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高频考点 28 化学平衡常数和转化率
1．（2022·潍坊高三模拟）在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I (aq)＋I-(aq) (aq)。测得不同温度下该反应
2
的平衡常数K如表所示：
t/℃ 5 15 25 35 50
K 1 100 841 689 533 409
下列说法正确的是（ ）
A．反应I (aq)＋I-(aq) I (aq)的ΔH＞0
2
B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I )减小
C．该反应的平衡常数表达式为K=
D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689
2．（2022·北京·高三期中）利用丙烷(C H )在无氧条件下制备丙烯(C H )的反应方程式为：C H (g)
3 8 3 6 3 8
C H (g)+H (g) H=+124kJ·mol-1。在一体积可变的容器中，不同起始压强下(0.1MPa、0.01MPa)进行上述反应，
3 6 2
达到化学平衡△时，测得丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．c曲线表示的是0.01MPa压强下丙烯随温度变化的物质的量分数
B．A点对应的该反应平衡常数K=1.25MPa(K 为以分压表示的平衡常数)
p p
C．B点丙烷的平衡转化率为33.3%
D．实际生产过程中需通入一定量水蒸气，其目的是稀释原料气，增大丙烯的平衡产率3．（2022·浙江·高三开学考试）接触法制硫酸生产中的关键工序是SO 的催化氧化：SO (g)+ O (g)
2 2 2
SO (g)，起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强
3
下，SO 平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
2
A．该反应 H＜0
B．p =0.5M△Pa；p =5MPa
1 3
C．在5.0MPa、550℃时的α=97.5%
D．500℃时，p 时比p 对应的转化率高，反应速率快
1 2
4．（双选）（2022·湖南永州·一模）甲烷重整制合成气，体系中主要反应如下：
I.CH (g)+H O(g) CO(g)+3H (g) ΔH
4 2 2 1
II.CH (g)+CO (g) 2CO(g)+2H (g) ΔH
4 2 2 2
各反应平衡常数与温度的关系如图所示，下列说法正确的是（）
A．体系温度高于1000K时，升温对反应I的平衡影响更大
B．理论上，反应II在低温下可自发进行
C．1000K时，反应CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g)的平衡常数K=1
2 2 2
D．1000K时，若平衡时 ，则 ，应控制起始投料比5．（2022·全国卷节选）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加
以利用。回答下列问题：已知 热分解反应
（1）在 、 反应条件下，将 的混合气进行 热分解反应。平衡时混合气
中 与 的分压相等， 平衡转化率为________，平衡常数 ________ 。
(2)在 、 反应条件下，对于 分别为 、 、 、 、 的 混合气，
热分解反应过程中 转化率随时间的变化如下图所示。
① 越小， 平衡转化率________，理由是________。
② 对应图中曲线________，计算其在 之间， 分压的平均变化率为________
。
6．（2022·河北卷节选）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。
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)。
7．（2021·湖南卷节选）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)。
8．（2022·广东·高三模拟）甲醇是重要的化工原料，在生产生活中应用广泛，碳氧化物与氢气在一定条件
下可合成甲醇。回答下列问题：
Ⅰ.一氧化碳与氢气合成甲醇的反应为CO(g)+2H (g) CH OH(g)。在①、②、③容积不等的恒容密闭容器
2 3
中，均充入0.1molCO和0.2molH ，在催化剂作用下发生上述反应，测得三个容器中平衡混合物中CH OH
2 3
的体积分数随温度的变化如图所示：
(1)该反应的正反应为____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)容器的容积①____③(填“>”“<”或“=”)。
(3)P点时，H 的转化率为____；若其他条件不变，将恒容密闭容器改为恒压密闭容器，平衡后H 的转化率
2 2将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.二氧化碳与氢气合成甲醇的主要反应如下：
反应①：CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g) H =-58kJ/mol
2 2 3 2 1
△
反应②：CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) H =+41kJ/mol
2 2 2 2
△
(4)反应时温度控制在230~280℃之间，温度不能过高的原因是___。
(5)一定条件下，向刚性容器中充入物质的量之比为1：3的CO (g)和H (g)发生上述反应。达到平衡时CO 的
2 2 2
转化率为20%，CH OH的选择性为75%[CH OH的选择性= ×100%]，则反应②的平衡常数
3 3
K=____。(K 为以分压表示的平衡常数)
p p
9．（2022·河南·商丘市第一高级中学高三模拟）乙烯年产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的一
个极为重要的指标，乙烷裂解制乙烯具有极高的经济效益。回答下列问题：
(1)已知：①2C H (g)+7O (g) 4CO (g)+6H O(l) H =-3120kJ·mol-1；
2 6 2 2 2 1
△
②C H (g)+3O (g) 2CO (g)+2H O(l) H =-1411kJ·mol-1；
2 4 2 2 2 2
△
③2H (g)+O (g) 2H O(l) H =-566kJ·mol-1 H =-1411kJ·mol-1。
2 2 2 3 2
△ △
乙烷脱氢制备乙烯的热化学方程式为_____；生产中会间断性地向容器中通入适量O ，使其发生反应
2
2C H (g)+O (g) 2C H (g)+2H O(g) H<0，发生此反应的意义是____。
2 6 2 2 4 2
△
(2)一定条件下，向某密闭容器中通入4mol乙烷，使其发生脱氢转化为乙烯，测得乙烯产率随着温度、压
强的变化如图1所示：①X表示_____(填“温度”或“压强”)，Y _____(填“>”或“<”)Y 。
1 2
②与A点对应的反应中，若容器容积为2L，反应开始到恰好达到平衡状态所用时间为5min，则0~5min内，
用浓度C H 变化表示的平均反应速率v(C H )= _____，A、B两点对应的平衡常数K(A) _____(填“>”“=”或
2 6 2 6
“<”)K(B)。
(3)在800℃时乙烷、O 混合后发生的主要反应为2C H (g)+O (g) 2C H (g)+2H O(g)，测得乙烷的转化率、
2 2 6 2 2 4 2
乙烯的选择性和收率(等于产率×选择性)随投料比 的变化关系如图2所示：
I、II两条曲线表示乙烷转化率的是_____(填“I”或“II”)，当 <2时， 越小，乙烯的选择性
和收率越小的原因是_____。
