率降低，不正确；C项，加压，化学平衡正向移动，H 的转化率升高，正确；D项，
2
增大压强，平衡常数不变，正确。
答案 B
3.为了探究FeCl 溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5 mL 0.5 mol·L－1
3
KI溶液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl 溶液5～6滴，充分反应。下列实验操作能验证该
3
反应是否存在限度的是( )A.再滴加AgNO 溶液，观察是否有黄色沉淀产生
3
B.再加入CCl 振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色
4
C.再加入CCl 振荡后，取上层清液，滴加AgNO 溶液，观察是否有白色沉淀产生
4 3
D.再加入CCl 振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色
4
解析 FeCl 溶液和KI溶液的反应2Fe3＋＋2I－ INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
3
MERGEFORMAT 2Fe2＋＋I 。A.无论是否存在反应限度滴加AgNO 溶液
2 3
都生成沉淀，错误；B.是否变为紫红色，只能说明是否生成碘，不能确定是否存在
反应限度，错误；C.反应前后溶液中均存在Cl－，错误；D.滴加KSCN可以知道Fe3
＋是否反应完，从而确定反应是否有限度，正确。
答案 D
4.(2019·西安市铁一中学质检)O 是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经
3
济等优点。O 可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消
3
毒能力。常温常压下发生的反应如下：
反应① O INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT O ＋[O]
3 2
ΔH>0 平衡常数为K ；
1
反应② [O]＋O INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT 2O
3 2
ΔH<0 平衡常数为K ；
2
总反应：2O INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT 3O
3 2
ΔH<0 平衡常数为K。
下列叙述正确的是( )
A.降低温度，总反应K减小
B.K＝K ＋K
1 2
C.适当升温，可提高消毒效率
D.压强增大，K 减小
2
解析 降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K ＝、K ＝、K＝＝K ·K ，B
1 2 1 2
项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；
对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。答案 C
5.密闭容器中，由H 和CO直接制备二甲醚(CH OCH )，其过程包含以下反应：
2 3 3
i.CO(g) ＋ 2H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
CH OH(g) ΔH ＝－90.1 kJ·mol－1
3 1
ⅱ.2CH OH(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
3
CH OCH (g)＋H O(g)
3 3 2
ΔH ＝－24.5 kJ·mol－1
2
当其他条件相同时，由H 和CO直接制备二甲醚的反应中，CO平衡转化率随条件
2
X的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是( )
INCLUDEPICTURE "10X603.TIF" \* MERGEFORMAT
A.由H 和CO直接制备二甲醚的反应为放热反应
2
B.条件X为压强
C.X增大，二甲醚的产率一定增大
D.X增大，该反应的平衡常数一定减小
解析 根据盖斯定律，将ⅰ×2＋ⅱ得：2CO(g)＋4H (g) INCLUDEPICTURE
2
"KN.TIF" \* MERGEFORMAT CH OCH (g) ＋ H O(g) ΔH ＝ － 204.7
3 3 2
kJ·mol－1，因此由H 和CO直接制备二甲醚的反应为放热反应，A项正确；若X表
2
示压强，根据2CO(g)＋4H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
CH OCH (g)＋H O(g)可知，压强越大，CO的平衡转化率越大，与图像不符，
3 3 2
B项错误；根据图像可知，X可能是温度，温度升高，平衡逆向移动，CO的平衡转
化率减小，二甲醚的产率减小，C项错误；根据图像可知，X可能是CO的浓度，增
大CO的浓度，CO的平衡转化率减小，但平衡常数不变，D项错误。
答案 A6.甲、乙两个密闭容器中均发生反应：C(s)＋2H O(g) INCLUDEPICTURE
2
"KN.TIF" \* MERGEFORMAT CO (g)＋2H (g) ΔH>0，有关实验数据如
2 2
下表所示：
起始量/mol 平衡量/mol
达到平衡所
容器 容积/L 温度/℃ 平衡常数
需时间/min
C(s) H O(g) H (g)
2 2
甲 2 T 2 4 3.2 3.5 K
1 1
乙 1 T 1 2 1.2 3 K
2 2
下列说法正确的是( )
A.T 2n(H ) ，因为该反应
1 2 2 甲 2 乙 2 甲 2 乙
为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，说明T >T ，A项错误；乙容器中反应
1 2
达平衡时，c(H O)＝0.8 mol·L－1、c(CO )＝0.6 mol·L－1、c(H )＝1.2 mol·L－1，K ＝＝
2 2 2 2
＝1.35，B项正确；容器容积不变，碳为固体，正反应方向气体的质量增大，因此反
应正向进行时混合气体的密度增大，C项错误；乙容器中，3 min内H O减少了1.2
2
mol，而前1.5 min内反应速率大于后1.5 min内反应速率，故前1.5 min内H O的
2
物质的量减小的快，反应进行到1.5 min时，n(H O)<1.4 mol，D项错误。
2
答案 B
7.(2018·山东烟台自主练习，7)已知NO和O 经反应①和反应②转化为NO ，其能
2 2
量变化随反应过程的图示如下。
INCLUDEPICTURE "10X604.TIF" \* MERGEFORMAT
①2NO(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT N O (g)
2 2ΔH ，平衡常数K
1 1
②N O (g) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2 2 2
2NO (g) ΔH ，平衡常数K
2 2 2
下列说法中不正确的是( )
A.ΔH <0，ΔH <0
1 2
B.2NO(g) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
2NO (g)的平衡常数K＝K /K
2 1 2
C. 表 示 2NO(g) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
2NO (g)的ΔH＝ΔH ＋ΔH
2 1 2
D.反应②的速率大小决定 2NO(g)＋O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT 2NO (g)的反应速率
2
解析 由题图可知反应①和反应②的反应物总能量高于生成物总能量，所以
ΔH <0，ΔH <0，A项正确；反应①＋反应②得2NO(g)＋O (g) INCLUDEPICTURE
1 2 2
"KN.TIF" \* MERGEFORMAT 2NO (g)，所以K＝K ×K ，B项错误；反应
2 1 2
①＋反应②得 2NO(g)＋O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
2NO (g)，所以ΔH＝ΔH ＋ΔH ，C项正确；反应速率主要取决于慢反应的
2 1 2
反应速率，反应②的活化能大于反应①，所以反应②的反应速率小于反应①，故反
应 ② 的 速 率 大 小 决 定 2NO(g) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT 2NO (g)的反应速率，D项正确。
2
答案 B
8.恒温、恒压下，将1 mol O 和2 mol SO 气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ)，
2 2
发生反应 2SO (g) ＋O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2 2
2SO (g)，状态Ⅱ时达平衡，则O 的转化率为( )
3 2A.60% B.40%
C.80% D.90%
解析 恒温、恒压下，气体的体积比等于物质的量之比。设O 的转化率为x。
2
有(2－2x)＋(1－x)＋2x＝3×，解得x＝0.6。
答案 A
9.(2017·福建宁德质检)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气
体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
MERGEFORMAT Ni(CO) (g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表。
4
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10－5
下列说法正确的是( )
A.上述生成Ni(CO) (g)的反应为吸热反应
4
B.25 ℃时反应 Ni(CO) (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
4
Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5
C.在某条件下达到平衡，测得Ni(CO) 、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时温度高于
4
80 ℃
D.80 ℃达到平衡时，保持体积不变，往体系中充入少量的Ni(CO) ，再次达到平衡
4
后CO的体积分数减小
解析 A项，化学平衡常数只受温度的影响，根据表格中数据，随着温度的升高，
平衡常数减小，因此正反应是放热反应，故错误；B 项，Ni(s)＋4CO(g)
INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT Ni(CO) (g)，化学平衡
4
常 数 的 表 达 式 为 K ＝ ， Ni(CO) (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
1 4
MERGEFORMAT Ni(s)＋4CO(g)，化学平衡常数的表达式为K ＝，K ＝＝
2 2＝2×10－5，故错误；C项，化学平衡常数为＝8>2，因此温度低于80 ℃，故错误；D
项，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到平衡后CO的体积分数减小，
故D正确。
答案 D
10.(2018·张家口期末)TiO 和TiCl 均为重要的工业原料。已知：
2 4
Ⅰ.TiCl (g)＋O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
4 2
TiO (s)＋2Cl (g)
2 2
ΔH ＝－175.4 kJ·mol－1
1
Ⅱ.2C(s) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
2CO(g) ΔH ＝－220.9 kJ·mol－1
2
请回答下列问题：
(1)TiCl (g) 与 CO(g) 反 应 生 成 TiO (s) 、 C(s) 和 氯 气 的 热 化 学 方 程 式 为
4 2
_____________________________________________________________________。
升 高 温 度 ， 对 该 反 应 的 影 响 为
_____________________________________________。
(2)若反应Ⅱ的逆反应活化能表示为 E kJ·mol－1，则E________220.9(填“>”“<”或
“＝”)。
(3)t ℃时，向10 L恒容密闭容器中充入1 mol TiCl 和2 mol O ，发生反应Ⅰ。5 min
4 2
达到平衡时测得TiO 的物质的量为0.2 mol。
2
①0～5 min内，用Cl 表示的反应速率 (Cl )＝________。
2 v 2
②TiCl 的平衡转化率α＝________。
4
③下列措施，既能加快逆反应速率又能增大TiCl 的平衡转化率的是________(填
4
选项字母)。
A.缩小容器容积 B.加入催化剂
C.分离出部分TiO D.增大O 浓度
2 2
④t ℃时，向10 L恒容密闭容器中充入3 mol TiCl 和一定量O 的混合气体，发生
4 2
反应Ⅰ，两种气体的平衡转化率(α)与起始的物质的量之比的关系如图所示：INCLUDEPICTURE "P337.TIF" \* MERGEFORMAT
能表示 TiCl 平衡转化率的曲线为________(填“L ”或“L ”)；M 点的坐标为
4 1 2
________。
解 析 (1) 已 知 ： Ⅰ .TiCl (g) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
4 2
MERGEFORMAT TiO (s)＋2Cl (g)
2 2
ΔH ＝－175.4 kJ·mol－1
1
Ⅱ.2C(s) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
2CO(g) ΔH ＝－220.9 kJ·mol－1，用Ⅰ－Ⅱ，TiCl (g)＋2CO(g)===TiO (s)＋2Cl (g)
2 4 2 2
＋2C(s) ΔH＝－175.4 kJ·mol－1－(－220.9 kJ·mol－1)＝＋45.5 kJ·mol－1；升高温度
反应速率加快，平衡正向移动，反应物的转化率增大；
(2)若反应Ⅱ的逆反应活化能表示为E，正反应是放热反应，则E>220.9 kJ·mol－1；
(3)①0～5 min内，用Cl 表示的反应速率 (Cl )＝2 (TiCl )＝2×0.2 mol/(10 L×5
2 v 2 v 4
min)＝0.008 mol·L－1·min－1；② TiCl 的平衡转化率 α＝0.2 mol/1 mol×100%＝
4
20%；③A.缩小容器容积，反应速率加快，平衡不移动，故A错误；B.加入催化剂平
衡不移动，故B错误；C.分离出部分TiO 速率变慢，故C错误；D.增大O 浓度既能
2 2
加快逆反应速率又能增大TiCl 的平衡转化率，故D正确；故选D。④随TiCl 浓度
4 4
的增加，TiCl 转化率越来越小，能表示TiCl 平衡转化率的曲线为L ；M点表示
4 4 2
n(TiCl )/n(O )＝方程式的计量数比＝1时，TiCl 的转化率与O 的转化率相同，即a
4 2 4 2
＝1；由t ℃时，向10 L恒容密闭容器中充入1 mol TiCl 和2 mol O ，发生反应Ⅰ。
4 2
5 min达到平衡时测得TiO 的物质的量为0.2 mol。平衡时四种物质的浓度分别为
2
0.08 mol·L－1 TiCl 、0.18 mol·L－1O ，0.04 mol·L－1 Cl ，平衡常数K＝＝；t ℃时，向
4 2 2
10 L恒容密闭容器中充入3 mol TiCl 和3 mol O 的混合气体时，n(TiCl )/n(O )＝
4 2 4 2
方程式的计量数比，M点两物质的转化率相等，设转化率为x，则平衡时四种物质的浓度分别为：0.3(1－x)mol·L－1TiCl 、0.3(1－x)mol·L－1O ，0.6 x mol·L－1Cl ，温度
4 2 2
不变，平衡常数不变，＝，解得x＝1/7。
答案 (1)TiCl (g)＋2CO(g)===TiO (s)＋2Cl (g)＋2C(s) ΔH＝＋45.5 kJ·mol－1
4 2 2
反应速率加快，平衡正向移动，反应物的转化率增大 (2)>
(3)①0.008 mol·L－1·min－1 ②20% ③D ④L
2
[B级 拔高选做题]
11.T ℃ 时 ， 在 一 容 积 为 2 L 的 密 闭 容 器 中 发 生 反 应 ： C(s) ＋ 2NO(g)
1
INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT N (g)＋CO (g)。向密闭
2 2
容器中加入NO和足量的活性炭，反应进行到不同时间时测得各物质的物质的量
如下：
时间 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min
n(NO)/mol 3.0 1.6 1.0 1.0 a a
n(N )/mol 0 0.7 1.0 1.0 1.2 1.2
2
n(CO )/mol 0 0.7 1.0 1.0 0.3 0.3
2
结合表中数据判断，下列说法正确的是( )
A.30 min时改变的条件一定是充入氮气
B.在10～20 min内， (CO )＝0.03 mol·L－1·min－1
v 2
C.若升温至T ℃时，该反应的平衡常数K＝0.062 5，则ΔH>0
2
D.容器中混合气体的密度保持不变，标志着该反应达到化学平衡状态
解析 A项，根据题意知，T ℃时平衡常数K＝＝1，可得＝1，a＝0.6，则30 min时
1
改变条件导致平衡右移，且CO 的量减小，因此30 min时改变的条件是减小二氧
2
化碳的量，错误；B项，在10～20 min内， (CO )＝
v 2
0.015 mol·L－1·min－1，错误；C项，T ℃时，K＝1，若升温至T ℃时，反应的平衡常
1 2
数K＝0.062 5，K减小，则升温使平衡左移，说明逆反应为吸热反应，则ΔH<0，错
误；D项，由题意可知，反应前后容器中气体体积不变，反应前后气体质量发生变
化，因此容器中混合气体的密度保持不变时，可以说明反应已达到化学平衡状态，正确。
答案 D
12.(2018·上海八校联考)一定条件下合成乙烯：6H (g)＋2CO (g)
2 2
CH ===CH (g)＋4H O(g)，已知温度对CO 的平衡转化率和催化剂催化效率的影
2 2 2 2
响如图。
INCLUDEPICTURE "10X608.TIF" \* MERGEFORMAT
下列说法正确的是( )
A.生成乙烯的速率： (M)一定小于 (N)
v v
B.化学平衡常数：K >K
N M
C.当温度高于250 ℃时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化
效率降低
D.若投料比n(H )∶n(CO )＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%
2 2
解析 由题中图像可知，其他条件不变时升高温度，CO 平衡转化率减小，即平衡
2
逆向移动，所以正反应是放热反应。M点催化剂催化效率高、N点温度高，所以无
法确定M、N两点的反应速率，A项错误；正反应是放热反应，所以温度越高化学
平衡常数越小，B项错误；催化剂只改变反应速率而不能改变平衡移动，催化剂催
化效率与平衡移动无关，催化效率降低是由温度变化引起的，C项错误；若开始投
入 6x mol H 、2x mol CO ，则达平衡时 n(H )＝3x mol、n(CO )＝x mol、
2 2 2 2
n(CH ===CH )＝0.5x mol、n(H O)＝2x mol，所以平衡时乙烯的体积分数为×100%
2 2 2
＝7.7%，D项正确。
答案 D13.煤炭是重要的化工原料，但属于不可再生能源，高效、清洁地利用煤炭资源至关
重要。请回答下列问题：
(1)煤的干馏。煤的干馏反应中ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(2) 煤 的 液 化 。 原 理 是 C(s) ＋ H O(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT CO(g)＋H (g) ΔH＝a kJ·mol－1；CO(g)＋2H (g)
2 2
INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT CH OH(l) ΔH＝b
3
kJ·mol － 1 。 则 反 应 C(s) ＋ H O(g) ＋ H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2 2
MERGEFORMAT CH OH(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。
3
(3) 煤 的 气 化 。 原 理 是 C(s) ＋ 2H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT CH (g) ΔH。
4
在1 L密闭容器中投入1 mol碳，并充入2 mol H ，测得相关数据如图所示。
2
INCLUDEPICTURE "10X609.TIF" \* MERGEFORMAT①有关图1、图2的说法正确的有________(填标号)。
a.p <6 MPa
1
b.T <1 000 K
1
c.ΔH<0
d.工业生产中，当温度为T 时，压强越高，经济效益越好
2
②图2中A点对应的平衡常数K ＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分
p
压＝总压×物质的量分数)。
(4)煤生产水煤气和半水煤气。
①工业上用煤生产作为合成氨原料气的水煤气，要求气体中(CO＋H )与N 的体积
2 2
之比为 3.1～3.2，发生的反应有 C(s)＋H O(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT CO(g) ＋ H (g) ， C(s) ＋ O (g) INCLUDEPICTURE
2 2
"KN.TIF" \* MERGEFORMAT CO(g)。从能量角度考虑，通入空气的目的
是
____________________________________________________________________。
② 煤 炭 化 工 中 有 反 应 为 CO(g) ＋ H O(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \*
2
MERGEFORMAT H (g)＋CO (g)。在400 ℃时，反应物的物质的量均为1
2 2mol，在绝热恒容条件下开始反应，下列不能说明反应达到平衡状态的有
________(填标号)。
a.体系的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.各组分的物质的量浓度不再改变
e.体系的温度不再发生变化
f. (CO)＝ (H O)
v正 v逆 2
INCLUDEPICTURE "10X610.TIF" \* MERGEFORMAT
③如图是反应 CO(g)＋H O(g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT
2
H (g)＋CO (g) ΔH<0中CO和CO 的浓度随时间发生变化的曲线，则t
2 2 2 2
时 刻 改 变 的 条 件 可 能 是
______________________________________________________________________
(写出1种即可)。若t 时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍，在图中
4
t ～t 区间内画出CO、CO 浓度变化曲线，并标明物质名称(假设各物质状态均保
4 5 2
持不变)。
解析 (1)煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热使煤分解，生产的产物中有煤焦
油等液体、焦炉气等气体，混乱度增大，故ΔS>0。(2)根据盖斯定律，将已知的两个
热化学方程式相加即可得到 C(s)＋H O(g)＋H (g) INCLUDEPICTURE "KN.TIF"
2 2
\* MERGEFORMAT CH OH(l)，故该反应的ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1。(3)①该
3
反应为反应前后气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，碳的转化率增
大，故p <6 MPa，a项正确；根据图1可知，温度升高，碳的转化率减小，平衡逆向
1
移动，则ΔH<0，图2中T 时碳的转化率大于1 000 K时的转化率，则T <1 000 K，
1 1
b、c项正确；压强增大，碳的转化率增大，但增大的幅度较小，并且增大压强耗费较大，故不是压强越高，经济效益越好，d项错误。②A点对应的碳的平衡转化率
为50%，则生成0.5 mol CH ，剩余0.5 mol碳和1 mol H ，由于碳为固体，则p(H )
4 2 2
＝×4.5 MPa＝3 MPa，p(CH )＝×4.5 MPa＝1.5 MPa，故K ＝＝＝。(4)①要维持体
4 p
系热量平衡，需要吸收的热量与放出的热量相等。②a项，虽然反应前后气体分子
数不变，但由于绝热恒容容器中反应过程有温度变化，故压强也在变化，因此体系
的压强不再发生变化可以说明反应达到平衡状态；b项，混合气体总质量不变，容
器容积不变，故混合气体密度始终不变，不能说明反应是否达到平衡状态；c项，混
合气体总质量不变，气体的总物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量始
终不变，不能说明反应是否达到平衡状态；d项，物质的量浓度不变说明反应达到
平衡状态；e项，反应在绝热恒容条件下进行，体系的温度不变，可以说明反应达到
平衡状态；f项， (CO)＝ (H O)代表两个反应方向，且符合化学计量数之比，说
v正 v逆 2
明正逆反应速率相等，可以说明反应达到平衡状态。③在t 时刻CO的浓度减小、
2
CO 的浓度增大，平衡向正反应方向移动，且CO和CO 的浓度没有发生突变，所
2 2
以可以通过降低温度、增大水蒸气的量或减少氢气的量实现；t 时刻通过改变容积
4
的方法将压强增大为原来的2倍，则容积变为原来的一半，瞬时浓度分别变为原
来的2倍，由于反应前后气体分子数相等，故平衡不移动。
答案 (1)> (2)(a＋b) (3)①abc ② (4)①前者是吸热反应，通入空气后发生
的反应是放热反应，可维持体系的热量平衡 ②bc ③降低温度(或增大水蒸气
的量、减少氢气的量)
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