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1．【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
【答案】B
【解析】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z 的平均生成速率逐渐减
小，则
内Z 的平均生成速率大于
内的，故
时，Z 的浓度大于
，A 正
确； B．
时生成的Z 的物质的量为
，
时生成的Z 的
物质的量为
，故反应在
时已达到平衡，设达到平衡时生了
，列三段式：
专题41 化学平衡常数及计算
1
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根据
，得
，则Y 的平衡浓度为
，Z 的平衡浓度为
，平衡常数
，
时Y 的浓度为
，Z 的浓度为
，加入
后Z
的浓度变为
，
，反应正向进行，故
，B 错误；
C．反应生成的Y 与Z 的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y 和Z 为气体，相同条件下，体
积之比等于物质的量之比，
，故Y 的体积分数始终约为33.3%，C 正确；D．由B 项分析可
知
时反应处于平衡状态，此时生成Z 为
，则X 的转化量为
，初始X 的物质的量为
，剩余X 的物质的量为
，D 正确；故答案选B。
2．【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
【答案】B
【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A 错
误；B．由方程式可知，反应平衡常数
，故B 正确；C．由方程式可知，反
2
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应每消耗4mol 氨气，反应转移12mol 电子，则反应中消耗1mol 氨气转移电子的数目为3mol×4×
×6.02×1023=3×6.02×1023，故C 错误；D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，
柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D 错误；故选B。
3．（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：
【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t1阶段，
正反应速率不断减小，t1-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正
反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态，据此结合图像分析解答。
A．容器内发生的反应为A(g)+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，t2
t3过程中，t2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“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条
3
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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。
4．（2020·浙江高考真题）5 mL0.1mol⋅L
−1KI溶液与1mL0.1mol⋅L
−1FeCl3溶液发生反应：
2Fe
3+(aq)+2I
−(aq)⇌2Fe
2+(aq)+I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
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FeSO4固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数K=c
2(Fe
2+)
c
2(Fe
3+)×c
2(I
−)
【答案】D
【解析】A．加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A 正确；B．将
5mL0.1mol/LKI 溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后
I-一定过量，经苯2 次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN 溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，
即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B 正确；C．加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c
（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C 正确；D．该反应的平衡常数K= c
2(Fe
2+)⋅c(I2)
c
2(Fe
3+)⋅c
2(I
-)
，D 错误；答案
选D。
5．（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
4
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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%
【答案】C
【解析】A．v(C)=
，同一反应反应中反应速率之比等于计量数之比，
3v(A)=v(C)，所以v(A)=
，错误；B．15min 时，n(B)=1.6mol，消耗了
2.4mol-1.6mol=0.8mol，根据方程式可知这段时间内消耗A 的物质的量为0.4mol，所以15min 时，
n(A)=1.6mol，与10min 时A 的物质的量相同，说明10~15min 这段时间内平衡没有移动，但无法确定
是10min 时达到平衡，还是10min 前已经达到平衡，错误；C．根据B 选项分析可知平衡时消耗的B
为0.8mol，根据方程式可知生成C 的物质的量为1.2mol，浓度为
，正确；
D．物质B 的平衡转化率为
，错误；故答案为C。
6．（2017·浙江高考真题）已知：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92kJ/mol。起始反应物为
和
，
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
压强
400℃
450℃
500℃
600℃
5
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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
【答案】B
【解析】A．体系中
的物质的量分数越大，不能表示正反应速率越大，如20MPa，500℃时
的物
质的量分数大于30MPa，600℃时
的物质的量分数，但温度和压强均为后者大，反应速率后者快，
错误；B．根据方程式，反应的氮气和氢气的物质的量之比为1:3，起始反应物中
和
的物质的量
之比为1:3，因此反应达到平衡时，
和
的转化率之比1：1，正确；C．无法确定反应的氮气和
氢气的物质的量，因此无法计算平衡时放出的热量，错误；D．根据表格数据，反应物的总物质的量
不变时，
的物质的量分数越大，生成
的物质的量越多，则400℃，30MPa 下反应达到平衡
时，生成
的物质的量最多，错误；故选B。
7．（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
6
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D．第二次平衡时，Z 的浓度为0.4 mol·L－1
【答案】D
【解析】A．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），则可等效为两等效平衡体系合，在合并瞬间X、Y、Z 的体积分数不变，但单位体积内
体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动，但再次达到平
衡后，X、Y、Z 的体积分数不变，则说明m+1=3，故m=2，正确；B．同一化学反应的平衡常数只与
温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，正确；C．m=2，起始量X 与Y 之比为
1:2，则反应过程中由方程式可知反应的X 与Y 之比为1:2，故X 与Y 的平衡转化率之比为1:1，正确；
D．m=2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z 的物质的量为：
4mol×10%=0.4mol，故Z 的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L，项错误；本题选D。
8．（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H2S 混合加热并达到下列平衡：
CO（g）+H2S（g）
COS（g）+H2（g） K=0.1
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，H2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO 后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S 物质的量为7mol
D．CO 的平衡转化率为80%
【答案】C
【解析】A．升高温度，H2S 浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，A 错误；B．通入CO
后，CO 浓度增大，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，B 错误；C．根据
CO（g）+H2S（g）
COS（g）+H2（g） K=0.1
起始物质的量（mol） 10 n 0 0
变化物质的量（mol） 2 2 2 2
平衡物质的量（mol） 8 n-2 2 2
设该容器的体积为V，根据K=0.1，列关系式得 [（2÷V）×（2÷V））÷[（8÷V）×（n-2）÷V]=0.1，解得
n=7，C 正确；
D．根据上述数据，CO 的平衡转化率为2mol÷10mol×100%=20%，D 错误；答案选C。
7
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9．（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：
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/
mol
平衡时物质的量/mol
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
【答案】C
【解析】A．实验①中，若5min 时测得n(M)＝0.050mol，浓度是0.0050mol/L，根据反应的化学方程式可
知，同时生成的N 的物质的量浓度也是0.0050mol/L，因此0 至5min 时间内，用N 表示的平均反应速
率υ(N)＝0.0050mol/L÷5min＝1.0×10－3mol/(L·min)，错误；B、实验②中，平衡时M 的浓度是
0.0080mol/L，同时生成的N 的浓度是0.0080mol/L，消耗X 与Y 的浓度均是0.0080mol/L，因此平衡时
X 和Y 的浓度分别为0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因
此反应的平衡常数K=(0.0080×0.0080)÷(0.002×0.032)=1，错误；C．根据反应的化学方程式可知，如果
X 的转化率为60%，则
X(g)＋Y(g)
M(g)＋N(g)
起始浓度（mol/L） 0.020 0.030 0 0
转化浓度（mol/L） 0.012 0.012 0.012 0.012
平衡浓度（mol/L）0.008 0.018 0.012 0.012
温度不变，平衡常数不变，则K=(0.0120×0.0120)÷(0.008×0.018)=1，即反应达到平衡状态，因此最终平衡
时X 的转化率为60%。正确；
D．700℃时
8
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X(g)＋Y(g)
M(g)＋ N(g)
起始浓度（mol/L） 0.040 0.010 0 0
转化浓度（mol/L） 0.009 0.009 0.009 0.009
平衡浓度（mol/L） 0.0310 0.001 0.009 0.009
则该温度下平衡常K=(0.009×0.009)÷(0.031×0.001)=2.6＞1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反
应方向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃，由于反应前后体积不变，则与③
相比④平衡是等效的，因此最终平衡时M 的物质的量b＝0.5a＝0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆
反应方向移动，因此b＜0.060，错误；答案选C。
10．（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%
【答案】D
【解析】假设X 和Y 物质的量为1mol，达到平衡时消耗X 物质的量为amol，则：
X+2Y
2Z
起始量（mol）1 1 0
转化量（mol）a 2a 2a
平衡量（mol）1－a 1－2a 2a
根据题意有：(1-a+1-2a)：2a =3:2 ，a＝
，Y 的转化率=
×100%=67%，最接近65%，
答案选D。
11．（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
9
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【答案】C
【解析】A、v(Y)=(0.16－0.12)mol÷10L÷2min=0.002mol·L－1min-1，则v(Z)= 0.004mol·L－1min-1，错误；B、
降温，平衡正向移动，则达新平衡前，v（正）>v（逆），错误；
C、 X(g)＋Y(g)
2Z(g) △H < 0
起始 0.16 0.16 0
变化 0.06 0.06 0.12
平衡 0.10 0.10 0.12
K=
=1.44，正确；
D、由于该反应是气体体积不变的反应，则达平衡时与原平衡等效，平衡时X 的体积分数不变，错误；
答案选C。
12．（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
【答案】D
【解析】A、平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K 值不变，平衡可能移动，A
正确；B、K 值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B 正确；C、平衡移动，
温度可能不变，因此K 值可能不变，C 正确；D、平衡移动，温度可能不变，因此K 值不一定变化，
D 不正确，答案选D。
13．（2010·北京高考真题）某温度下，H2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO2(g)的平衡常数
。该温度下在
甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol
L-1
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol
L-1
0.010
0.010
0.020
投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如表所示。下列判断不正确的是（ ）
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％
10
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C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2 倍，是0.012mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
【答案】C
【解析】A．设甲容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L，根据K=
=2.25，得
x=0.006，所以CO2的转化率为60%，H2的转化率也是60%，在乙容器中相当于是甲容器中增加了
H2，CO2的转化率增大，不选；B．设甲容器中平衡时反应掉的氢气的浓度为xmol/L，根据K=
=2.25，得x=0.006，所以H2的转化率是60%，又甲和丙为等效平衡，所以甲中和丙中H2
的转化率均是60%，不选；C．由A 的分析可知，平衡时甲容器中c(CO2)是0.004mol/L，而甲和丙为
等效平衡，但丙的起始浓度为甲的两倍，所以平衡时，丙中c(CO2)是0.008mol/L，选；D．根据浓度
越大反应速率越快可知，反应开始时，丙中的反应物浓度最大，所以反应速率最快，甲中的反应物浓
度最小，所以反应速率最慢，不选；综上所述，故选C。
14．（2009·宁夏高考真题）在一定温度下，反应H2（g）+ X2（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%
【答案】B
【解析】由一定温度下，反应H2（g）+ X2（g）
HX（g）的平衡常数为10，
则相同条件下HX 分解的化学反应的平衡常数为
，设HX 分解的物质的量为x，则
HX（g）⇌H2（g）+ X2（g）
开始 1.0mol/L 0 0
转化
mol/L
mol/L
mol/L
平衡 （1﹣x）mol/L
mol/L
mol/L
11
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故
=
，
解得x=0.17mol，
该温度时HX（g）的最大分解率为
×100%=17%，故选B。
15．（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/%
温度/℃
1.0
2.0
3.0
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
【答案】A
【解析】利用图表分析结合平衡原理分析；a 与b、c 与d、e 与f 之间是压强问题，随着压强增大，平衡逆
向移动，G 的体积分数减小，b＜a，c＞75%，e＞83%；c、e 是温度问题，随着温度升高，G 的体积分
数增大，所以正反应是一个吸热反应，所以，K（1000℃）＞K（810℃），④正确；f 的温度比b 的高，
压强比b 的小，所以b＜f，①正确；设E 的起始量为amol，转化率为x，则平衡时G 的量为2ax，由
题意得
=75%，解得x=0.6，α=60%，②正确；该反应是一个气体分子增大的反应，属于
熵增反应，所以③正确；答案选A。
16．（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H2O，发生反应：
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g) ＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）
反应时间/min
n(CO)/mol
H2O/ mol
12
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0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1min 内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1 mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO 和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)＝0.40
mol。
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO 转化率
增大，H2O 的体积分数减小。
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
【答案】B
【解析】
A.则v(H2)＝0.20 mol·L－1/ t1min，错误；选项B 保持其他条件不变，相当于只是将两反应物交换，但量不变，
所以达相同的平衡态，故正确；C．再通入0.20molH2O，平衡右移，则：达到新平衡时CO 转化率增
大，但H2O 的转化率减小，故H2O 的体积分数应增大，错误；D、计算，得：K（700℃）=
（0.20×0.20）/（0.40×0.10）="1" ，而K（800℃）= 0.64，说明温度升高，K 值减小，平衡右移，则
逆向是吸热的，错误
17．（2009·天津高考真题）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO 吸
入肺中发生反应：CO+HbO2
O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO 的浓度达
到HbO2浓度的0.02 倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是
A．CO 与HbO2反应的平衡常数K=
B．人体吸入的CO 越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO 与O2浓度之比大于或等于0.02 时，人的智力才会受损
D．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
【答案】C
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【解析】A．根据化学方程式可知平衡常数表达式为K=
，正确；B．c(CO)增大，
CO+HbO2
O2+HbCO 平衡正向移动，正确；C．K=
=220，当
=0.02 时，
此时
=
=9×10-5，错误；D．增大c(O2)，使CO+HbO2
O2+HbCO 平衡逆向移动解毒，
正确。综上所述，本题正确答案为C。
18．（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：SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)
+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SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1mol，则达平衡时，吸收热量为QkJ
C．反应至4min 时，若HCl 浓度为0.12mol·L-1，则H2反应速率为0.03mol·L-1·min-1
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
【答案】D
【解析】A．该反应是反应前后气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，SiCl4的转化
率减小，A 错误；B．该反应是可逆反应，达平衡时，吸收热量小于QkJ，B 错误；C．速率之比等于
反应系数之比，v(H2)=
v(HCl)=
，C 错误；D．由方程式可
知，当反应吸收热量为0.025QkJ 时，生成的HCl 的物质的量为
，
100mL1mol·L-1的NaOH 的物质的量为0.1mol，二者物质的量相等，恰好反应，D 正确；故答案为：
D。
19．【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
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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)。
【答案】（1） BD 吸收 31.2
【解析】
（1）①A．在恒温恒容条件下，平衡时向容器中充入情性气体不能改变反应混合物的浓度，因此反应Ⅰ的
平衡不移动，A 说法不正确；
B．在反应中有固体C 转化为气体，气体的质量增加，而容器的体积不变，因此气体的密度在反应过程中
不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B 说法正确；
C．若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g)，由C(s)+ 2H2O(g) = CO2(g)+ 2H2(g)可知，H2的体
积分数的极值为
，由于可逆反应只有一定的限度，反应物不可能全部转化为生成物，因此，平衡时
H2的体积分数不可能大于
，C 说法不正确；
D．将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积，因此可加快反应速率，D 说法正确；
综上所述，相关说法正确的是BD。
②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO 的物
质的量为0.1mol，则根据O 原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol，生成0.2mol CO2时消耗了0.2mol
CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3molCO。根据相关反应的热化学方程式可知，生成0.3mol CO 要吸收
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热量39.42kJ ，生成0.2mol CO2要放出热量8.22kJ 此时，因此整个体系吸收热量
39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ；由H 原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5mol，CO 的物质的量为
0.1mol，CO2的物质的量为0.2mol，水的物质的量为0.5mol，则平衡时气体的总物质的量为
0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量
之比，则平衡体系的总压为0.2MPa 1.3=0.26MPa，反应I（C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)）的平衡常
数Kp=
。
20．【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)。
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【答案】
（2） BC
【解析】
（2）①A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A 不符合题意；
B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平
衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B 符合题意；
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化
率，C 符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D 不符合题意；
综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；
②恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的
量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α )mol，根据C 元素守恒可知，CO(g)的
物质的量为(α-b)mol，根据H 和O 守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b )mol，H2(g)的物质的量为
(3α+b )mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2 )mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、
H2(g)的物质的量分数分别为
、
、
、
，因此，反应I 的平衡常数Kx=
;其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，a
=0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C 元素守恒可知，CO(g)的物质的量为
0.25mol，，根据H 和O 守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量
为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量
分数为
；
21．（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
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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
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反应
，
，其中
，
、
、
、
为各组分的平衡分压)。
【答案】
（1）+90.8
（2）CD
（3）①
②b 开始体积减半，N2分压变为原来的2 倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2
分压比原来2 倍要小 ③0.48
【解析】
（1） 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)，
H=390.8kJ mol-1
-
(946 kJ mol-1+436.0kJ mol-1
)= +90.8kJ mol-1，故答案为：+90.8；
（2）若反应自发进行，则需
H-T
S<0，T>
=
=456.5K，即温度应高于(456.5-
273)℃=183.5℃，CD 符合，故答案为：CD；
（3）①设t1时达到平衡，转化的NH3的物质的量为2x，列出三段式：
根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，
=
，解得x=0.02mol，
(H2)=
=
mol L-1 min-1，故答案为：
；
②t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2 倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压
比原来2 倍要小，故b 曲线符合，故答案为：b；开始体积减半，N2分压变为原来的2 倍，随后由于加
压平衡逆向移动，N2分压比原来2 倍要小；
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③由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120 kPA．40 kPA．120 kPa，反应的标准平衡常数
=
=0.48，故答案为：0.48；
22．（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CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：
①CO2(g)=CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO (aq)
25℃时，反应②的平衡常数为K2。
溶液中CO2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
ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x 时，溶液中H+浓度为
________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(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)
M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。
保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中
水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于________kPa。
【答案】
（2）
（3）100.8
【解析】
（2）由题可知，①CO2(s)
CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l)
H+(aq)+HC
(aq)，K2=
，又
因为p(CO2)=p(kPa) x，则c(CO2)=y(mol•L-1•kPa-1)p(CO2)=p x y mol/L，在忽略HC
的电离时，
c(H+)=c(HC
)，所以可得c(H+)=
，故答案为：
；
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（3）2MHCO3(s)
M2CO3(s)+H2O(g)+ CO2(g)，等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，可用分压
表示物质的量浓度，平衡常数Kp=
=
=529kPa2。温度不变化学平衡常数Kp不变，
设平衡时，平衡体系中CO2的分压为x，则K=
= 529kPa2，
=
kPa=105.8kPa，CO2的
初始压强等于平衡压强减去碳酸氢盐分解产生的CO2的分压，即CO2(g)的初始压强应大于
105.8kPa-5kPa=100.8kPa，故答案为：100.8；
23．（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_____________。
【答案】（1）[c(C)c(D)]/[c(A)c(B)] < （2）0.022 0.09 80% 80% （3）c （4）
2.5
【解析】
（1）A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数表达式为K=[c(C)c(D)]/[c(A)c(B)]；700℃时，平衡常数为
1.7，1000℃时，平衡常数为0.6，故温度越高，平衡常数越小，说明此反应为放热反应，即△H＜0；
（2）反应初始6s 内A 的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1，则6s 时
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△n(A)=0.003mol•L-1•s-1×6s×5L=0.09mol，故A 剩余物质的量为：n(A)=0.2mol-0.09mol=0.11mol，则6s
时c(A)=
=0.022mol/L，根据方程式可知，消耗A0.09mol 时，生成C 的物质的量为
0.09mol；
设平衡时A 的浓度变化量为x，则：
A（g）+B（g）
C（g）+D（g）
开始（mol/L）：0.04 0.16 0 0
变化（mol/L）：x x x x
平衡（mol/L）：0.04-x 0.16-x x x
故
=1，解得x=0.032，所以平衡时A 的转化率为
×100%=80%，此时C
的物质的量为0.032mol/L×5L=0.16mol；如果这时向该密闭容器中再充入1mol 氩气，体积不变，平衡
没有移动， A 的转化率仍为80%；
（3） a．因气体反应物与生成物系数不变，压强始终不随时间改变 ，故a 错误；
b．气体的质量不变，体积不变，气体的密度始终不变，故b 错误；
c．c(A)不随时间改变，说明反应物或生成物的量一定，是平衡状态，故c 正确；
d．单位时间里生成C 和D 的物质的量相等，此时不一定是平衡状态，故d 错误，
答案为c；
（4）由图表知1200℃时反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g)的平衡常数的值为0.4，则C(g)+D(g)
A(g)+B(g)
的平衡常数为
=2.5。
24．（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：
2NO2(g)＋NaCl(s)
NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)
2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝_______(用K1、K2表示)。
（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
Cl2，10 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(Cl2)＝
________mol，NO 的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时
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NO 的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2______(填“增大”“减小”或“不变”)。
若要使K2减小，可采取的措施是________。
【答案】（1）
（2）2.5×10－2 75% > 不变 升高温度
【解析】
（1）由化学平衡常数的概念写出K1=c(ClNO)/c2(NO2)，K2=c2(ClNO)/[c2(NO)·c(Cl2)]，反应4NO2（g）
+2NaCl（s）
2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=[ c2(NO)·c(Cl2)]/c4(NO2)=
。
（2）反应起始到平衡时转化的ClNO 物质的量为7.5×10-3mol•L-1•min-1
10min
2L=0.15mol，用三段式计算
2NO（g）+Cl2（g）
2ClNO（g）
n（起始）（mol） 0.2 0.1 0
n（转化）（mol） 0.15 0.075 0.15
n（平衡）（mol） 0.05 0.025 0.15
则平衡后n（Cl2）=0.025mol。NO 的转化率a1=0.15mol
0.2mol=0.75。该反应的正反应为气体分子数减小
的反应，该反应若在其他条件不变，恒压条件下进行，相当于在恒容条件下达到平衡后，增大压强，
平衡正向移动，平衡时NO 的转化率增大，a2
a1。平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，
K2不变。要使K2减小只能改变温度，由于该反应的正反应为放热反应，所以使K2减小只能升高温度。
25．（2019·海南高考真题）由
羟基丁酸生成
丁内酯的反应如下：HOCH2CH2CH2COOH
+H2O
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______。
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（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______。
【答案】（1）0.0007 （2）0.5(50%) （3）
（4）将
丁内酯移走
【解析】
（1） υ=
=
=0.0007mol/(L·min)；
（2）在120min 时反应产生的
丁内酯的物质的量浓度0.090mol/L，则反应消耗的
羟基丁酸的浓度为
0.090mol/L，由于反应开始时
羟基丁酸的浓度0.180mol/L，所以
羟基丁酸的转化率为
=50%；
（3）298K 的摄氏温度为25℃，水为液态，则此时该反应的平衡常数K=
=
=
；
（4）为提高
羟基丁酸的平衡转化率，使化学平衡正向移动，除适当控制反应温度外，还可采取的措施
是及时分离出
丁内酯。
26．（2017·全国高考真题）近期发现，H2S 是继NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，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：
（3）H2S 与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)
COS(g) +H2O(g)。在610 K 时，将0.10 mol CO2与
0.40 mol H2S 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。
①H2S 的平衡转化率
=_______%，反应平衡常数K=________。
②在620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S 的转化率
_____
，该反应的
H_____0。（填“>”“<”或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S 转化率增大的是________（填标号）
A．H2S B．CO2 C．COS D．N2
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【答案】（3）①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B
【解析】
（3）设反应的H2S 物质的量为x，由题意列三段式得：
因为反应平衡后水的物质的量分数为0.02，所以
=0.02，解得x=0.01；①H2S 的
平衡转化率α1＝0.01÷0.40×100%=2.5%；反应平衡常数K＝
=
≈2.849×10-3(或2.8×10－3或
2.85×10－3)。
②由已知，升温，水的物质的量分数增大，所以升温时平衡正向移动，故α2＞α1，ΔH＞0。
③A 项，再充入H2S，平衡正向移动，使CO2转化率增大，根据化学平衡移动原理，H2S 的转化率减小，
故A 错误；B 项，再充入CO2，平衡正向移动，在不改变H2S 初始量的前提下，使H2S 转化率增大，
故B 正确；C 项，再充入COS，平衡逆向移动，使H2S 的转化率减小，故C 错误；D 项，再充入N2，
与该反应无关，平衡不移动，H2S 的转化率不变，故D 错误。综上选B。
27．（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（正）=k（正）c（顺）和v（逆）=k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分
别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：
（1）已知：t1温度下，
，
，该温度下反应的平衡常数值K1=_____；该反应
的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则
________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
（2）t2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
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K2=_____；温度t2___t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。
【答案】（1）3 小于 （2）B
大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
【解析】
（1）根据v（正）=k（正）c（顺）、
，则v（正）=0.006c（顺）, v（逆）=k（逆）c（反），
, v
（逆）=k（逆）c（反）=0.002c（反）,化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.006c（顺）=0.002 c（反），
K1=c(反)/c(顺)=0.006÷0.002=3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的
能量，即该反应为放热反应，则
小于零。
（2）随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，则符合条件的曲线是B，设顺式异构体的起始浓
度为x,该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x,反式异构体为0.7x，所
以平衡常数值K2=
=7/3，因为K1>K2,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动, 所以温度t2大
于t1。
28．（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T1和T2下A 的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：
（1）上述反应的温度T1___ T2，平衡常数K(T1)___K(T2)。（填“大于”、“小于” 或“等于”）
（2）若温度T2时，5min 后反应达到平衡，A 的转化率为70%，则：
①平衡时体系总的物质的量为_______。
②反应的平衡常数K=______。
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③反应在0~5min 区间的平均反应速率v(A)=_______。
【答案】（1）小于 小于 （2）①0.085mol ②0.082mol/L ③0.007mol/(L·min)
【解析】
（1）由图可知，温度为T2时反应先达到平衡状态，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，
所以T1小于T2；据图可知，温度为T2时c（A）小，说明升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热
反应，温度越高K 值越大，故答案为小于；小于；
（2） A（g）
B（g）+C（g）
起始浓度：0.050 0 0
变化浓度：0.035 0.035 0.035
平衡浓度：0.015 0.035 0.035
①平衡时体系总的物质的量为=（0.015+0.035+0.035）mol/L×1L=0.085mol；
②K=
=0.082mol/L；
③反应在0～5min 区间的平均反应速率v（A）=
=0.007mol/（L•min）；
29．（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：O2NC6H4COOC2H5+OH-
O2NC6H4COO-+C2H5OH.两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得：
O2NC6H4COOC2H5的转化率α 随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
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O2NC6H4COOC2H5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_________
（要求写出两条）。
【答案】（1）
；
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.随着反应的的进行，反应物的浓度
降低，反应速率减慢 （2）
或
；
（3）增加OH-的浓度，移去产物。
【解析】
（1）根据题意结合表格的数据可知在120～180s 内的反应速率是
。在180～240s 内的反应速率是
由反应速率的数值可以看出：随着
反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢。
（2）在15 ℃时该反应的平衡常数是
；（3）为提高O2NC6H4COOC2H5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增加其它反应物浓度的方法或减小生成物浓度
的方法。因此对该反应来说，就是可采取增大OH-的浓度，移去产物的方法。
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