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专题03化学平衡常数及其相关计算(高效培优讲义)(学生版)_05-化学-高考总复习_一轮复习_2026年-化学高考一轮复习_2026年高考化学一轮复习考点精讲精练(新高考通用)-G58_2026版

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文档文本内容

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专题03  化学平衡常数及其相关计算
目录
一、
考情探究
2
1.高考真题考点分布..................................................................................................................................................2
2.命题规律及备考策略..............................................................................................................................................2
二、培优讲练........................................................................................................................................3
考点01 化学平衡常数..............................................................................................................................................3
考向01 考查化学平衡常数的含义......................................................................................................................6
考向02 考查化学平衡常数的应用......................................................................................................................6
考向03 考查化学反应速率常数..........................................................................................................................7
考点02 化学平衡的计算..............................................................................................................................................8
考向01 考查分压平衡常数的计算....................................................................................................................12
考向02 考查物质转化率的计算........................................................................................................................12
考向03 考查化学平衡题中基于图表数据的相关计算...................................................................................13
考向04 考查平衡常数的综合计算....................................................................................................................14
好题冲关..............................................................................................................................................17
基础过关...............................................................................................................................................................17
题型01 化学平衡常数的概念及表达形式.......................................................................................................17
题型02 化学平衡常数的影响因素及应用.......................................................................................................20
题型03 化学平衡常数的计算............................................................................................................................22
题型04 化学平衡题中基于图表数据的相关计算...........................................................................................25
题型05 物质转化率的计算................................................................................................................................28
能力提升...................................................................................................................................................................31
真题感知...................................................................................................................................................................37
1
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1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
化学平衡常数的概念及
表达方式
2025 重庆卷,2023 江苏卷,2023 山东卷
化学平衡常数的影响因
素及应用
2025 山东卷,2024 福建卷,2024 江西卷,2024 北京卷,2024 吉林卷,2023
海南卷,2023 山东卷,2023 湖南卷
化学平衡常数的计算
2025 天津卷,2025 福建卷,2025 广西卷,2025 江西卷,2025 全国卷,2025
四川卷,2025 湖南卷,2025 广东卷,2025 北京卷,2025 云南卷,2025 江苏
卷,2025 河北卷,2025 河南卷,2025 山东卷,2025 安徽卷,2025 上海卷,
2025 甘肃卷,2025 浙江卷,2025 黑吉辽蒙卷,2025 重庆卷,2024 广西卷,
2024 重庆卷,2024 江西卷,2024 甘肃卷,2024 广东卷,2024 贵州卷,2024
湖南卷,2024 山东卷,2024 河北卷,2024 新课标卷,2024 全国甲卷,2024
湖北卷,2024 安徽卷,2024 吉林卷,2024 浙江卷,2024 福建卷,2023 河北
卷,2023 重庆卷,2023 海南卷,2023 浙江卷,2023 山东卷,2023 辽宁卷,
2023 湖北卷,2023 广东卷,2023 全国甲卷,2023 湖南卷,2023 全国乙卷,
2023 新课标卷
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从命题题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题均有呈现,主要考查化学平衡常数、转化率的计算
等。压强平衡常数与速率常数是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。
各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。
【备考策略】
1、了解化学平衡常数(K)的含义。
2、能利用化学平衡常数进行相关计算。
3、能正确计算化学反应的转化率(α)。
【命题预测】
预计近年高考仍侧重以化工生产为背景,考查反应转化率、平衡常数的计算,压强平衡常数及速率常数的
相关计算。
2
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考点01 化学平衡常数
1、化学平衡常数的概念
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(简称平衡常数),用符号K 表示
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
                   (                的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)
2、化学平衡常数的意义
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)
(2)K 值越大,表示反应进行得越完全,反应物的转化率       ,当K>105时,该反应就进行的基本完全
了。K 值越小,表示反应进行得越不完全,反应物的转化率       。当K<10-5时,该反应很难发生
3、化学平衡常数的影响因素
(1)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素
(2)外因:在化学方程式一定的情况下,K 只受       影响,与反应物或生成物的浓度无关,与压强无关
4、化学平衡常数表达式的书写
(1)在平衡常数表达式中,水(液态)的浓度、固体物质及纯液体的浓度不写
如:Br2+H2O
H++Br-+HBrO   K=
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)   
K=c(CO )⋅c( H 2)
c( H 2O)
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍              ,
化学平衡常数都会相应       
如:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的平衡常数为
K1=
c2(NH 3)
c3( H 2)⋅c2( N 2)
N2(g)+H2(g)
NH3(g)的平衡常数为
K 2=
c(NH 3)
c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
NH3(g)
N2(g)+H2(g)的平衡常数为
K 3= c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
c(NH 3)
则:K1=K2
2;K2·K3=1;K1·K3
2=1
(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2
①若两反应相加,则总反应的平衡常数 
②若两反应相减,则总反应的平衡常数 
5、浓度商与化学平衡常数的表达式
(1)浓度商:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在任意时刻的称为浓度商,常用Q 表
示,即Q=              。
(2)化学平衡常数表达式:当在一定温度下达到化学平衡时,K=              。
3
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(3)Q 与K 的关系:当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时,表明反应达到限度,即达到  
 
。
6、速率常数与平衡常数的关系
(1)基元反应:a A(g)+b B(g)
c C(g)+d D(g)
(2)速率方程
①抽象化速率方程:笼统的正逆反应速率
a、v 正=k 正·ca(A)·cb(B)、v 逆=k 逆·cc(C)·cd(D)
b、v 正=k 正·pa(A)·pb(B)、v 逆=k 逆·pc(C)·pd(D)
c、v 正=k 正·xa(A)·xb(B)、v 逆=k 逆·xc(C)·xd(D)
②具体化速率方程:以具体物质表示的正逆反应速率
a、vA 正=k 正·ca(A)·cb(B)、vC 逆=k 逆·cc(C)·cd(D)
b、vA 正=k 正·pa(A)·pb(B)、vC 逆=k 逆·pc(C)·pd(D)
c、vA 正=k 正·xa(A)·xb(B)、vC 逆=k 逆·xc(C)·xd(D)
(3)速率常数和平衡常数的关系
①抽象化:平衡条件       ,①
=       ;②
=       ;③
= 
②具体化:平衡条件       ,①
=       ;②
=       ;③
= 
③升温对k 正、k 逆的影响
a、放热反应:K 值       ;k 正值       ,k 逆值       ,       变化更大
b、吸热反应:K 值       ;k 正值       ,k 逆值       ,       变化更大
(4)计算某刻
①抽象化:
=
=K·
①具体化:
=
=
×K×
7、化学平衡常数的应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度:K 值       ,该反应进行得越完全,反应物的转化率       ;反
之,就越不完全,转化率越小
K 值
正反应进行的程度
平衡时生成物浓度
平衡时反应物浓度
反应物转化率
越大
越小
(2)判断可逆反应的热效应
升高温度:K 值增大→正反应为       反应;K 值减小→正反应为       反应
降低温度:K 值增大→正反应为       反应;K 值减小→正反应为       反应
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(3)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向
对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在任意时刻的称为浓度商,常用Q 表示,
即Q=
当Q=K 时,反应处于平衡状态,       
当Q<K 时,反应向正反应方向进行,       
当Q>K 时,反应向逆反应方向进行,       
(4)计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下,同一反应的平衡常数不变,计算反应物或生成物的       、       、       等。
注意:计算时注意问题
①平衡量必须为平衡时的浓度
②等体反应:可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度
③恒压条件下:先计算平衡体积,再算平衡常数
【易错提醒】
1、计算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、固体和纯液体的浓度视为恒定常数,不出现在平衡常数表达式中。
如C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),达到平衡后的K=。
3、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。
4、一般K>105时,认为该反应基本进行完全;K<10-5时,一般认为该反应很难进行;而K 在10-5~105反
应被认为是典型的可逆反应。
请判断下列说法的正误(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、K 值随温度升高而增大,说明正反应吸热。(   )
3、平衡常数改变,化学平衡一定移动;化学平衡发生移动,平衡常数一定改变。(   )
4、对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定变大。(   )
考向01  考查化学平衡常数的含义
【例1】(2025·江苏南通·三模)粗硅制高纯硅的过程中300℃时发生反应
 
。下列说法正确的是
A.该反应一定能自发进行
B.该反应的平衡常数表达式
C.每反应1molSi,会断裂2molSi-Si 键
D.其他条件相同,使用催化剂可以加快正反应速率,减慢逆反应速率
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考向02  考查化学平衡常数的应用
【例2】(2025·陕西西安·三模)络合平衡是广泛存在于自然界中的平衡之一,
之间存在
络合平衡:①
,平衡常数为
;②
,平衡
常数为
,且
大于
。298K 时,在水溶液中,
,
之间关系如图所示,其中X 代表
、
。下列叙述正确的是
A.由图可知
的数量级为
B.
直线代表
与
关系
C.c 点条件下,能生成
,不能生成
D.
的平衡常数
为
【思维建模】
应用化学平衡常数时应注意的四个问题
1、化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
2、化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,其浓度可看作一个常数,而不计入平衡常数表达式中。
4、化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变;若化学方程式中各
物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
考向03  考查化学反应速率常数
【例3】(2025·安徽合肥·模拟预测)有机物M 是一种重要的有机合成材料,以A 为原料通过以下两步反
应可以获得M。
反应I:
反应Ⅱ:
一定温度下,向一定体积的密闭容器中加入一定量A 和B 发生上述两个反应。该体系中
的浓度
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随时间变化曲线如图甲所示。两个反应的
(
为速率常数,
为反应活化能,R 和C 为常
数)与温度T 的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.根据图乙可知
B.
温度时,两个反应一定处于平衡状态
C.图甲曲线②代表C 的浓度变化
D.两个反应的活化能关系为
【对点1】(2025·江苏·二模)反应:
可用于氨气脱硫,下列说法正确的是
A.反应的
B.上述反应平衡常数
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.该反应中每消耗
,转移电子的数目约为
【对点2】(2025·广东惠州·三模)在
的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入
和
,发生反应
,反应过程及能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.由图可知,反应i 和反应ii 均为放热反应
B.该反应在任何温度下都不能自发进行
C.其他条件不变,降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率
D.其他条件不变,升高温度,该反应化学平衡常数增大
【对点3】(2025·安徽合肥·模拟预测)以
和
为原料可以合成尿素
,涉及的化学反应
如下:
7
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反应Ⅰ:
  
反应Ⅱ:
  
某温度下,在密闭容器中充入一定量的
和
,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。
(X 代表
,Y 代表
,Z 代表
)
已知:
①反应
速率可表示为
,式中
称速率常数;
②阿仑尼乌斯指出速率常数
和温度的定量关系为:
,其中
为常数,
为活化能,
为
热力学温度
下列有关说法不正确的是
A.生产过程中温度越高,尿素产量不一定越高
B.反应Ⅱ是总反应的决速步,反应Ⅰ活化能一定低于反应Ⅱ
C.m 点时,反应Ⅱ正、逆反应速率不相等
D.温度升高时,研究发现曲线Y 的最高点会往左上角移动,说明氨气的消耗速率比水的生成速率的增
长幅度更大
考点02 化学平衡的计算
1、三段式法进行化学平衡的有关计算
(1)解题模型
(2)可逆反应:mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在体积为V 的恒容密闭容器中,反应物A、B 的初始加入
量分别为a mol、b mol,达到化学平衡时,设A 物质转化的物质的量为mx mol
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mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
起始量/mol     a      b       0      0
转化量/mol    mx     nx      px      qx
平衡量/mol   a-mx  b-nx    px      qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)
①平衡常数K=
②平衡时A 的物质的量浓度:c(A)= mol·L-1。
③平衡时A 的转化率:α=×100%,A、B 的转化率之比为α(A)∶α(B)=∶
④平衡时A 的体积分数:φ(A)=×100%
⑤平衡时和开始时的压强比:=
⑥混合气体的密度:ρ(混)= g·L-1
⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量:= g·mol-1
⑧生成物产率=×100%
⑨在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论
恒温、恒容时:
P1
P2
== n1
n2 ;恒温、恒压时:
V 1
V 2
== n1
n2
【易错提醒】
1、注意反应物和生成物的浓度关系:反应物:c(平)=c(始)-c(变);生成物:c(平)=c(始)+c(变)。
2、利用混=和=计算时要注意m 总应为气体的质量,V 应为反应容器的体积,n 总应为气体的物质的量。
3、起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数反应和生成的,故各物
质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比,这是计算的关键。
2、平衡常数和转化率的计算
有关化学平衡常数和转化率的计算步骤
(1)巧设未知数:具体题目要具体分析、灵活设立,一般设某物质的转化量为x;
(2)确定三个量:根据化学计量数及变化量之间的关系,代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变
化量和平衡量,并列出“三段式”;
(3)解题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应的关系求平衡时某成分的浓
度、反应物的转化率等,求出题目答案。
转化率(α)=×100%
3、常用的气体定律——气体状态方程:       
条件
公式
文字叙述
同温同压
=
=
气体体积比=物质的量比=分子数比
9
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同温同容
=
=
气体压强比=物质的量比=分子数比
同温同压同质量
=
=
=
气体密度比=气体体积反比
=物质的量反比=分子数反比
4、压强平衡常数的计算技巧
(1)步骤
第一步,根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度;
第二步,计算各气体组分的物质的量分数或体积分数;
第三步,根据分压计算公式求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物
质的量分数);
第四步,根据平衡常数计算公式代入计算。
例如,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=。
(2)计算Kp的答题模板
计算Kp的两套模板[以N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)为例]
模板1:N2(g) +  3H2(g)
2NH3(g)(平衡时总压为p0)
n(始)   1 mol      3 mol     0
Δn    0.5 mol     1.5 mol  1 mol
n(平)   0.5 mol     1.5 mol  1 mol
p(X)    p0       p0    p0
Kp=
模板2:刚性反应器中
      N2(g)+  3H2(g)
 2NH3(g)
p(始)   p0      3p0           0
Δp    p′      3p′         2p′
p(平)  p0-p′  3p0-3p′     2p′
Kp=
5、转化率大小变化分析技巧
`判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况而定。常
见有以下几种情形:
反应类型
条件的改变
反应物转化率的变化
有多种反应物的可逆
反应:mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
恒容时只增加反
应物A 的用量
反应物A 的转化率减小,反应物B 的转化率增大
同等倍数地增大
反应物A、B 的
量
恒温恒压条件下
反应物转化率
恒温恒容
条件下
m+n>p+q
反应物A 和B 的转化率
均
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m+n<p+q
反应物A 和B 的转化率
均
m+n=p+q
反应物A 和B 的转化率
均
只有一种反应物的可
逆反应:mA(g)
nB(g)+pC(g)
增加反应物A 的
用量
恒温恒压
条件下
反应物转化率
恒温恒容
条件下
m>n+p
反应物A 的转化率
m<n+p
反应物A 的转化率
m=n+p
反应物A 的转化率
考向01  考查分压平衡常数的计算
【例1】(2025·湖南长沙·三模)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下(忽略其他副反应):
反应①:
反应②:
恒压下,按投料比
充入密闭容器中,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度
变化的曲线如图所示(Kp为压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度计算,分压
总压物质的量分数)。下
列说法不正确的是
A.容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
B.若恒温恒容时,以
投料,
,则反应平衡时CH3OH 的物质的量分数
为20%
C.250℃时,反应②的平衡常数Kp<1
D.图中X、Y 分别代表CO、H2O
【思维建模】
压强平衡常数(Kp)的计算流程
11
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考向02  考查物质转化率的计算
【例2】(2025·江苏泰州·模拟预测)
与CO 在催化剂作用下可合成
。其主要反应有:
    
    
恒压下、
,若仅发生上述反应,平衡时含碳物质的物质的量分数随温度的变化
如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线②代表
(g)
B.恒温恒压下,甲醇的平衡转化率小于CO 的平衡转化率
C.恒温恒压下,提高
的值,
的平衡转化率增大
D.300℃至600℃之间,平衡时
(g)的物质的量随温度升高先增大后减小
【思维建模】
平衡转化率技法
12
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1、在同一条件下,平衡转化率是该条件下的最大的转化率。
2、产率=实际产量
理论产量×100%,“产率”不一定是平衡状态下的。
3、催化剂可以提高未达到平衡的产率,但是不能提高平衡转化率。 
4、平衡时混合物组分的百分含量=平衡量
平衡时各物质的总量×100%。
考向03  考查化学平衡题中基于图表数据的相关计算
【例3】(2025·湖南邵阳·一模)某温度下,2L 的恒容密闭容器中加入1mol A,发生反应:
,测得一定时间段内C 的平均反应速率数据如下表:
时间段/min
0~5
0~10
0~15
/(
)
0.060
0.045
0.030
下列说法正确的是
A.2.5min 时,C 的浓度为0.15mol/L
B.5min 时,再加入0.3mol C,此时
C.5min 时,B 的体积分数为14.3%
D.10~12min 时间段内,A 的物质的量不断减少
考向04  考查平衡常数的综合计算
【例4】(2025·河北衡水·三模)工业上,常用乙烷脱氢制备乙烯,反应原理为
  
。恒温条件下,向2 L 容器中充入0.36 mol
,随着反应的进行,
测得
浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
/min
10
14
25
43
47
0.08
1
0.09
0
0.11
2
0.12
0
0.12
0
A.10min 时的正反应速率小于22min 时的正反应速率
B.该反应的平衡常数
C.43min 时再充入0.1 mol
,反应正向进行,
的转化率增大
D.相同温度下,当
和
的浓度都为0.15 
,
的浓度为0.050 
时,反应正向
进行
13
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【思维建模】
有关化学平衡计算的“3”点说明
1、有关化学平衡的常见计算是化学平衡常数、物质的平衡浓度和平衡转化率之间的相关计算。
2、在进行有关化学平衡的“三段式”计算时,要注意各物质的起始量、转化量和平衡量三者单位的统
一。
3、凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。
【对点1】(2025·云南楚雄·模拟预测)氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)CO 和
分别与氧气反应的热化学方程式如下。
①
  
 
②
  
 
已知某反应的平衡常数表达式为
,写出此反应的热化学方程式:           。
(2)反应
  
 
的速率方程为
(k 为只受温
度影响的速率常数),则既能加快反应速率,又能增大NO 产量的措施是           。
(3)中国科学院大学以Bi 为电极材料,利用化学催化还原
制备HCOOH.用计算机模拟
在电极材料
表面发生还原反应的历程如图所示(*表示微粒与Bi 的接触位点):
依据反应历程图中的数据,你认为电化学催化还原
生成HCOOH 的选择性           (填“高于”或
“低于”)生成CO 的选择性,原因是           。
(4)一定温度下的恒容密闭容器中,反应
的部分实验数据如表所示:
反应时
间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
/(
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
a
0.03
0.02
14
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)
①根据表格中的数据推测
           。
②0.1 
 
完全分解所需时间为           。
(5)一种利用一氧化碳脱硝的方法涉及如下反应:
ⅰ.
  
 
;
ⅱ.
  
 
;
ⅲ.
  
 
;
①一定温度下,向10 L 恒容密闭容器中充入0.1 mol CO 和0.1 mol 
,10 min 末达到平衡。实验测得反
应前容器内气体压强为100 kPa,平衡时容器内气体压强为95 kPa,CO、NO 的分压均为5 kPa,
分压
为15 kPa.则0 10 min
∼
内平均反应速率
           
。
②反应ⅱ的平衡常数
           
(
是用分压表示的平衡常数,保留一位有效数字)。
【对点2】(2025·重庆·三模)活性炭可用于还原NO2防止空气污染,其反应原理为
在密闭容器中,1mol NO2和足量炭发生该反应,反应相同时间,测
得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1 所示。维持温度不变,反应相同时间,测得
NO2的转化率随体积的变化如图2 所示。
下列说法正确的是
A.图1 中的A、B、C 三个点中,只有C 点达到平衡状态
B.图2 中D 点所示条件下,
C.向F 点所示体系起始时充入更多
,反应相同时间,其转化率一定变大
D.容器内的压强:
【对点3】(2025·内蒙古赤峰·三模)在恒温恒容密闭容器中充入一定量
,发生如下反应:
反应①:
  
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反应②:
  
反应②的速率方程可表示为
和
,其中
分别为反应②正、逆速率的
速率常数;测得
的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
6
0.160
0.113
0.080
0.055
0.040
0.032
0.032
下列说法正确的是
A.0~3min 内,
的平均反应速率为
B.若升高温度,平衡时
增大
C.若
,平衡时
D.若总压强p(平衡)
(起始)
,则混合气体中
体积分数为60%
【对点4】(2025·重庆·三模)
是硅生产工艺的重要中间物,“
”的生产工艺备受关
注,总反应方程式为:
,该工艺源于对如下反应研究:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
A℃时,向刚性密闭容器中通入初始浓度均为
的
和
,发生反应ⅰ,经5min 反应达到平衡,
已知反应ⅰ的
与温度
的变化关系如图中曲线X 或Y 所示。
下列说法正确的是
A.
随温度T 变化的曲线为图中的X
B.该工艺总反应的平衡常数
C.反应达到平衡时,用
表示反应ⅰ在上述条件下的平均反应速率约为
D.若在刚性密闭容器中初始时加入
,
的平衡转化率会减小
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题型01 化学平衡常数的概念及表达形式
1.(2025·河南·模拟预测)反应
可用于去除氮氧化物。有
氧条件下,等物质的量的
、
在钒基催化剂
作用下的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中,
参与反应,降低了反应的焓变
B.该反应的平衡常数
C.其他条件不变时,增大
,
的平衡转化率下降
D.键角:
2.(2025·四川遂宁·模拟预测)下列关于实验方案和现象的解释或结论错误的是
选项
实验方案和现象
解释或结论
A
向某固体加入NaOH 溶液并加热,用湿润的红色石蕊试
纸检验生成的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
固体一定是铵盐
B
将SO2气体通入FeCl3溶液中,溶液先变为红棕色(含
[Fe(SO2)6]3+),过一段时间又变成浅绿色
Fe3+与SO2络合反应速率比氧化还原反应速
率快,但氧化还原反应的平衡常数更大
C
向MgCl2溶液中加入NaOH 溶液,生成白色沉淀
NaOH 碱性强于Mg(OH)2
D
取4mL 亮黄色(含[FeCl4]-)的工业盐酸于试管中,滴加
几滴硝酸银饱和溶液,生成白色沉淀,溶液亮黄色褪去
[FeCl4]-在高浓度Cl-的条件下才稳定
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(2025·浙江嘉兴·三模)已知甲烷分解反应
 
。其正反应速率方程为
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,逆反应速率方程为
(
和
为速率常数,只受温度影响),1000℃达平
衡时,
。下列说法不正确的是
A.为提高化学反应速率,应选择适合高温条件的催化剂
B.其他条件不变,降温再次达到平衡时,可能存在
C.恒温恒压下通入
气体,平衡正向移动,
减小
D.根据该反应可推测,合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应
4.(2025·北京延庆·一模)下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.一定温度下,若可逆反应的Q 小于K,可推断反应向正方向进行
B.室温时,若一元弱酸
大于
,可推断同浓度稀溶液的
大于
C.依据F、Cl、Br、I 电负性依次减小,可推断它们与氢原子形成氢卤键的极性依次减弱
D.依据Li、Na、K、Rb、Cs 的第一电离能依次减小,可推断它们的金属性依次增强
5.(2025·江苏泰州·模拟预测)利用反应
制取苯乙烯的机理如下图,下列说法
正确的是
A.图示机理中有非极性键的断裂与形成
B.该反应的平衡常数
C.过程Ⅱ中,
与
位点上
中带部分负电荷的
作用生成
D.该反应中每消耗
,转移电子的数目约为
6.(2025·天津河东·二模)
可与多种配体形成多样的配离子,
在
、
混合溶
液中存在以下多种反应:
I.
  
II.
  
Ⅲ.
  
(1)
、
与
配位存在多个竞争反应,其中有
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该反应
       (用
、
、
表
示)。
(2)写出反应I 的平衡常数表达式
       。常温下,往含
的
、
混合溶液中加
入
固体,反应的平衡常数       (填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)关于含
的
混合溶液体系,下列说法正确的是_______
A.当溶液中
不变时,说明反应达到了平衡状态
B.
在水溶液中能水解
C.平衡体系中仅加入
,新平衡时
的转化率增大
D.当平衡体系中
时,
(
表示反应
的平衡常数)
(4)某种含
矿物的主要成分是难溶于水的
。常温下,利用
、
混合溶液体系
将
元素浸出,调节不同的总氨浓度和
后,浸出液中
元素的总浓度变化如下图(总氨浓度为
。
①总氨浓度不为0 时:
在
之间,随着
的增大,总氨浓度逐渐增大,
元素浸出率       (填
“增大”“减小”或“不变”)。pH 在10~12.5 之间,随着pH 增大,浸出液中Zn 元素总浓度呈下降趋势的
原因是       。
②任意总氨浓度下:
在
之间,浸出液中
元素总浓度均随
增大逐渐上升,
时,浸
出液中锌元素主要存在形式的化学式是       。
③总氨浓度为
、
时,浸出液
元素总浓度为
且几乎都以
的形
式存在。已知常温下,
的电离平衡常数
,此时溶液中
       
(保留2
位有效数字)。
题型02 化学平衡常数的影响因素及应用
1.(2025·河南南阳·模拟预测)下列有关化学概念或原理的论述中,正确的是
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A.任何可逆反应,其平衡常数越大,反应速率、反应物的转化率就越大
B.若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C.味精的化学成分为谷氨酸(2-氨基戊二酸)单钠盐,谷氨酸单钠盐不能与NaOH 溶液反应
D.离子化合物中离子键的强弱只影响物理性质不影响化学性质
2.(2025·重庆·三模)由
直接脱氢制
的反应为
  
。在密闭容器
中发生该反应,测得
的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A.X、Z 两点平衡常数:
B.该反应在任何条件下都能自发进行
C.X、Y 两点的化学反应速率:
D.
的平衡转化率:
3.(2025·安徽滁州·二模)由
直接脱氢制
的反应为
  
。在密闭
容器中发生该反应,测得
的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A.
两点平衡常数:
B.该反应在高温条件下能自发进行
C.
两点的化学反应速率:
D.减压、降温均有利于提高
的平衡转化率
4.(2025·湖南永州·模拟预测)一定温度下,向容积均为1L 的刚性容器中分别充入4molHCl 和1mol
,
发生反应:
,在绝热或恒温条件下发生上述反应,测得体
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系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线甲表示绝热条件下发生的反应
B.该反应的正反应在低温下能自发进行
C.b 点时的平衡常数
小于
D.b 点逆反应速率大于c 点逆反应速率
5.(2025·北京海淀·三模)二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将
和
按物质的量之比
加入密闭容器中,压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数(x)随温度T 的变化如
下图所示。
已知:①
  
②
  
③
  
下列说法不正确的是
A.
与
合成
反应的热化学方程式:
B.图中b、d 分别表示
、
的变化曲线
C.
与
合成
反应的
D.570K、0.2MPa 反应达到平衡状态时,M 点可能表示
6.(2025·河南·模拟预测)二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
21
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Ⅰ.
  
Ⅱ.
  
向10L 的恒容密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2,不同温度下,测得5min 时(反应均未达到平衡)的相关
数据如下表,下列说法错误的是
温度/K
T1
T2
T3
乙烷转化率/%
2.0
12.0
20.0
乙烯选择性/%
95.0
75.0
60.0
注:乙烯选择性
A.反应Ⅰ的平衡常数:
B.温度升高对反应Ⅱ更有利
C.其他条件不变,容器内改为恒压,乙烷平衡转化率增大
D.T2 K 时,0~5min 内,
题型03 化学平衡常数的计算
1.(2025·云南文山·模拟预测)常温下,
和
的沉淀溶解平衡曲线如下图所示:
已知:
,下列说法正确的是
A.曲线II 表示
沉淀溶解平衡曲线
B.
的数量级为
C.反应
的平衡常数
D.a 点时,反应
的
2.(2025·北京·三模) CO2催化加氢直接合成二甲醚过程中有以下2 个反应:
反应I:
  
反应II(副反应):
  
将1 mol CO2、3 mol H2加入至4 L 含催化剂的密闭容器中,研究其他条件不变时,温度对反应的影响。温度
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对CO2平衡总转化率及反应2.5 小时, CO2实际总转化率的影响如图1 所示;反应温度对二甲醚的平衡选择
性及反应2.5 小时的二甲醚实际选择性影响如图2 所示。
资料:
的选择性
下列说法不正确的是
A.随温度升高,CO2平衡转化率先降低后升高与反应I 放热、反应II 吸热有关
B.300℃时,前2.5 小时内二甲醚的平均生成速率是
C.240
-300
℃
℃,CO2实际转化率升高、二甲醚实际选择性降低的原因是:温度升高,反应I、II 速率
均加快,且对反应II 的影响大于对反应I 的影响
D.200℃时,反应II 的平衡常数是
3.(2025·陕西咸阳·二模)异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下,
山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,山梨醇的初始浓度为
,
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是
A.曲线c 表示异山梨醇的浓度,该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.
内,
D.加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大
4.(2025·湖南长沙·二模)在1L 恒容密闭容器中充入
,发生反应:
23
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,反应相同时间,不同温度下
的转化率
如图所示。下列叙
述正确的是
A.上述反应的产物总能量高于反应物总能量
B.a、b、c 点对应的反应速率:
(逆)
(正)
(逆)
C.在点体系中加入
的平衡转化率增大
D.300℃时,该反应的平衡常数
5.(2025·江西赣州·二模)汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的
与
,
反应为
  
。一定温度下,在1L 恒容密闭容器中加入
和
发生上述反应,达到平衡时,测得
,下列说法正确的是
A.汽车尾气中的
、
是因汽油不充分燃烧产生的
B.催化剂能加快反应速率,但不能改变汽车尾气中
的含量
C.反应达到平衡时,
的体积分数为
D.向平衡体系中再充入
和
,平衡向左移动
6.(2025·山东·一模)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
以
为原料可制备
。将
与
放入容积为
的恒容密闭容器中,反应体系
存在下列过程。
编号
过程
(a)
(b)
(c)
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(d)
(1)
        
。
(2)不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为        。
(3)温度
下,反应
的平衡常数
        (列出算式,无须化简)。
(4)温度为
时,平衡体系中
的物质的量分别为
,如果将容器的容
积减半,再次达到平衡时,
的物质的量增加了p,则
的物质的量分别为        、 
,容器中的总压强应该        (填“增大”、“减小”或“不变”)。
题型04 化学平衡题中基于图表数据的相关计算
1.(2025·山东青岛·三模)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的
,发生如下反应:
反应1(不可逆、慢反应):
  
反应2(快平衡):
  
测得体系
、
随时间变化关系如下表所示(
时,
完全分解)。
0
200
400
600
800
∞
100
50
25
12.5
6.25
0
100
150
下列说法错误的是
A.0~200 min 与200~400 min 反应1 速率之比为
B.
C.
D.
时,
2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)某温度下向容器中加入M 发生如下反应:①M→P,②M→Q,③
。反应体系中M、P、Q 的浓度随时间t 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
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A.
时,反应③已达平衡
B.
时,
C.反应①的活化能大于反应②
D.该温度下,反应③的平衡常数小于1
3.(2025·辽宁·模拟预测)常温下,
与水反应生成的主要配合物及平衡常数如下:
;
;
;
。
分别代表
、
、
、
、
的
随
变化的关系。
已知:
为逐级平衡常数,
为累积平衡常数,如
。下列
有关说法正确的是
A.
和
分别为
和
随
的变化
B.若O 点的横坐标为-2.8,则可以计算
C.
时,
D.
4.(2025·湖南长沙·模拟预测)恒温密闭容器中,发生反应:
 
 △H<0。若按照
的投料比充入容器,测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。
26
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下列说法正确的是
A.L 线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B.由图可知,温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.
D.在等温相同体积下,通入
与通入
达到平衡时,
的体积分数
一样
5.(2025·浙江金华·一模)一定条件下乙烷与
可以制乙烯,在容积为1L 的密闭容器中,控制
和
初始投料分别为
、
,发生的反应如下:
主反应:
副反应:
的平衡转化率和
的选择性随温度、压强的变化如下表所示。下列说法不正确的是
温度
300K
400K
500K
600K
压强
乙烷平衡转化率
50%
63%
72%
79%
乙烯平衡选择性
80%
65%
59%
45%
压强
乙烷平衡转化率
35%
44%
49%
53%
乙烯平衡选择性
A.压强:
B.
C.300K 时主反应的平衡常数为0.57
D.改变压强,对乙烯的平衡选择性无影响
6.(2025·辽宁锦州·模拟预测)反应X=2Z 经历两步,X、Y、Z 三种物质的浓度随时间的变化曲线如下图所
示。下列说法错误的是
27
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A.第一步反应的方程式为:
B.t1时,
C.t2时,Y 的消耗速率大于生成速率
D.t3后,
题型05 物质转化率的计算
1.(2025·四川成都·三模)工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,以氨气、氧气为原料,在Pt-Rh 合金催
化剂存在下生成NO 和副产物
的两个竞争反应化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
现将
充入1L 恒容密闭容器中,在上述催化剂作用下发生反应,不同温度下反应相同时
间,有关物质的量关系变化曲线分别如图所示:
已知:NO 选择性
下列说法不正确的是
A.400℃时,主要发生反应Ⅱ
B.由图分析工业上用氨催化氧化制备
,最佳温度约为840℃
C.520℃时,NO 的选择性约为33%
D.840℃时,存在某一时刻:
2.(2025·山西·三模)以
为原料合成
涉及的主要反应如下:
①
②
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的平衡转化率
的选择性
随温度、压强变化如图所示。
已知:
100%。
下列叙述正确的是
A.
B.温度介于
时,体系主要发生反应①
C.由信息可知,反应①在低温下能自发进行
D.初始
,平衡后
的转化率为
,若只发生反应①
和②,则
3.(2025·安徽芜湖·一模)室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等,同时发生以下两个反应:①
;②
,反应①的速率可表示为
,反应②的速率可表示为
(
为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误
的是
A.0~30min 时间段内,X 的平均反应速率为
B.反应开始后,体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时37.5%的M 转化为Y
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
29
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4.(2025·江西上饶·二模)乙醇水蒸气重整制氢广泛运用于工业生产中,其原理是
。一定温度下,
恒压时,按水醇比
向密闭反应容器中充入原料,发生上述反应。下列说法正确的是
A.反应体系压强越小,反应物平衡转化率越大,越有利于工业生产
B.若
之比保持不变,说明反应达到了平衡状态
C.若
时,测得反应吸收
能量,则
D.若在原料气体中充入一定量的惰性气体,则
平衡转化率会增大
5.(2025·内蒙古赤峰·三模)室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N,同时发生以下两个反应:①
;②
。反应①的速率可表示为
,反应②的速率可表示为
(
为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.反应①的活化能比反应②的活化能大
B.反应开始后,体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C.在30 min 时,加入N 后化学反应速率增大
D.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M 转化为Z
6.(2025·河北衡水·三模)
作为一种重要化工原料,被大量应用于工业生产。已知反应:
。
(1)在恒温恒容装置中充入一定量的
和
,在催化剂的作用下进行反应,测得不同时间的
和
的
浓度如下表:
时间/min
0
5
10
15
20
25
1.00
0.36
0.12
0.08
0.072
0.072
2.00
1.20
0.90
0.85
0.84
0.84
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①前10 分钟内的平均速率
      
。
②下列可以作为体系达到平衡状态的标志是      (填字母)。
A.容器内气体的密度不变        B.容器内气体压强不变
C.容器内
    D.容器内NO 和
的浓度比为4:6
③达到平衡时
的转化率为      。
(2)测得温度、压强对
平衡转化率的影响如图1 所示。
①根据图像可知:
       
(填“>”“<”或“=”),反应的平衡常数
、
、
的大小关系为      。
②该反应      (填“一定”“一定不”或“不一定”)能自发进行。
(3)不同温度下NO 的产率如图2 所示。温度高于900℃时,NO 产率下降的可能原因是      。
1.(2025·河北衡水·三模)硫化氢不稳定,可以利用其高温分解制备硫黄和氢气,反应为
。在总压强为100 kPa 的恒压条件下,充入
的混合气,在不
同温度下反应相同时间,测得
的体积分数及
在不同温度下的平衡体积分数如图所示。下列说法错
误的是
A.图中表示平衡状态的线为b
B.图中M 点正反应速率小于逆反应速率
C.某温度下,平衡时
的体积分数为20%,则此时Ar 的分压是20 kPa
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D.随温度的升高,a、b 两条线逐渐靠近,可能是由于升高温度使反应速率增大,
的体积分数更
接近平衡状态
2.(2025·四川巴中·模拟预测)甲醇有“木醇”与“木精”之名,现代甲醇是直接在一氧化碳、二氧化碳
和氢的一个催化作用的工业过程中制造的。向2L 恒容密闭容器中充入
和
,在一定条件下,
发生反应
  
。在甲、乙两种不同催化剂的
作用下,反应时间均为
时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.
后甲醇的物质的量分数减小的原因是温度升高平衡逆向移动
B.相同温度下,催化剂效果更好的是甲
C.
下,再充入
和
,达平衡后
的转化率增大
D.
和
下,平衡常数:
3.(2025·山东潍坊·模拟预测)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
,该反应在低温下可自发进行。恒容密闭容器中按不同进料比充入
和
,测定
、
、
温度下体系达平衡时的
,
为体系初始压强,
为体系平衡压强),结果如图。下列说法错误的是
A.
B.
点
的转化率为
C.
时,若
,维持投料比不变,
点将向
点方向移动
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D.
时,若
,
4.(2025·陕西西安·模拟预测)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中
充入体积之比为1:1 的CO2和H2,发生反应:①
  ΔH1=+31.2 kJ·mol-1,②
  ΔH2=+41.2 kJ·mol-1。在相同时间内,CO2的转化率、HCOOH 的选择性
[HCOOH 的选择性=
]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.温度高于673 K 时,主要发生反应②
B.温度等于673 K 时,参加反应①的H2的转化率是28.5%
C.平衡时,再充入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,再次平衡,HCOOH 的物质的量增大
D.如果673 K 下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO 的浓度之比为5:57:133
5.(2025·河南开封·三模)利用测压法在刚性反应器中研究30℃时
分解反应:
其中
二聚为
的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强
随时间的变化如下表所示[
时,
完全分解]:
0
30
60
12
0
20
0
120
0
150
0
32.
5
37.
2
39.
8
43.
6
46.
8
58.
5
59.
6
60.
8
下列说法正确的是
A.
内,
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B.30℃时,反应
的平衡常数
C.若提高反应温度至40℃,则
完全分解后体系压强
D.研究表明,
分解的反应速率
,
时,测得体系
中
,则此时
6.(2025·四川德阳·模拟预测)乙炔是化工生产中非常重要的有机物,其制备方法多种多样。回答下列问
题:
I.用CO2、H2O、C 联合制备乙炔的反应过程如图所示:
(1)可用           技术测定BaC2的晶体结构。
(2)联合制备乙炔的总反应方程式为           。
(3)反应③包含两步反应,第一步反应:
,则第二步反应理论上生成0.5 
mol CO 时转移电子的数目为           。
Ⅱ.甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一
(4)已知:
  
  
  
则反应2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)在           (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行;碳原子的杂化轨
道中s 轨道成分越多,吸电子能力越强,可推测碳氢键的极性:C-H(甲烷)           C-H(乙炔)(填“>”或
“<”)。
(5)在高温和隔绝氧气的条件下,甲烷能分解产生乙炔。分解体系中各气体的平衡分压(p/Pa)与温度(T/
)
℃的
关系如图所示:
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①
℃时,反应
的压强平衡常数
           Pa2。
②在某温度下,向V L 恒容密闭容器中充入0.12 mol CH4,只发生反应
,达
到平衡时,测得
,则CH4的平衡转化率为           。
7.(2025·河北衡水·三模)
催化加氢制甲醇,是
资源化利用的极具前景的研究领域。涉及的主要
如下。
反应ⅰ.
  
反应ⅱ.
  
反应ⅲ.
  
回答下列问题:
(1)
      
。
(2)反应ⅲ的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。
相对能量为-1.3eV 时,对应物质M 的化学式为      ;该反应历程中决速步骤的能垒为      eV。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A.
的结构稳定,活化分子百分数较低,需要催化剂降低反应的活化能
B.恒温恒压条件下,混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明反应ⅰ已达平衡
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C.恒温恒容条件下,通入水蒸气可提高
的平衡转化率
D.升高温度,反应ⅱ的平衡常数减小,反应ⅲ的平衡常数增大
(4)有催化剂的条件下,向恒容密闭容器中充入1 mol
和3 mol
,只发生反应ⅰ和反应ⅱ,
的平
衡转化率与
、CO 的选择性随温度的变化如图所示,
或CO 的选择性
。
①图中Y 曲线代表      (填化学式)的选择性。
②
的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大的原因为      。
③3.0 MPa,250℃反应达到平衡后,
的物质的量为2.6 mol,反应ⅱ的长
      [已知:对于气
相反应,用组分B 的平衡压强
代替物质的量浓度
也可以表示平衡常数,记作
,如
,
为总压强,
为平衡系统中B 的物质的量分数]。
8.(2025·贵州遵义·一模)“碳中和”是当前全球应对气候变化的重要目标,通过特定技术将二氧化碳转
化成有用产品是实现该目标的关键路径之一。
(1)一定条件下,
加氢可转化为绿色产品
。该转化体系涉及以下三个反应:
反应Ⅰ:
    
反应Ⅱ:
    
反应Ⅲ:
    
①一定温度下,反应Ⅱ能自发进行,则
          0(填“>”“<”或“=”)
②计算
的
          。
③在一定条件下,反应Ⅰ的正、逆反应速率方程:正反应速率
,逆反应速率
(
、
分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关,x 为物质的量分数)。
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达到平衡后,升高温度,
增大的倍数          
增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下,
可转化为高附加值产品HCOOH。该转化体系涉及以下两个反应:
.
Ⅰ主反应:
    
.
Ⅱ副反应:
    
①在恒容密闭容器中加入等物质的量的
和
,起始压强为
 kPa,平衡时压强为P kPa,CO 与
HCOOH 的浓度相等,用各物质的平衡分压表示反应Ⅱ的平衡常数
          (用含
和P 的代数式
表示);能提高HCOOH 平衡产率的措施有          (至少写出两种)。
②实验测得平衡时
的转化率及HCOOH 和CO 的选择性(产物的选择性:生成的HCOOH 或CO 与转化的
的比值)随温度变化如图所示。
曲线a 表示          ;曲线b 表示          ;温度高于240℃时,随着温度升高曲线a 和b 均呈下降趋
势的原因是          。
1.(2024·福建·高考真题)多卤离子
在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.
可分解为
和
2.(2024·重庆·高考真题)醋酸甲酯制乙醇的反应为:
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。三个
恒容密闭容器中分别加入
醋酸甲酯
和
氢气,在不同温度下,反应t 分钟时醋酸甲酯物质的量n 如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的
B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率
D.容器丙中乙醇的体积分数为
3.(2024·江西·高考真题)温度T 下,向1L 真空刚性容器中加入
,反应达到平衡时,
,
    
下列说法正确的是
A.再充入1mol X 和1mol Y,此时
B.再充入1mol X,平衡时
C.再充入
,平衡向右移动
D.若温度升高,X 的转化率增加,则上述反应
4.(2024·北京·高考真题)可采用
催化氧化法将工业副产物
制成
,实现氯资源的再利用。
反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种
催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y 为反应物
,W 为生成物
B.反应制得
,须投入
C.升高反应温度,
被
氧化制
的反应平衡常数减小
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D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
5.(2024·浙江·高考真题)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为
的密闭容器中投入
和
,不同温度下,测得
时(反应均未平衡)的相关
数据见下表,下列说法不正确的是
温度(
)
400
500
600
乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:
B.
时,
反应I 的平均速率为:
C.其他条件不变,平衡后及时移除
,可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比
投料,平衡后可提高乙烷转化率
6.(2025·广西·高考真题)尿素
为农业生产常用氮肥。回答下列问题:
I.工业合成
(1)
是合成尿素的原料之一,在
下,混合气体以一定流速通过
合成塔。测得出口
含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。
的原因是        。达到最高点后,曲线②
下降的原因是        。
(2)已知:常温下各物质的相对能量如图。
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则反应
的
        
。
(3)模拟工业合成尿素。高温高压下,存在如下液相平衡体系。
主反应:
副反应:
平衡体系内,部分组分的物质的量分数
随初始
的变化曲线如图,代表
的是        
(填标号)。
时,
,随着
的增大,
与
趋于一致,原因是        。
(4)实际生产中,当初始
时,
的平衡转化率为
的平衡常数
        (用物质的量分数代替浓度计算,
忽略副反应,保留1 位小数)。
Ⅱ.电催化合成
我国科研工作者以污染物
为氮源,用
纳米片电催化
与
合成尿素。下图为电催化合成尿素
的原理示意图。
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(5)a 电极为        极。
(6)b 电极发生的电极反应式为        。
7.(2025·江西·高考真题)
与
通过催化转化为高附加值化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。
相关反应体系及其热力学数据(
、
)如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
Ⅴ.
回答下列问题:
(1)
       
(2)反应Ⅰ的机理包括3 种路径(主要步骤如图),在A 路径中,决速步骤的能垒是       
,反应Ⅰ的最
优路径是       (填标号)。
(3)某课题组模拟了
加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为
,温度为
以上时,
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主要含碳产物是       ,计算
时相关反应的平衡常数
       
。
(4)反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态):
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
写出与第⑤步竞争的基元反应       。
(5)通过对
负载
的单原子催化剂进行掺杂,可调控催化剂选择性生成
或
,其示意图如下:
ⅰ.写出Y 的化学式       。
ⅱ.依据示意图,掺杂
的催化剂可以提高Y 的选择性,其原因是       。
8.(2025·全国卷·高考真题)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。
回答下列问题:
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(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为
、
和
,则酯化反应
的
       
。
(2)酯化反应中的3 种有机物的沸点从高到低的顺序为       原因是       。
(3)在常压和
时,初始组成
、
作催化剂的条件下进行反应,
得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。
平衡时乙酸的转化率
       
,平衡常数
       (保留2 位有效数字)。已知酯化反应的速率方程
为
,其中
,则
 
(保留2 位有效数字)。
(4)研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,原因是       。若要提高乙酸乙
酯的产率,可以采用的方法是       (举1 例)。
43