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第03 讲 化学平衡常数及其相关计算
目录
01 课标达标练
题型01 考查化学平衡常数的含义
题型02 考查化学平衡常数的应用
题型03 考查转化率的计算
题型04 考查平衡常数的综合计算
题型05 考查分压平衡常数的计算
题型06 考查化学平衡题中基于图表数据的相关计算
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查化学平衡常数的含义
1．（2025·湖南·调研）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压条件下，按投料比
进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说
法错误的是
1
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A．
，
B．反应
的
C．
点反应I 的平衡常数
D．
点
的压强是
的2 倍
【答案】D
【详解】A．随着温度的升高，甲烷平衡含量减小、一氧化碳平衡含量增大，则说明随着温度升高，反应
Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应，
、反应Ⅰ为吸热反应，
，故A 正确；
B．反应Ⅱ-反应Ⅰ可得
，则
，故B 正确；
C．M 点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料
，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化
碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K=
=1，故C 正确；
D．N 点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式
、
的系数可知，生成H2O(g)的总的物质的量为
的3 倍，
的压强是
的3 倍，故D 错误；
故选D。
2．（2024·湖南永州·三模）α—萘磺酸(
)和β—萘磺酸(
)是重要的化工原料，
合成时往往得到两者的混合物，工业上相关的合成反应如图。有关说法错误的是
2
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反应①：
+H2SO4=
+H2O ΔH1<0 K1
反应②：
+H2SO4=
+H2O △H2<0 K2
A．若主要产物是α—萘磺酸，说明反应①活化能比②小
B．平衡时α—萘磺酸和β—萘磺酸的物质的量浓度关系为
=
C．在密闭容器中加入萘与硫酸，tmin 后反应达到平衡，用萘磺酸表示的反应速率为
D．α—萘磺酸与β—萘磺酸能相互转化
【答案】B
【详解】A．主要产物是α—萘磺酸，说明反应①比较容易实现，活化能低，故反应①活化能比②小，A 正
确；
B．反应①和②反应物相同，平衡常数
，反应物相同，平衡时α—萘磺酸和β—
萘磺酸的物质的量浓度关系为：
，B 错误；
C．tmin 后反应达到平衡，萘的浓度变化等于α—萘磺酸和β—萘磺酸生成浓度之和，故用萘磺酸表示的反
应速率为
，C 正确；
D．反应①-②或反应②-①，可看出两者可以相互转化，D 正确；
故选B。
3．（2025·湖南长沙·调研）
是合成氨工业的重要原料，
不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
；
能溶解
等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，
与
反应生成
，
进一步氧化生成
。
。大气中过量的
和水体中过量的
均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的
转化为
，
也可将水体中的
转化为
。对于反应
，下列说法正确的是
A．反应的平衡常数可表示为
B．该反应的
，
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
3
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D．其他条件相同，增大
，
的转化率下降
【答案】B
【详解】A．2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)反应的平衡常数可表示为
，故A 错误；
B．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1，
，反应气体物质的量减少，ΔS<0，故B 正确；
C．使用高效催化剂，反应的焓变不变，故C 错误；
D．其他条件相同，增大
，NO 的转化率增大，故D 错误；
故选：B。
4．（2025·湖南长沙·调研）根据如图分析，下列说法不正确的是
A．
B．1mol
能量高于1mol
C．
D．常温下反应
的化学平衡常数的数值很小
【答案】C
【详解】A．H2和O2反应生成液态水的过程中放热，
，A 正确；
B．
转化为
会放出热量，则1mol
能量高于1mol，B 正确；
C．由图可知，
，
，
，
由盖斯定律可知，
，C 错误；
D．常温下H2O(g)很难分解为H2(g)和O2(g)，反应
的化学平衡常数的数值很小，D
正确；
故选C。
5．（2023·湖南湘潭·调研）在新型RuO2作催化剂，氧气氧化HCl 可获得Cl2，对于反应
，下列说法正确的是
4
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A．该反应
B．
的使用能降低该反应的
C．反应中每消耗1mol
转移电子数约为
D．反应的平衡常数可表示为
【答案】C
【详解】A．该反应是气体分子数减小的反应，则
，A 错误；
B．使用催化剂不能降低该反应的
，降低的是该反应的活化能，B 错误；
C．由方程式可知，氯元素由-1 价上升到0 价，氧元素从0 价下降到-2 价，该反应中每消耗1molO2转移
4mol 电子，即转移的电子数为
，C 正确；
D．平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应浓度系数次幂的乘积的比值，
，D
错误；
故选C。
02 考查化学平衡常数的应用
6．（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
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【答案】C
【详解】A．根据以上分析可知，A 正确；
B．该反应的正反应
，
，根据
反应自发可知，该反应的正反应在低温下自发，B
正确；
C．恒温恒容容器中压强和物质的量成正比，所以根据起始压强和a 点压强列三段式如下：
，所以a 点
，由b 点温度高于a 点且b 点压强等于a 点压强可知，b 点气体总物质的量小于
a 点，b 点正向进行的程度大于a 点，所以b 点
的值大于
，C 错误；
D．由图可知：温度：b 点
c 点，反应物浓度：b 点
c 点，所以可得
，所以
，D 正确。
故选C。
7．（2024·湖南长沙·三模）一定条件下，分别向体积为
的密闭容器中充入气体，发生反应
，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法
正确的是
实
验
充入气体量
反应过程条
件
①
2molX+1molY
恒温
②
恒温
③
1molZ
绝热(1)
A．曲线I 对应实验①，且3m=p
B．Z 的转化率：b＜c
C．气体的总物质的量：nc＜nd
D．b 点平衡常数大于c 点平衡常数
【答案】D
6
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【详解】A．由图可知，实验①冲入气体多，压强大，故曲线Ⅰ表示实验①压强变化，充入1molZ 时压强
为p,实验①中充入3mol 气体，故起始压强m=3p，A 错误；
B．由图可知，曲线Ⅲ达到平衡所需的时间长，反应速率慢，说明由于绝热，体系温度降低，故该正反应
为吸热反应，曲线Ⅲ对应实验③，温度降低，平衡逆向移动，Z 的转化率降低，b＞c，B 错误；
C．c、d 两点的压强相同，体积相同，反应吸热，体系③温度低，根据pV=nRT 可知，n(c)=
，n(d)=
，Tc＜Td，故n(c)＞n(d)，C 错误；
D．由B 项分析可知，该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K 值增大，实验②比实验③体
系温度高，则b 点平衡常数比c 点平衡常数大，D 正确；
故答案为：D。
8．（2024·湖南长沙·一模）水气变换反应(CO+H2O
H2+CO2)是工业上大规模制氢的重要方法，HCOOH 是
中间产物。研究发现，在反应、
中，
仅对反应有催化加速作用；反应速率远大于反应Ⅱ，近似认
为反应建立平衡后始终处于平衡状态，T°C 下，在密封石英管内完全充满1.0mol/LHCOOH 水溶液，分解产
物均完全溶于水中,发生如下反应：
Ⅰ．HCOOH(aq)
CO(aq)+H2O(1)
Ⅱ．HCOOH(aq)
CO2(aq)+H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)：
下列说法正确的是
A．反应活化能大于反应
B．混合体系达平衡后：c(CO)+c(CO2)=1.0mol/L
C．
时，反应正反应速率<逆反应速率
D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO 达浓度峰值时，
的值与未加盐酸时相同
【答案】D
【详解】A．反应的活化能越小，反应速率越快，由图可知，反应I 速率大于反应Ⅱ，则反应I 活化能小于
反应Ⅱ，故A 错误；
7
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B．混合体系达平衡后存在如下物料守恒关系c(CO)+c(CO2) +c(HCOOH)=1.0mol/L，故B 错误；
C．由题意可知，
时，反应I 达到平衡，反应的正、逆反应速率相等，故C 错误；
D．由方程式可知，反应I 的平衡常数K=
，平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，
则在起始溶液中加入盐酸，CO 达浓度峰值时，
的值与未加盐酸时相同，故D 正确；
故选D。
9．（2024·湖南长沙·一模）醛、酮与
可发生加成反应：
，平衡
常数为K。微量碱存在时的催化机理如下所示：
已知不同基团(-R、-R′)对平衡常数的影响如下表所示：
-R
-R′
平衡常数
K
①
-H
210
②
-H
530
③
-CH3
-CH2CH3
38
④
-C(CH3)3
-C(CH3)3
1
≪
下列说法不正确的是
A．HCN 中C 是sp 杂化
B．若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢
C．由①②可知推电子基团可以使
上的C 原子活化，增大平衡常数
8
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D．④的平衡常数小于③，可能是因为④中
受到的空间位阻更大
【答案】C
【详解】A．HCN 中C 和H 形成一个单键和一个碳氮三键，是sp 杂化，A 正确；
B．
能与
结合生成
，降低
浓度，所以若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢，B 正确；
C．由①②可知吸电子基团可以使
上的C 原子活化，增大平衡常数，C 错误；
D．由于④中
受到的空间位阻更大，不利于反应进行，所以④的平衡常数小于③，D 正确；
故选C。
10．（2024·湖南怀化·二模）2NO2(g)
N2O4(g)，
，
，其
中
、
只与温度有关，T0时，
，将一定量的
充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时
间的变化如下图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法错误的是
A．d 点
B．T0时，K=0.5
C．T1时，
，则T1<T0
D．保持容积不变，再充入一定量
气体，
的平衡转化率不变
【答案】D
【详解】A．由图可知，d 点后透光率减小，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动，则二氧化氮
的正反应速率小于逆反应速率，故A 正确；
B．由分析可知，T0时，反应的平衡常数K=0.5，故B 正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，T1时，速率常数
，反
应的平衡常数K＇=
=
＞K=0.5，则温度T1小于T0，故C 正确；
9
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D．保持容积不变，再充入一定量二氧化氮气体相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的转
化率增大，故D 错误；
故选D。
11．（2023·湖南湘西·一模）在T℃，
气体通过铁管时，发生腐蚀反应(X)：
(K=0.33)，下列分析不正确的是
A．降低反应温度，可减缓反应X 的速率
B．在
气体中加入一定量
能起到防护铁管的作用
C．反应X 的
可通过如下反应获得：
、
D．T℃时，若气体混合物中
，铁管被腐蚀
【答案】D
【详解】A．降低反应温度，活化分子百分数减小，可减缓反应X 的速率，故A 正确；
B．在
气体中加入一定量
，氢气浓度增大，可以抑制平衡正向移动，能起到防护铁管的作用，故B
正确；
C．①
、②
，根据盖斯定律①-②得
，故C 正确；
D． T℃时，若气体混合物中
，则Q=
，反应逆向移动，铁管不
易腐蚀，故D 错误；
故选D。
03 考查转化率的计算
12．（2025·湖南永州·模拟预测）SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为
的密闭容器中充入0.2mol
SCl2，发生反应：2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)，图中所示曲线分别表示反应在
时和平衡时SCl2的转化
率
与温度
的关系。下列说法正确的是
10
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A．2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B．55OC，从0~10min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，则此时v(逆)>v(正)
【答案】A
【详解】A．由图可知，升高温度，
的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，
，且正反应可
自发进行，说明
，则
，A 项正确；
B．
，从
，以
表示反应的平均速率为
，B 项错误；
C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则该反应中混合气体的总物质的量
不变，混合气体的摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量恒定不变，故当容器中混合气体的平均相对分
子质量恒定不变时，不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；
D．82℃下，反应达平衡时，
的转化率为90%，则达平衡时，c(
)=
=
，c(
)=c(
)=
=0.045mol/L，该反应的平衡常数K=
=20.25，若起始时在该密
闭容器中充入
和
各
，则Qc=
=1＜K，则平衡正向移动，v(逆)＜v(正)，D 项
错误；
答案选A。
13．（2025·湖南岳阳·二模）乙烯可由
和
制取：
。在
0.1MPa 下，反应起始
的条件下，不同温度下达到平衡时，
四种
组分的物质的量分数如图所示：
11
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下列说法错误的是
A．该反应的
B．440K 时
的平衡转化率为50%
C．曲线b 表示
的物质的量分数随温度的变化
D．在440K 恒容条件下反应已达平衡时，继续通入与起始等比例的
和
，可以提高
和
的
平衡转化率
【答案】B
【详解】A．升高温度，二氧化碳的物质的量分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，
反应的焓变ΔH＜0，A 正确；
B．440℃时氢气和水蒸气的物质的量分数都为0.39，设起始二氧化碳、氢气的物质的量为1mol、3mol，设
平衡时生成乙烯的物质的量为amol，则平衡时n(H2)=3-6a，n(H2O)=4a，由3-6a=4a，可得a=0.3，氢气的转
化率为
=60%，B 错误；
C．由于ΔH＜0，故升高温度平衡逆向移动，表示氢气的物质的量分数随温度变化的曲线是a，由方程式可
知，水蒸气的物质的量分数是乙烯物质的量分数的4 倍，则表示水蒸气和乙烯的物质的量分数随温度变化
的曲线分别是b、c，C 正确；
D．恒温恒容条件下，继续通入等比例的CO2和H2，相当于加压，平衡正向移动，可以提高H2和CO2的平
衡转化率，D 正确；
答案选B。
14．（2025·湖南岳阳·模拟预测）NH3的还原性可用来消除氮氧化物的污染，其中除去NO 的主要反应如下：
4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l) ΔH<0。某研究小组将2molNH3、3molNO 和一定量的O2充入2L 密闭加热
反应器中，在Ag2O 催化剂表面发生上述反应。随着反应器温度的不断升高，测得升温过程中不同温度下
12
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NO 的转化率如图所示，下列说法错误的是
A．在5min 内，从420K 升温到580K，此时段内NO 的平均反应速率是0.342mol·L-1·min-1
B．加入O2后NO 的转化率升高，可能是O2活化了Ag2O 催化剂
C．低温条件有利于提高NO 的平衡转化率
D．在有氧条件下，温度580K 之后NO 生成N2的转化率降低的主要原因是平衡逆向移动
【答案】A
【详解】A．420K 时一氧化氮的转化率为2%，此时消耗的n(NO)=3mol×2%=0.06mol，580K 时一氧化氮的转
化率为59%，此时消耗的n(NO)=3mol×59%=1.77mol，此时段内一氧化氮的变化量为：
1.77mol-0.06mol=1.71mol，容器的体积为2L，所以反应速率
=
=0.171 mol•L-1•min-1，A 错误；
B．根据图示信息可知，相同条件下有O2存在的条件下，NO 的转化率明显增大，可能是O2活化了Ag2O 催
化剂，B 正确；
C．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，故低温条件有利于提高NO 的平衡转化率，C 正确；
D．该反应为放热反应，温度升高，580K 反应达到平衡后，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低，或者
NH3在高温情况下被氧气氧化为NO，从而降低了NO 的转化率，D 正确；
故选A。
15．（2024·湖南永州·一模）在恒温恒容密闭容器中充入一定量
，反应关系如下：
反应②和③的速率方程分别为
和
分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化
能大于反应②。测得
的浓度随时间的变化如下表。下列说法正确的是
0
1
2
3
4
0.2
0.15
0.1
0.09
0.08
13
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0
3
2
6
0
A．
内，X 的平均反应速率为
B．若压缩容器容积，平衡时Y 的产率减少
C．若
，平衡时
D．若降低温度，平衡时
增大
【答案】D
【详解】A．由表知0～4min 内Δc(W)=(0.2-0.08)mol/L=0.12mol/L，
=
，A 正确；根据方程式可知，
，
但是还有一部分X 转化为Z，则
，A 错误；
B．过程①是完全反应，过程②是可逆反应，改变容器的体积，只对过程②有影响，生成Y 的反应是过程①，
完全反应，平衡时Y 的产率不变，B 错误；
C．由速率之比等于系数比，平衡时V 逆(X)=2V 正(Z)，即v3=2v2，
，若
，平衡时
c(Z)=8c2(X)，故C 错误；
D．反应③的活化能大于反应②，△H=正反应活化能-逆反应活化能<0，则4X(g)=2Z(g)
H<0
△
，该反应是放
热反应，降低温度，平衡正向移动，则平衡时c(Z)增大，故D 正确；
故选D。
16．（2024·湖南张家界·二模）乙烷裂解制乙烯的主反应为：
，副
反应为：
。分别在
和
时，向同一密闭容器中充入
一定量的
，平衡时
和
的物质的量分数随温度变化如图。
反应达到平衡时
的转化率为60%，
与
的体积比为
。下列说法正确的是
A．曲线Y 表示
时平衡体系中乙烯的物质的量分数
B．
，反应达到平衡时
的体积分数近似为26.7%
C．为提高
产率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂
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D．为提高乙烯的产率，实际生产中应尽可能降低压强促进平衡正移
【答案】C
【详解】A．根据分析可知，增大压强，平衡逆向移动，
物质的量减小，曲线Y 表示
时平
衡体系中乙烯的物质的量分数，故A 错误；
B．
反应达到平衡时
的转化率为60%，恒温恒压下，气体的体积与物质的量成正比，
与
的体积比为
即物质的量比为2:1，假设生成2mol
与1mol
，需消耗3mol
，生成
2.5mol
，则起始投入
，平衡时剩余5-3=2mol
，平衡时总物质的量为
2+2.5+2+1=7.5mol，平衡时
的体积分数即物质的量分数近似为
，故B 错误；
C．为提高
产率，则可提高主反应的反应速率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂，故C 正确；
D．降低压强平衡正向移动，可提高乙烯的产率，但压强减小也会造成反应速率减慢，实际生产中应尽可
能降低压强会影响反应速率，单位时间内乙烯的产率可能降低，故D 错误；
故选C。
17．（2024·湖南·二模）室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M 和N，同时发生以下两个反应：
①
；②
（产物均易溶）。反应①的速率
，反应②的速率
（
、
为速率常数）。反应体系中M 和Z 的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y 和Z 的浓度之比逐渐减小
B．0～30min 内，M 的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N 转化为Y
D．反应的活化能：①
②
【答案】C
【详解】A．由图可知，M 的起始浓度为
，反应①的速率
，反应②的速率
，
、
为速率常数，则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变，所以Y、Z 的浓度
变化之比始终不变，A 错误；
15
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B．①
②
，则体系中始终有
，由图可知，30min 时
，M 的平均反应速率为
，B
错误；
C．30min 时，
，则
，即反应开始后，体系
中Y 和Z 的浓度之比为
，当反应能进行到底时，
，则
，
，反应结束时N 转化为Y
的特化率为
，C 正确；
D．30min 时，
，即
、
，反应的活化能越高，反应速率
越慢，所以反应①的活化能小于反应②的活化能，D 错误；
故选C。
18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）甲烷既是一种清洁能源，又是基础化工原料，在生产生活和科学研究中
具有极其重要的作用。
通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)
①CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol−1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=b kJ·mol−1
③2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol−1
(1)反应2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH= kJ·mol−1 (用含a、b、c 的式子表示)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2浓度，反应①、②的正反应速率都增加
B．移去部分CH3OH(g)，反应②、③的平衡均向右移动
C．加入反应①的催化剂，可提高CO2的平衡转化率
D．降低反应温度，反应①~③的正、逆反应速率都减小
(3)在某恒温恒容容器中发生反应①，能说明该反应达到平衡的是______(填标号)。
A．气体平均相对分子质量保持不变
B．ΔH3保持不变
C．
保持不变
D．气体密度保持不变
(4)已知：2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O，某研究小组在温度t 下，向容积为1L 的抽空的密闭容器中通入
0.02mol CO 和0.08mol H2，5min 后反应平衡，测得容器中c(H2O)=0.01mol/L。则0~10min 内CH3OCH3的反应
速率v= ，H2的转化率α= 。
在一定温度(T
)
℃下，向恒容密闭容器中通入一定量CH3OH 气体，只发生反应③。气体混合物中CH3OCH3的
物质的量分数[φ(CH3OCH3)]与反应时间(t)有关数据如表所示。
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t/min
0
15
30
45
80
100
φ(CH3OCH
3)
0
0.0
5
0.0
8
0.0
9
0.1
0
0.1
0
(5)该温度下，上述反应的平衡常数K 为 (用分数表示)。
(6)反应速率v=v 正﹣v 逆，其中v 正=k 正·φ2(CH3OH)、v 逆=k 逆·φ(CH3OCH3)·φ(H2O)，k 正、k 逆分别为正、逆反应速
率常数，只与温度有关。15min 时，
= (结果保留2 位小数)。
【答案】(1)2a+2b+c
(2)AD
(3)C
(4) 0.001mol/L 50%
(5)
(6)5.06
【详解】（1）根据①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol−1；②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=b
kJ·mol−1；③2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol−1；由盖斯定律，反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)
+H2O(g)可由2×①+2×②+③得到，则ΔH=(2a+2b+c)kJ·mol−1。
（2）A．增大CO2的浓度，②的正反应速率增加，①的逆反应速率增加，①的平衡逆向移动，引起反应物
浓度增大，所以①的正反应速率增加，A 正确；
B．移去部分CH3OH，③的平衡均向右移动，②的平衡均向左移动，B 错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，则不能提高CO2的平衡转化率，C 错误；
D．降低反应温度，反应正、逆反应速率都减小，D 正确；
故选AD。
（3）A．当反应体系中某个变量在一定条件下保持不变的状态，可判定反应达到平衡状态。反应①CO(g)
+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)为反应前后气体体积不变的纯气体体系，恒温恒容下，根据质量守恒，反应前后
气体总质量不变，当气体平均相对分子质量保持不变时，气体的物质的量也不变，不能判定平衡状态，A
错误；
B．反应热不能作为判定平衡依据，ΔH 保持不变不能判定达到平衡状态，B 错误；
C．
保持不变，不能判定平衡状态，C 正确；
D．反应前后气体体积相等，恒容条线下，反应前后气体总质量不变气体密度始终保持不变，不能判定平
衡状态，D 错误；
答案选C。
（4）根据2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O，c(H2O)=0.01mol/L，则c(CH3OCH3)=0.01mol/L，则0~10min 内
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CH3OCH3的反应速率v=
=0.001mol/L，c(H2O)=0.01mol/L，则生成水为0.01mol，反应的H2为
0.04mol，H2转化率α=
。
（5）根据表格显示，80min 时反应②达到平衡，设CH3OH 初始量为1mol/L，达到平衡时CH3OCH3为x
mol/L，根据反应
，φ(CH3OCH3)=
，x=0.1，平衡常数K=
。
（6）反应速率v=v 正-v 逆，其中v 正=k 正•φ2(CH3OH)、v 逆=k 逆•φ(CH3OCH3)•φ(H2O)，k 正、k 逆分别为正、逆反应
速率常数，则达到平衡时v 正=v 逆，则k 正•φ2(CH3OH)=k 逆•φ(CH3OCH3)•φ(H2O)，可知
，表中数据
可知15min 时，φ(CH3OCH3)=0.05，此时，
=
=5.06。
04 考查平衡常数的综合计算
19．（2023·湖南长沙·一模）将amolX、Y 混合气体(物质的量之比为1 1)
∶
加入某容积可变的密闭容器中，发
生反应：
，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X 的物质的量浓
度如表所示：
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
0.08
0.20
0.40
0.80
下列说法正确的是
A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa 时，此反应的平衡常数表达式为
C．2×105Pa 时X 的平衡转化率大于5×105Pa 时X 的平衡转化率
D．当压强为2×105Pa 时，若再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为
【答案】D
【详解】A．根据分析，1×106Pa 之前增大压强，平衡不移动，3×106Pa 之后增大压强，平衡正向移动，A 错
误；
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B．当压强为3×106Pa 时，Z 为非气态，故此反应的平衡常数表达式为
，B 错误；
C．由上述分析可得，2×105Pa 时X 的平衡转化率与5×105Pa 时X 的平衡转化率相等，C 错误;
D．当压强为2×105Pa 时，反应前后气体分子数不变，达到平衡时，体系共有amol 气体，再向体系中加入
bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为
，D 正确;
故选D。
20．（2022·湖南娄底·模拟预测）T1℃时，向1L 密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2(g)
+SO2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t 变化如图中实线所示。下列说法正确的是
A．实线a 代表n(H2O)随时间变化的曲线
B．t1min 时，v 正(SO2)＜v 逆(H2S)
C．该反应的平衡常数K=
L•mol-1
D．若该反应在T2
(T
℃
2＜T1)时进行，则虚线b 可表示n(SO2)的变化
【答案】C
【详解】A．由3H2(g)+SO2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0 可知，达到平衡时生成H2O 的物质的量是消耗SO2的2
倍，故实线a 不是代表n(H2O)随时间变化的曲线，而是代表H2S 随时间变化的曲线，A 错误；
B．由题干图示信息可知，t1min 后H2S 的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向
进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有v 正(SO2)=v 逆(H2S)，此时v 正
(H2S)> v 逆(H2S)，即v 正(SO2)> v 逆(H2S)，B 错误；
C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，
容器的体积为1L，则该反应的平衡常数：
，C 正确；
D．根据3H2(g)+SO2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0 可知，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，
平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2
(T
℃
2＜T1)时进行，则虚线b 不可表示n(SO2)的变化，D 错误；
答案选C。
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21．（2024·湖南常德·模拟预测）
可用作有机合成的氯化剂。在体积为
的密闭容器中充入
，发生反应：
，图中所示曲线分别表示反应在
时和平衡时
的转化率
与温度
的关系。下列说法正确的是
A．
的
B．
，从
，以
表示反应的平均速率为
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入
和
各
，则此时v(逆)＞v(正)
【答案】B
【详解】A．由图可知，升高温度，
的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，
；且正反应可
自发进行，说明
，则
，A 项错误；
B．
，从
，以
表示反应的平均速率为
，B 项正确；
C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则该反应中混合气体的总物质的量
不变，混合气体的摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量恒定不变，故当容器中混合气体的平均相对分
子质量恒定不变时，不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；
D．82℃下，反应达平衡时，
的转化率为90%，则达平衡时，c(
)=
=
，c(
)=c(
)=
=0.045mol/L，该反应的平衡常数K=
=20.25，若起始时在该密
闭容器中充入
和
各
，则Qc=
=1＜K，则平衡正向移动，v(逆)＜v(正)，D 项
错误；
答案选B。
22．（2023·湖南郴州·一模）某恒定温度下，在一个2L 的密闭容器中，加入4 mol A 和2 mol B 进行如下反
应:3A (g)+2B (g)
4C (?)+2D (?),“?”
⇌
代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡，测得生成 1.6 mol C,且反应
前后压强之比为5:4,则下列说法正确的是
20
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A．增加C,B 的平衡转化率不变
B．此时B 的平衡转化率是35%
C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
D．该反应的化学平衡常数表达式是K=
【答案】A
【详解】A.增大反应体系中物质的浓度，平衡向浓度减小的方向移动，但C 不是气体，增加C 不能使平衡
正向移动，所以B 的平衡转化率不变，故A 正确；
B.B 的平衡转化率=0.8mol÷2mol×100%=40%，故B 错误；
C.化学平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，故C 错误；
D.由于生成物C 为非气体，其浓度为1，所以该反应的化学平衡常数表达式K=
，故D 错误；
故答案为A。
23．（2024·湖南郴州·模拟预测）一定温度下，向某密闭容器中加入0.2mol CO 和0.2mol H2O，发生反应
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，4min 时反应达到平衡状态，测得，n(CO) n(CO
∶
2)＝3 2∶，下列说法正确的
是( )
A．缩小容器的体积，混合气体的密度不变
B．v(CO)＝v(CO2)时，表明反应达到平衡状态
C．平衡时CO 和H2O 的转化率相等
D．无法计算该条件下反应的化学平衡常数
【答案】C
【详解】A、缩小容器的体积，化学平衡不移动，但混合气体的密度变大，A 项错误；
B、v(CO)=v(CO2)，未指明反应方向，不能表示反应已达到平衡状态，B 项错误；
C、由于起始充料的量之比与方程式中反应物的化学计量数之比一致，故各反应物的转化率一样，C 项正确；
D、由化学平衡常数表达式K=
，而根据题意可求出达到平衡状态时，反应体系中CO、H2O、
CO2、H2的物质的量，则可求出其平衡常数，D 项错误；
故选C。
24．（2025·湖南·模拟预测）TAME 常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制
得，体系中同时存在如下反应：反应Ⅰ：
；反应Ⅱ：
；反应Ⅲ：
；回答下列问题：
21
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(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数
(
指用平衡时各物质的物质的量分数来代替该物质的浓度计算的平衡常
数)与温度T 的变化关系如图1 所示。据图判断，A 和B 中相对稳定的是 (填“A”或“B”)。
的数
值范围是 (填标号)。
a．
b．
c．0~1 d．
(2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入
，控制温度T=
，物质的量分数x(A)、x(B)和
随时间t 的变化如图2 所示。
时刻达平衡，
则图中表示x(A)变化的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
时刻
，反应Ⅰ的平衡常数
(保留两位有效数字)。
(3)可通过电化学还原二氧化碳的方法制备甲醇，电解原理如图3 所示。已知：双极膜由阳离子交换膜和阴
离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间
解离成
和
，并向两极迁移。
a 膜为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜；催化电极上的电极反应式为 。
【答案】(1) B d
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(2) b 0.260 18.99
(3) 阴 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
【详解】（1）由平衡常数Kx与温度T 变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度
升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小，说明3 个反应均为放热反应，即ΔH1<0、ΔH2<0、ΔH3<0，因此，
A 的总能量高于B 的总能量，能量越低越稳定，A 和B 中相对稳定的是B；由盖斯定律可知，Ⅰ-
=
ⅡⅢ，则
ΔH1-ΔH2=ΔH3<0，因此ΔH1<ΔH2，由于放热反应的ΔH 越小，其绝对值越大，则
的数值范围是>1，选
d；
（2）
则反应I 放热比反应II 多，因此在初始只含有TAME 的体系中发生反应II 吸热比反应I 少，因
此B 的物质的量大于A，由于两个反应均生成甲醇，因此甲醇的物质的量最大，则
时刻达平衡时
x(CH3OH)>x(B)>x(A)，即图中表示x(A)变化的曲线是b；体系中总物质的量分数为1，则x(TAME)=1-x(A)-x(B)-
x(CH3OH)=1-0.370-0.333-0.037=0.260；反应Ⅰ的平衡常数
；
（3）石墨电极有O2生成，发生氧化反应，催化电极上CO2→CH3OH，发生还原反应，故石墨电极为阳极，
催化电极为阴极，根据阴离子向阳极移动可知，OH-离子通过a 膜移向左室，故a 膜为阴离子交换膜；催化
电极为阴极，CO2发生得电子的还原反应生成CH3OH，阴极电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。
25．（2024·湖南长沙·模拟预测）
与
在一定条件下反应可生成
。回答下列问题：
(1)已知
的熔点和沸点分别为
和
，
的熔点为
。室温时
与
反应生成
，
每转移
放出热量
。该反应的热化学方程式为 。
(2)一定条件下，反应
在容积为
的密闭容器中进行。起始时
与
均为
。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①下列能说明该反应已达到平衡状态的有 ；
A．气体颜色不再发生改变 B．气体的密度不再发生改变
C．气体的平均摩尔质量不再发生改变 D．
与
的体积比不再发生改变
②实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率
(保留两位有效数字)。
23
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③图中3 组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率
由大到小的次序为 (用实验序号填空)。
④与实验a 相比，其他两组改变的实验条件分别是b 、c 。
⑤对于实验a 开始时总压强为
，平衡时总压强为
，
表示
的平衡转化率，则
的表达式为
，此温度下该反应的压强平衡常数为
。(均用
、p 表示)
【答案】(1)
(2) AC
加入催化剂 升高温度
【详解】（1）室温时PCl3为液态(l)，PCl5为固态(s)，反应的化学方程式为：
，该
反应转移2mol 电子，已知每转移
放出热量
，故热化学方程式为
；
（2）①A．气体颜色不再发生改变，说明Cl2的浓度不再变化，能说明反应达到平衡，故A 选；
B．容器是恒容的，气体的总质量恒定，则气体密度始终不变，故气体的密度不再发生改变不能说明达到
平衡，故B 不选；
C．反应是气体物质的量减小的反应，若没有平衡，正向进行时气体的平均摩尔质量增大，现气体的平均
摩尔质量不再发生改变能说明反应达到平衡，故C 选；
D．起始时
与
均为
，与计量数之比相等，故
与
的体积比始终是1：1，故不能说明达
到平衡，故D 不选；
答案为AC；
②结合题干及图像数据，列三段式如下：
，
，有
，解得x=0.1，
=
；
③根据a、b、c 达到平衡用的时间的长短可以得出反应速率的大小为：b＞c＞a；
④与实验a 相比，实验b 达到平衡时间变短，但平衡没有发生移动，因此改变的条件是使用了催化剂；实
验c 的起始压强和平衡压强都增大，由于该反应是在体积不变的密闭容器中进行的，所以升高了温度；
⑤P0表示总压强，PCl3提供的压强为
，根据方程式可知，减小的压强等于反应掉的PCl3的压强，故α 的
表达式为α=
=
，根据上述分析可知，平衡时p(PCl5)=P0-P，p(PCl3)= p(Cl2)=
-( P0-P)=P-
，故
24
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=
=
。
26．（2024·湖南常德·一模）含铁物质在工业生产中具有重要的应用。以
作为载氧体实现甲烷部
分氧化，发生的主要反应有：
i．
ii．
iii．
回答下列问题：
(1)反应i 可在 (“高温”或“低温”)条件下自发进行，反应ii 的正反应活化能 (“>”或
“<”)逆反应活化能。
(2)在刚性容器、绝热体系下，仅发生反应i，则下列说法能够表明该反应已经达到化学平衡的是
___________。
A．相同时间内，气态反应物8mol
键断裂的同时气态产物有3mol
键断裂
B．容器中气体的密度不再变化
C．固体中所含氧元素的质量分数不再变化
D．平衡常数不再变化
(3)载氧体
为CH₄ 转化为氧化物提供氧原子，
与
物质的量之比
是影响
转化为合成气(
、
)的重要因素。在900℃、0.1MPa 下，向密闭容器投入1mol
发生上
述反应，不同
，对部分物种的平衡量的影响如图所示，
、
的选择性( )公式如下：
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①若要生成更多的合成气，最适宜的
值为 (填标号)。
A．0.3 B．0.34 C．0.45 D．1.5
②随着
越来越大，试分析
物质的量下降的原因 。
③当
平衡转化率为98%时，测得体系中
，则
= (保留三位有效数字)，
反应iii 的压强平衡常数
(填“大于”、“小于”或“等于”)19MPa。
【答案】(1) 高温 >
(2)BCD
(3) B
增大，
过量，致使载氧量过大，将CO 继续氧化为CO2
99.5% 大于
【详解】（1）由方程式可知，反应i 是熵增的吸热反应，高温条件下ΔH-TΔS<0，反应能自发进行；反应ii
是正反应活化能大于逆反应活化能的吸热反应，故答案为：高温；>；
（2）A．甲烷分子中含有4 个σ 键，一氧化碳和氢气分子中都含有1 个σ 键，则由反应速率之比等于化学
计量数之比可知，相同时间内，气态反应物8molσ 键断裂的同时气态产物有3molσ 键断裂说明正逆反应速
率不相等，反应未达到平衡，故A 错误；
B．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量增大的反应，刚性容器中反应时气体的密度增大，则容器中
气体的密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B 正确；
C．由方程式可知，反应中固体中氧元素的质量分数减小，则固体中所含氧元素的质量分数不再变化说明
正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C 正确；
D．该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，在刚性容器、绝热体系下反
应时，反应温度降低，平衡常数减小，则平衡常数不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故
D 正确；
故选BCD；
（3）①由图可知，
的值在0.34 时，氢气和一氧化碳的物质的量最大，则生成更多的合成气，
最适宜的
值为0.34，故选B；
②
的值增大，硅酸铁过量致使载氧量过大，将反应生成的一氧化碳继续氧化为二氧化碳，
所以随着
的值越来越大，一氧化碳的物质的量下降，故答案为：
增大，
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过量，致使载氧量过大，将CO 继续氧化为CO2；
③甲烷平衡转化率为98%时，平衡体系中甲烷的物质的量为1mol-1mol×98%=0.02mol，测得体系中水的物
质的量为0.01mol，由氢原子个数守恒可知， 平衡体系中氢气的物质的量为
=1.95mol，则氢气的选择性为
≈99.5%；设平衡时混合气体的
总物质的量为nmol，由气体的物质的量之比等于压强之比可得平衡时气体的压强为0.1nMPa，则反应iii 的
压强平衡常数Kp=
=19.0125MPa>19MPa，故答案为：99.5%；大于。
05 考查分压平衡常数的计算
27．（2025·湖南·模拟预测）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料，CH3I 热裂解时发生如
下反应。
反应：
反应
：
反应
：
在500kPa 条件下，起始投料1molCH3I(g)，发生反应、
、
，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯
物质的量分数的影响如图所示。
下列说法正确的是
A．温度较低时，可以使用合适的催化剂来提高反应
中乙烯的平衡转化率
B．在上述条件下，随温度升高，反应
、
的平衡逆向移动
C．体系温度为715K，平衡时反应
、
消耗乙烯的物质的量之比为3：4
D．在500kPa、1000K 条件下，若向平衡体系中再通入1molCH3I(g)，重新达到平衡后，分压
增
大
【答案】C
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【详解】A．催化剂不能使平衡移动，A 错误；
B．如图所示当温度低于800K 时，随着温度的升高，C3H6的含量增大，反应Ⅱ的平衡正向移动（CH3I 不断
转化成乙烯，而乙烯又生成C3H6（主导因素）），温度高于800K 时，随着温度的升高，C3H6的含量减小，
反应Ⅱ的平衡逆向移动（温度为主导因素），低温下，C4H8的含量随着温度升高增大，反应Ⅲ的平衡正向
移动（CH3I 不断转化成乙烯，而乙烯又生成C4H8（主导因素）），随着温度继续升高，C4H8的含量减小，
平衡逆向移动（温度为主导因素），B 错误；
C．设715K 条件下达到平衡时，乙烯的物质的量为x mol,则n(C3H6)= n(C4H8)=2x mol，根据反应Ⅱ、Ⅲ的化
学方程式可知，反应Ⅱ、Ⅲ消耗乙烯的物质的量分别为3x 和4x，即物质的量之比为3：4，C 正确；
D．恒压条件下，与题干初始投料相同，达到平衡后，各组分的百分数相同，故分压
不变，D 错误；
故答案选C。
28．（2024·湖南·一模）煤—天然气综合利用制甲醇项目中，原料气主要发生反应①和副反应②。
主反应①：
副反应②：
的平衡转化率(X—CO2)，
的选择性(S—CH3OH)随温度变化如下：
已知：初始
、
，
，下列说法正确
的是
A．
、
B．温度越低，压强越大，越有利于甲醇的合成
C．T℃，若只发生①②，则
的平衡转化率为24%
D．T℃，反应②的
(
为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
【答案】D
【详解】A．由图看出，随着温度升高，
的选择性(S-
)逐渐降低，反应①向逆方向进行，因
此正反应
；同时，随着温度升高，前期
的平衡转化率逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要
是反应①，后期
的平衡转化率逐渐升高，此阶段体系发生的反应主要是反应②，因此
，A 错误；
28
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B．温度太低，反应不能正常进行，反应速率减小，不利于甲醇的合成，B 错误；
C．T℃时，根据
的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3mol
，又因为
的选择性为
80%，可知0.3mol
中有80%即0.24mol 发生反应①转化为
，根据反应方程式CO2(g)
+3H2(g)
CH
⇌
3OH(g)+H2O(g)，消耗氢气0.72mol，有0.06mol CO2发生反应②，根据方程式CO2(g)+H2(g)
CO(g)
⇌
+H2O(g)，消耗氢气0.06mol，
共消耗0.78mol，转化率为
，C 错误；
D．根据方程式，反应①消耗氢气0.72mol 的同时，生成水和甲醇都是0.24mol，反应②氢气0.06mol 的同
时，生成水和一氧化碳都是0.06mol，此时，体系中剩余未反应的CO2 0.7mol，氢气剩余2.22mol，CO 有
0.06mol，H2O 共有0.3mol，甲醇0.24mol，反应②的
，D 正确；
本题选D。
29．（2023·湖南·模拟预测）t℃时，向容积为2L 的刚性容器中充入1mol
和一定量的
发生反应；
，HCHO 的平衡分压与起始
的关系如图所示。已知：初始
加入2mol
时，容器内混合气体的总压强为1.2p kPa,
为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的
量分数。下列叙述正确的是
A．e 点：
B．随
增大，HCHO 的平衡分压不断增大
C．a 点时反应的压强平衡常数
D．b 点时再投入1mol
、1.5mol
，平衡时，
的转化率减小
29
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【答案】C
【详解】A．e 点对应的平衡点是b 点，所以此时生成物压强小于平衡压强，平衡需向正反应方向移动，所
以
，A 错误；
B．随
增大，相当于增加氢气的浓度，平衡向右移动，生成的HCHO 越来越多，平衡分压不断增大，
当
时剩余的反应物越来越多所以HCHO 的平衡分压会减小，B 错误；
C．根据c 点加入2mol 氢气，
=2 则起始加入1mol 二氧化碳，由三段式分析：
，体积不变时压强之比等于物质的量之比所
以
，
，甲醛的物质的量为0.5 摩尔，分压是0.2p kPa，所以平衡状态中二氧化碳、氢气、甲
醛、水蒸气的分压分别为：0.2p kPa、0.4p kPa、0.2p kPa、0.2p kPa，，
，平衡常数只与温度有关所以a 点时反应的压强平
衡常数
，C 正确；
D．b 点时再投入1mol
、1.5mol
，相当于对原平衡体系体积缩小一半，压强增大平衡右移，所以
平衡时，
的转化率增大，D 错误；
故选C。
30．（2023·湖南·模拟预测）我国科学家开发单原子钯催化剂Pd1/Ni@G，实现苯乙炔高效选择性与H2加成
制备苯乙烯，为除去苯乙烯中少量苯乙炔杂质提供新思路。在一定温度下，向2L 恒容密闭容器中充入
1mol 苯乙炔(g)和nmolH2(g)，只发生反应：C6H5C≡CH(g)+H2(g)
C6H5CH=CH2(g)。实验测得苯乙烯的平衡
分压与起始投料[
]的关系如图。当
=3 时，起始时容器内气体的总压强为80kPa，
若5min 时反应到达c 点(提示：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)。下列推断错
误的是
30
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A．达到c 点时，0～5min 内v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
B．a 点平衡常数Kp=0.02(kPa)-1
C．若c 点增大H2、苯乙烯的量使其压强都增大5%，平衡不移动
D．d 点的逆反应速率大于正反应速率
【答案】D
【详解】A．起始时容器内气体的总压强为80kPa，若5min 时反应到达c 点，达到c 点时，由分析可知，
v(H2)=
=
=0.05mol·L-1·min-1，故A 正确；
B．温度不变，化学平衡常数不变，故a 点对应的平衡常数与c 点对应的平衡常数相等，由分析可知，c 点
平衡下，p(苯乙烯)= 10 kPa，p(苯乙炔)=
70kPa=10kPa，p(H2)=
70kPa=50kPa，故Kp=
=
=0.02(kPa)-1，故B 正确；
C．若c 点增大H2、苯乙烯的量使其压强都增大5%，则此时Qp=
=
=0.02(kPa)-1=Kp，则平衡不移动，故C 正确；
D．当反应处于d 点，该反应没有达到平衡状态，苯乙烯的压强小于平衡时的分压，要使该反应达到平衡
状态，则反应向正反应方向移动，则逆反应速率小于正反应速率，故D 错误；
答案选D。
06 考查化学平衡题中基于图表数据的相关计算
31．（2025·湖南邵阳·调研）甲胺
是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为
L 的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应
，
测得有关实验数据如下：
容器编
号
温度
起始物质的量
平衡时物质的量
31
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Ⅰ
530
0
0
Ⅱ
530
0
0
Ⅲ
500
0
0
下列说法正确的是
A．正反应的平衡常数
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
B．达到平衡时，体系中
关系：
，Ⅰ
，Ⅱ
C．达到平衡时，转化率：
，Ⅰ
，Ⅲ
D．530K 时，若起始向容器Ⅰ中充入
、
、
、
，则反应将向逆反应方向进行
【答案】C
【详解】A. 根据分析，正反应的平衡常数K(
)=K(
)<K(
)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ，故A 错误；
B. 容器Ⅰ和容器Ⅱ为等效平衡，Ⅱ的起始量为I 的两倍，相当于对I 增大压强，平衡不移动，平衡时各组
分的量为Ⅰ的两倍，故平衡时2c(CH3OH，Ⅰ)=c(CH3OH，Ⅱ)，故B 错误；
C. 容器I 和容器Ⅲ温度不同，若容器Ⅲ为530K，则与I 为等效平衡，此时α(NH3，Ⅰ)+α(H2O，Ⅲ)=1，由于
Ⅲ的温度低于530K，有利于正反应，容器Ⅲ从逆反应方向建立平衡，则转化率减小，所以达到平衡时
α(NH3，Ⅰ)+α(H2O，Ⅲ)<1，故C 正确；
D. 530K 时，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，此时
Qc=
=0.67<9，则反应向着正方向进行，故D 错误；
答案选C。
32．（2023·湖南衡阳·三模）已知
催化加氢合成乙醇的反应原理为
。设
为起始时的投料比，即
。
的平衡转化
率与压强、温度和投料比的关系如图所示，下列有关说法错误的是
32
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A．图1 中投料比相同，温度从高到低的顺序为
B．图2 中投料比由大到小的顺序为
C．若图1 中投料比
，a 点时乙醇的分压为
D．若图2 中投料比
，随着温度的升高，该平衡体系中
的百分含量逐渐减小
【答案】D
【详解】A．由图2 可知该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率
减小，由图1 可知，相同压强时，温度
的二氧化碳转化率最大，
的二氧化碳转化率最小，则反应温度
由大到小的顺序为
，A 项正确；
B．投料比越大，氢气浓度越大，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，由
图可知，投料比为
的二氧化碳转化率最大，
的二氧化碳转化率最小，则投料比由大到小的顺序为
，B 项正确；
C．图1 中a 点时
转化率为
，总压强为
，设
起始的物质的量为
，可得三段式：
，
，则
，C 项正确；
D．若投料比
，即
，设起始时
，平衡时
变化量为
，则可得三
段式：
，平衡体系中
的百分含量
，故温度升高，平衡体系中
的百分含量不变，D 项错误；
故选：D。
33．（2023·湖南郴州·三模）在
℃和
℃(
)时，向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物，发生
以下反应：
，平衡时
与
的
关系如图所示。已知：p 为气体的分压(单位为kPa)，
，
。
下列说法正确的是
33
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A．直线a 对应的温度是
B．
℃时，
C．若点A 时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，
的体积分数
减小
D．升高温度时，
增大m 倍，
增大n 倍，则
【答案】B
【详解】A．该反应为放热反应(
)，降低温度，平衡正向移动，
增大，因为
，
因此直线a 对应的温度是
，A 错误；
B．
，平衡时
，即
，将横坐标为1、
纵坐标为5 代入式中，得到：
，因此
，
B 正确；
C．若点A 时继续投入等物质的量的两种反应物，容器体积不变，相当于加压，该平衡正向移动，
的体积分数增大，C 错误；
D．该反应的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大的更多，
故
，D 错误；
故答案为：B。
34．（2023·湖南张家界·二模）298K 时，BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错
误的是
34
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已知101.4=25
A．298K 时，BaSO4的溶解度小于BaCO3的溶解度
B．U 点坐标为(4，4.8)
C．作为分散质BaSO4，W 点v(沉淀)＜v(溶解)
D．对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)+CO
(aq)⇌BaCO3(s)+SO
(aq)，其平衡常数K=0.04
【答案】B
【详解】A．离子浓度的负对数越大，离子浓度越小，对于同种类型难溶电解质，越难溶，
越小。结合
图像可知：
，常温下
的溶解度大于
，故A 正确；
B．根据X 点坐标可以求出
，U 点为
沉淀溶解平衡曲线上
的点，因为
，所以
，
，U 点坐标为
，
故B 错误；
C．由图像可知，W 点的坐标在
沉淀溶解平衡曲线上方，即W 点
的
，则v(沉
淀)<v(溶解)，故C 正确；
D．结合V 点可知
，对于沉淀溶解平衡
，其
，
故D 正确；
故选B。
35．（2024·湖南益阳·二模）某化学小组通过测定溶液pH，计算K2Cr2O7溶液中“Cr2O
(橙色)+H2O
2CrO
(黄色)+2H+”的平衡常数，结果如表：
实验序号
温度(
)
℃
K2Cr2O7溶液浓度(mol/L)
pH
平衡常数
①
26.3
0.1000
a
2.5×10-15
②
26.3
0.3000
3.78
b
③
50.0
0.1000
3.75
1.01×10-14
下列说法不合理的是
A．a 大于3.78，b 等于2.5×10-15
B．实验②对应平衡常数b 计算式为
C．由实验①③结果可说明该反应为吸热反应
35
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D．向实验①的2mL 溶液中加入6 滴6mol/LNaOH 溶液，溶液橙色加深；恢复原温度，平衡常数不变
【答案】D
【详解】A．实验②与①相比，K2Cr2O7溶液的浓度增大，平衡向右移动，c(H+)增大，pH 减小，所以a 大于
3.78，且实验②与①温度相同，则平衡常数相同，所以b 等于2.5×10-15，故A 项正确；
B．实验②中，pH=3.78，则c(H+)=10-3.78 mol/L，c(
)=10-3.78 mol/L，所以
，故B 项正确；
C．实验③与①相比，K2Cr2O7溶液起始浓度相同，升高温度，平衡常数增大，说明升高温度平衡向右移动，
即该反应为吸热反应，故C 项正确；
D 向实验①的2mL 溶液中加入6 滴6mol/L NaOH 溶液，消耗溶液中的H+，平衡正向移动，因此溶液橙色变
浅，恢复原温度，平衡常数不变，故D 项错误；
答案选D。
36．（2024·湖南·二模）工业上，可以用
处理烟气中
、
，总反应式为
．已知：有关反应的能量变化曲线如图所示。
(1)写出
和
反应的热化学方程式： 。上述总反应中
。
(2)其他条件不变，增大
，对总反应速率几乎没有影响，其原因可能是 。
(3)一定条件下，
速率方程为
（k 为速率常数，只与温度
有关）。阿仑尼乌斯经验公式：
（R 为常数，
为活化能，不随温度改变；T 为温度）。
和
反应在不同催化剂Cat1、Cat2 作用下，
与
的关系如图所示。
36
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其他条件相同，催化效率较高的是 （填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是 。
(4)在恒容密闭容器中保持总物质的量不变，充入NO 和
。NO 平衡转化率与温度（T）、投料比
关系如图所示。
①
（填“
”“
”或“
”）；平衡常数
、
和
由大到小排序为
。
②已知：
，
温度下该反应的平衡常数
。（
为用分压表示的平衡常数，分
压
总压物质的量分数）
(5)在恒容密闭容器中充入
和
，发生反应，测得部分物质的平衡浓度变化如图所示。M 点
对应的反应体系中
体积分数为 。
37
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【答案】(1)
-442.5
(2)
和
反应的活化能远大于NO 与O2反应的活化能，即SO2和O3的反应为控速反应，总反应的速率主
要取决于
和
反应
(3) Cat1 由图可知，当温度变化量一定时，Cat1 作用下的RlnK 变化值较小，对应的活化能较小，
催化效率较高
(4) ＜
＞
=
16
(5)50%
【详解】（1）由图可知，
和
反应的
，热化学方程式为：
；
，总反应等于
与
相加，其
；
（2）
和
反应的活化能远大于NO 与O2反应的活化能，即SO2和O3的反应为控速反应，总反应的速
率主要取决于
和
反应，因此，当其他条件不变，增大
，对总反应速率几乎没有影响；
（3）由图可知，当温度变化量一定时，Cat1 作用下的RlnK 变化值较小，对应的活化能较小，催化效率较
高；
（4）①其他条件相同时，投料比
越大，NO 的平衡转化率越小，即
＜
（填“
”“
”
或“
”）；平衡常数只与温度有关，反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即
＞
=
；
38
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②当
时，NO 的平衡转化率为80%，设投入NO 的物质的量为amol，即转化的NO 物质的量
为0.8amol，可得三段式：
，平衡时总物质的量为
2amol，NO、O3、NO2、O2物质的量分数分别为0.1、0.1、0.4、0.4，设总压强为P，即平衡常数
；
（5）在恒容密闭容器中充入
和
，设M 点时，转化的NO 物质的量为x，可得三段式：
，
，由图可知，虚线为NO2或O2
的浓度，M 点
，即
，1-x=x，解得x=0.5mol，总物质的量
为0.5+1.5+0.5+0.5=3mol，此时O3体积分数等于物质的量分数为：
。
37．（2023·湖南·模拟预测）光气
又称碳酰氯，是一种重要的有机中间体，是非常活泼的亲电试剂，
易水解，遇水迅速产生两种酸性气体。回答下列问题：
(1)
的
模型为 。
(2)工业上用
和
在高温、活性炭催化作用下合成光气：
。在
时，向盛有活性炭的
恒容密闭容器中加入
和
，此时容器内压强为
，
和
的浓度在不同时刻的变化状况如图
所示：
①下列各项能说明容器中反应已达平衡状态的有 。
a.容器内压强不再改变 b.
39
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c.气体颜色不再改变 d.容器内气体的平均摩尔质量不再改变
②反应在第
时达到平衡，用
表示的该反应在
内的化学反应速率为
；
③则
该反应的压强平衡常数
(保留三位有效数字)，第
时改变的条件是 ，第10
分钟时反应又达到平衡，则平衡常数较第6 分钟时 (填“变大”、“变小”、或“不变”)。
(3)一种光气合成原料的电化学制备方法与流程如下图所示：
有机复合电解液中含有多种有机溶剂及水，4 为阴离子交换膜，则电解过程中电极2 是 极，其电极
反应式为 。
【答案】(1)平面三角形
(2) acd 0.005 1.85×10-6Pa-1 移走0.25molCO 不变
(3) 阴 CO2+H2O+2e-=CO+2OH-
【详解】（1）COCl2的中心原子价层电子对数为
，则其 VSEPR 模型为平面三角形，
答案：平面三角形；
（2）①a．根据“变量不变”的思想，在恒温恒容条件下，随着反应的进行,气体物质的量减小，压强不断
减小，容器内压强不再改变 ，反应达平衡，a 正确；
b．
，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断反应是否达平衡，b 正确；
c．气体颜色不再改变，说明c(Cl2)不再改变，反应达平衡，c 正确；
d．容器内气体的平均摩尔质量
，,在恒温恒容条件下，随着反应的进行，气体物质的量减小，气
体的平均摩尔质量增大，当容器内气体的平均摩尔质量不再改变，反应达平衡，d 正确；
答案为acd。
②用 CO 表示的该反应在 0~6 min 内的化学反应速率
，答
案：0.005；
③由信息可知，达到平衡后，气体CO：0.09mol∙L-1×5L=0.45mol，COCl2:0.03 mol∙L-1×5L=0.15mol，
40
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Cl2:0.45mol-0.15mol=0.3mol，容器的总压为:
，各物质分压分
别为
，
=
，
，
，第8 分钟,在改变条件的瞬间，c(CO)浓度减小，
而c(COCl2)不变，平衡向左移动，故改变的条件是移走0.25 molCO，温度没变，K 不变。答案分别为：
1.85×10-6Pa-1，移走0.25 molCO，不变；
（3）电极2 与电源的负极相连,为阴极,其电极反应式CO2+H2O+2e-=CO+2OH-，答案：CO2+H2O+2e-
=CO+2OH-。
1．（2025·湖南·三模）某化学兴趣小组探究
的反应是否会正向进行，
连接图1 实验装置进行探究。打开磁力搅拌器，打开软件，采集数据，按压内筒，使两粒子导体相接触。
向外筒加入1.2gNaCl 固体，采集数据见图2。下列说法不正确的是
已知：(1)
有氧化性，
有还原性，形成闭合回路后两极产生电压。
(2)根据能斯特方程，
越大，电压示数大。
(3)
半径大，不能通过阳离子交换膜。
(4)
、
。
A．该反应的
，故该反应正向进行程度很小
B．微电压曲线先是上升趋势，说明该反应正向进行
C．微电压曲线后是下降趋势，说明该反应逆向进行
D．为了保证实验准确，实验过程中外筒需封闭
41
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【答案】C
【详解】A．该反应的
，故正向进行的程
度很小，A 正确；
B．微电压曲线先是上升趋势，说明
增大，即加入NaCl 固体后，反应
正向进行，B 正确；
C．微电压曲线后是下降趋势，是因为内筒中
和外筒的
形成原电池，发生电极反应：
，
导致
减小，微电压曲线下降，不能说明该反应逆向进行，C 错误；
D．
有还原性，直接和空气接触会被氧气氧化，影响微电压曲线的数据，对实验结果有影响，所以为了
保证实验准确，实验过程中外筒需封闭，D 正确；
故选C。
2．（2025·湖南·二模）乙烯被誉为石油化工的“龙头”，其衍生物占石化产品的75%以上。某化学兴趣小
组模拟工业上乙烷分解制乙烯。恒温条件下，分别向体积为1L、2L、4L、8L 的四个密闭容器(编号分别为Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中充入
发生反应起始时容器Ⅰ中的压强为24MPa，10min 后测得剩余
的浓度分
别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L，下列相关说法不正确的是
A．容器Ⅱ中的平均反应速率比容器Ⅲ快
B．容器Ⅰ和Ⅱ处于平衡状态，容器Ⅲ和Ⅳ尚未平衡
C．容器Ⅲ达到平衡时，以各物质分压表示的压强平衡常数
D．将容器Ⅳ压缩至1L，平衡后乙烷的转化率为50%
【答案】B
【详解】A．投入等物质的量的反应物，容器Ⅱ的体积比Ⅲ小，浓度大，反应速率快，A 正确；
B．10min 内消耗(
的物质的量分别为0.5mol、0.6mol、0.4mol、0.2mol，容器Ⅰ的体积最小，压强最
大，但在10min 内消耗
的物质的量却不是最大，只有一种可能就是压强大导致平衡逆移，因此可以判
断容器Ⅰ中10min 时必然处于平衡状态，此时可以计算出其平衡常数
，此时容器Ⅱ中，
，因此容器Ⅱ中尚未平衡，B 错误；
C．恒温条件下，Ⅲ中达到平衡后和Ⅰ中压强平衡常数相同。由B 项可知，Ⅰ中达到平衡后，三种气体的
物质的量均为0.5mol，此时的压强
，各气体的分压均为12MPa，则分压平衡常数
，C 正确；
42
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D．将容器Ⅳ体积压缩至1L，与容器Ⅰ中形成等效平衡，转化率为
=50%，D 正确；
故选B。
3．（2025·湖南·模拟预测）某温度下，在1L 恒容密闭容器中2.0molX 发生反应
，有
关数据如下：
时间段/min
产物Z 的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法正确的是
A．1min 时，Z 的浓度等于
B．2min 时，加入0.20molZ，此时
C．3min 时，Y 的体积分数约为66.7%
D．5min 时，X 的物质的量为1.4mol
【答案】D
【详解】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，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1min 时，Z 的浓度大于
，A 错误；
B．2min 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 错误；
D．由B 项分析可知5min 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D。
4．（2024·湖南·模拟预测）在一定温度下，将足量的
加入密闭的恒容容器中。起初容器内充满氦气，
一段时间后
分解达到平衡，发生的反应如下：
反应：
反应
：
已知两个反应的焓变均为正值，且反应的平衡常数
远大于反应
的平衡常数
，则下列说法错误的是
A．反应过程中
43
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B．反应达到平衡后
C．反应达到平衡后
D．若适当升高温度，反应重新达到平衡后
和
会变大
【答案】C
【详解】A．反应过程中，反应生成的
，生成的
继续发生反应
，
，故
，A 正确；
B．
，反应的平衡常数
远大于反应
的平衡常数
，说明反应
进行的程度很小，
则
，所以
，B 正确；
C．反应中，
，反应
中，
，由选项A 分析知，
，则
，
，C 错误；
D．两反应都为分解反应，且均为吸热反应，若适当升高温度，平衡正向移动，反应重新达到平衡后
和
会变大，D 正确；
故选C。
5．（2024·湖南·模拟预测）二甲醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。在体积均为
的容器I、Ⅱ中分
别充入
和
，发生反应：
。相对容器Ⅱ，容
器I 仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应，
的转化率与时间关系如图，下列叙述
正确的是
A．该反应中，产物总能量大于反应物总能量
B．其他条件相同，压强，容器I
容器Ⅱ
C．容器Ⅱ中
内
平均速率为
D．容器I 条件下，平衡常数
为27
【答案】C
【详解】A．根据以上分析可知反应为放热反应，则产物总能量小于反应物总能量，故A 项错误；
44
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B．若其他条件相同，容器I 比容器Ⅱ先达到平衡状态，且正反应是体积减小的，因此改变的条件是温度，
故温度：容器I＞容器Ⅱ，故B 项错误；
C．容器Ⅱ中0 6min
∼
内，CO2的转化率为40%，即反应消耗CO2的物质的量为1mol×40%=0.4mol，H2消耗
1.2mol，则H2平均速率为
，故C 项正确；
D．容器I 条件下，4min 时达到平衡状态，CO2转化率为50%，根据三段式得：
平衡常数
，故D 项错误；
故本题选C。
6．（2024·湖南长沙·模拟预测）向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应：
，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如
图所示。下列说法正确的是
A．反应速率：
B．气体的总物质的量：
C．a 点平衡常数：
D．
【答案】D
【详解】A．a、b 均为平衡点，甲为绝热过程、乙为恒温过程，正反应为放热反应，a 点温度高于b 点，图
像显示a 点压强高于b 点，达到平衡时甲中速率更快，所以反应速率：
，故A 错误；
B．乙为恒温过程、甲为绝热过程，甲中压强开始时增大，说明反应为放热反应，甲中温度升高，即a 点温
度高于c 点，而a、c 两点压强相同，所以气体的总物质的量：
，故B 错误；
C．若温度恒定不变，三段式表示
，a 点压强为起始时压强的一半，
容器容积为1L，则2-2m+1-m+m=1.5，解得m=0.75，平衡常数：
，而a 点平衡
45
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实际上是绝热条件下达到的，要使平衡时压强变为原来的一半，体系中的气体总物质的量应小于1.5mol，
即平衡应进一步右移，所以K＞12，故C 错误；
D．由图可知，甲为绝热过程，开始时压强增大，但正反应
为气体物质的量减少的反
应，说明正反应为放热反应，即
，故D 正确；
故答案为：D。
7．（2024·湖南邵阳·三模）汽车尾气净化反应为：
、
。向
密闭容器中充入
、
，测得
和
的物质的量浓度与时间关系如图所示。下列说法正确
的是
A．当体系中
和
浓度比不变时达到平衡状态
B．
段反应速率
C．上述正反应在任何温度下都能自发进行
D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数
【答案】D
【详解】A．向
密闭容器中充入
、
，发生反应：
，反应过程中
和
浓度比是定值，当体系中
和
浓度比不变
时，不能说明反应达到平衡状态，A 错误；
B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde 表示CO，曲线xyzw 表示NO，根据化学方程式可知，
,1—2s
，可计算出y=0.25×10-3mol，则
段
反应速率
，B 错误；
C．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足
，反应能自发进行，C 错误；
D．曲线abcde 表示CO，曲线xyzw 表示NO，则该温度下，达到平衡时，c(CO)=2.7×10-3mol/L，
c(NO)=0.1×10-3mol/L，c(N2)=
，c(CO2)=2c(N2)=0.9×10-
46
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3mol/L，上述反应的逆反应平衡常数
，D 正确；
故选D；
8．（2025·湖南·三模）近年来，新兴科技产业对钒产品纯度要求越来越高，
是由工业级
制取高
纯
的重要中间体。回答下列问题：
(1)工业上制备
有以下两种方法，反应的热化学方程式和平衡常数如下：
方法i．
氯化法：
方法ii．
配碳氯化法：
反应
的
(填含
、
的式子)；方法i 在
才能获得较高的
反应速率，而方法ii 在
即可得到相同的反应速率，则活化能
(方法i) (填“>”“<”或“=”)
(方法ii)。
(2)在一定温度下向某恒容密闭容器中加入
、
，进行反应
，起始时压强为
，
后达到平衡，测得
的
转化率为
。则
内，
的反应速率
(用含
的式子表示)
，
的平衡产率为
，
(填含
的计算式，
用气体平衡分压代替平
衡物质的量浓度进行计算)
。
(3)在一定条件下，向恒容密闭容器中分别加入
、
和
，仅发生方法ii 的反
应，反应进行
时测得
的转化率随温度和压强的变化如图所示。
①
(填“<”“>”或“=”)
；
、
、三点对应的平衡常数
、
，
的大小关系为
。
②
的氯化在实际生产中控制反应温度为
并向恒压体系中充入
，试分析原因： 。
【答案】(1)
47
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(2)
60
(或其他合理答案)
(3)
温度过低，反应速率较慢，经济效益低；温度过高，生产能耗大，成本
提高；恒压时向体系中充入
，相当于减小压强，有利于正向反应的进行，增大
的转化率
【详解】（1）根据盖斯定律可知，目标反应等于
(方法i－方法ii)，则的
；方法i 在
才能获得较高的反应速率，而方法ii 在
即可得到相同的反应速率，活化能越大，反应进行时
所需温度越高，故活化能
(方法i)
(方法ii)；
（2）由题可知，在恒容密闭容器中，起始压强为
，起始加入
、
，列三段
式：
平衡时，气体总物质的量
，气体总压强为
，
、
、
的分压依次为
、
、
。初始投入的气体只有
，故
，
内，
的反应速率
，
的平衡产率
，
。
（3）①由题可知，此反应为放热反应，温度升高，平衡会逆向移动，
的平衡转化率降低，但反应
进行
时测得
的转化率随温度升高而增大，故关系图中
的转化率并不是
的平衡
转化率，当反应未达平衡时，压强越小，反应速率越慢，
的转化率越小，故压强
；平衡常
数只和温度有关，a、b 温度相同，
，c 点温度高，温度升高，平衡会逆向移动，平衡常数减小，故
；
②
氯化过程中，由图可知，实际生产中若温度过低，反应速率较慢，经济效益低；若温度过高，
生产能耗大，成本提高；恒压时向体系中充入
，相当于减小反应体系的压强，有利于正向反应的进行，
增大
的转化率。
9．（2025·湖南·三模）天然气是重要的化工原料，可以制备乙烯、乙炔、乙二醇等多种化工产品。按要求
回答下列问题：
48
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I．
①
②
③
(1)反应③在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)下自发进行，且
(用含
的代
数式表示)。
(2)反应②的速率方程为
，
(
为正、逆反应速率常数)。其
他条件相同，
达到平衡时
，
达到平衡时
。由此推知，
(填“>”“<”
或“=”)
。
(3)某温度下，一定容积的密闭容器中，通入一定量的甲烷。若只发生反应①和②，当容器中密度不改变，
(填“能”或“不能”)说明达到平衡。若初始容器的总压强为p，平衡后总压强为1.25p，且氢气的分压为
0.42p，则甲烷的转化率为 。
II．
通过光电化学转化(Photoelectrochemical)可制乙二醇，在某催化剂作用下该反应的机理如图所示。
图中
表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
(4)若加入重水
，则产物中含有核素D 的产物有 。
III．甲烷可以制备尿素
。
(5)①尿素与正烷烃
形成超分子包合物．尿素中各种元素的电负性由大到小的顺序为
。
②尿素分子通过氢键有序地组合成具有蜂窝状六角形通道结构的接受体，如图(a)所示。正烷烃分子作为底
物填入通道之中，形成超分子包合物。图(b)为垂直于通道截面的结构。请从作用力的角度说明该超分子包
合物能稳定存在的原因： 。
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【答案】(1) 低温 K2/K1
(2)>
(3) 不能 34%
(4)HDO、DOCH2CH2OD
(5) O>N>C>H 彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小(或“尿素分子间强氢键形成的稳定通
道”)
【详解】（1）根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，所以
H3=H2-
H1=-174.3kJ/mol，根据G=H-TS，H3<0，S<0，则反应③在低温下自发进行，且根据盖斯定律得出平
衡常数K3= K2/K1；
（2）反应②为吸热反应。根据平衡定义，平衡时正、逆反应速率相等，故v 正=v 逆，即
=
，K=
，T1到T2℃时，K 由2.5 变成1.5，正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数
增大，故T1>T2；
（3）某温度下，一定容积的密闭容器中，通入一定量的甲烷，质量和体积都不改变，故密度不变，不能
说明反应达到平衡状态；
起始的总压强为p，全部为甲烷，若只发生反应①和②，反应达到平衡，设生成的乙炔占的分压为x，乙烯
所占分压为y，氢气的分压为0.42p，对于反应①：
对于反应②：
平衡时甲烷的分压为p-2x-2y，p+2x+y=1.25p，3x+2y=0.42p，得出x=0.08p、y=0.09p，甲烷的转化率
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=2x+2yx100%=34%；
（4）从该反应的机理图中可看出，产物有C2H6、H2O、HOCH2CH2OH，D2O 在催化剂的作用下产生·OD，与
·OD 结合的产物有HDO 和DOCH2CH2OD；
（5）①同周期从左向右电负性逐渐增强，同主族从上到下电负性逐渐减弱，尿素中各种元素的电负性由
大到小的顺序：O>N>C>H；
②该超分子包合物能稳定存在的原因是彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小。
10．（2025·湖南·模拟预测）一氧化二氮(N2O)俗称笑气，在化工生产、金属加工、电子制造、医疗多个领
域有着广泛的应用，但N2O 是一种强大的温室气体，研究N2O 的分解对环境的治理有重要意义。
．N2O 在催化剂表面发生热分解反应：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)
H，反应的速率方程为
(k 为速
率常数，只与温度、催化剂有关)。
(1)已知：2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l)
H1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)
H2
则
H= (用含
H1、
H2的代数式表示)。
(2)实验测得，N2O 在某催化剂表面反应的数据变化如下表：
t/min
0
10
2
0
30
40
0.20
0
0.16
0
0.08
0
0.04
0
则0~20min 内，
mol·L-1·min-1；其他条件不变，增加N2O 的浓度，反应速率
(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是 。
(3)已知：阿伦尼乌斯经验公式为
(R、C 为常数，T 为热力学温度，k 为速率常数，
为活化
能)。测得N2O 在不同催化剂Cat1、Cat2 作用下分解时，
与温度的倒数关系如图所示，以此判断催化
效果较好的催化剂是 (填“Cat1”或“Cat2”)。
．T℃和恒定压强
kPa 时，在密闭容器中模拟某种废气中N2O 直
接催化分解过程，分解过程主反应为
。反应前后各组分的信息如下表：
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物质
N2
N2O
O2
CO2
NO
NO2
n(投
料)/mol
19
34
6.5
25
0
0
n(平
衡)/mol
50
1
20
25
2
2
(4)分析数据，写出一个N2O 分解的副反应的化学方程式： 。
(5)该温度下主反应的
kPa(用含
的代数式表示，
为以分压表示的平衡常数，分压=总
压×物质的量分数)。若除去废气中的CO2气体，在相同的条件下模拟实验，发现体系中N2O 的平衡转化率
明显降低，解释其原因： 。
【答案】(1)
(2) 4.0×10-3 不变 由表中数据可推知，该反应速率方程中n=0，反应速率等于速率常数k，与
浓度无关
(3)Cat2
(4)
或
或
(5)
主、副反应均为气体分子数增多的反应，恒压条件下，除去CO2相当于增加其他气体
的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，N2O 平衡转化率降低
【详解】（1）根据盖斯定律，由反应
乘以
，再减去反应
乘以
得到反应
，则该反应的
=
；故答案为：
；
（2）根据表中数据分析，0~10min，
，30~40min，
，则每10min
的浓度减小是相同的，则20min 时，
，0~20min 内，
；
的浓度的减小是随时间均匀变化的，该反应的反应速率始终不变，即
，则反应的速率方程
中，n=0，反应速率
等于速率常数
，
反应速率与
的浓度无关，只增加N2O 的浓度，反应速率不变；故答案为：
；不变；由表中数
据可推知，该反应速率方程中n=0，反应速率等于速率常数k，与浓度无关；
（3）由阿伦尼乌斯经验公式
，结合
与温度的倒数关系图像可知，图像中催化剂Cat2
52
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条件下的直线的斜率较大，即
大，则活化能
小，催化效果较好；故答案为：Cat2；
（4）根据表中数据可知，
物质的量增加，为生成物，且
增加量大于
增加量的二
倍，而
增加量相等，根据质量守恒，副反应为
或
、
；故答案为：
或
或
；
（5）平衡时气体总物质的量为
，该温度下主反应的
kPa；主反应
、副反应
或
、
均为气体分子数增多的反应，恒压
条件下，除去CO2相当于增加其他气体的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，故
N2O 平衡转化率降低；故答案为：
；主、副反应均为气体分子数增多的反应，恒压条件下，除去CO2
相当于增加其他气体的分压，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，N2O 平衡转化率降低。
1．（2025·江苏·高考真题）甘油
水蒸气重整获得
过程中的主要反应：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下，
和
发生上述反应达平衡状态时，体系中
和
的
物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A．
时，
的平衡转化率为20%
B．
反应达平衡状态时，
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C．其他条件不变，在
范围，平衡时
的物质的量随温度升高而增大
D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时
的物质的量
【答案】A
【详解】A．
时，
，
，
，根据C 原子守恒，
可得
，根据O 原子守恒，可得
(也可利用H 原子守恒计算，结果相同)，则
，A 正确；
B．
时，
，
，则
，B 错误；
C．
范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，
增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度
更大，则
的物质的量减小，C 错误；
D．增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，
的物质的量减小，D
错误；
故选A。
2．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化
合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：
温度时，
完全分解；体系中气相产物在
、
温度时的分压分别为
、
。下列说法错误的是
A．a 线所示物种为固相产物
B．
温度时，向容器中通入
，气相产物分压仍为
C．
小于
温度时热解反应的平衡常数
D．
温度时、向容器中加入b 线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
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【详解】A．a 线所示物种为
，
固相产物，A 正确；
B．
温度时，向容器中通入
，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，
虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为
，B 正确；
C．由图可知，升温b 线代表的SiF4增多，则反应
为吸热反应，升温Kp 增
大，已知：
温度时，
完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气
相产物在
温度时的分压为
，
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，即
温度时热解反应的平衡常数
=p(
)，C 正确；
D．据分析可知，b 线所示物种为
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，温度不变Kp不变，
温度时向容器中加入
，重新达平衡时p(
)不变，则逆反应速率不变，D
错误；
综上所述，本题选D。
3．（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
【答案】D
【详解】A．由表可知，相同温度下，乙烯的选择性高于50%，说明反应I 的速率大于反应Ⅱ，则反应活化
能为Ⅰ<Ⅱ，A 正确；
B．由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而
此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可
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得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则
反应I 的平均速率为：
，B 正确；
C．其他条件不变，平衡后及时移除
，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C 正确；
D．其他条件不变，增大投料比
投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D 错
误；
答案选D。
4．（2023·湖南·高考真题）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c 对应的平衡常数：
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 值越小，CH4的转化率越大，则
，故A 正确；
B．b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反应物浓度大，
平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：
，故B 错误；
C．由图像可知，x 一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向
移动，K 增大；温度相同，K 不变，则点a、b、c 对应的平衡常数：
，故C 正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，
反应达到平衡状态，故D 正确；
答案选B。
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5．（2025·湖南·高考真题）在温和条件下，将
转化为
烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化
策略可将
高选择性合成
，该流程示意图如下：
回答下列问题：
(1)电解池中电极M 与电源的 极相连。
(2)
放电生成
的电极反应式为 。
(3)在反应器中，发生如下反应：
反应i：
反应ii：
计算反应
的
，该反应 (填标号)。
A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发
(4)一定温度下，
和
(体积比为
)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为
)发生反应i 和ii．有
存在时，反应ii 的反应进程如图1 所示。随着x 的增加，
的转化率和
产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
根据图1，写出生成
的决速步反应式 ；
的选择性大于
的原因是 。
②结合图2，当
时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x 的增大，
的转化率减小的原因是 ；当
时，该温度下反应ii 的
(保留两位小数)。
【答案】(1)正
57
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(2)
(3)
126 B
﹣
(4)
由
生成
时，活化能较大，反应速率慢 随着x 的增大，
CO 的分压增大，对于反应i 和反应ii 相当于减压，反应i 和反应ii 平衡均逆向移动，所以
的转化率减
小 0.16
【详解】（1）由图可知，N 电极上CO 转化为C2H4，C 元素化合价下降，发生还原反应，N 为阴极，则M
为阳极，与电源正极相连；
（2）CO 发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：
；
（3）根据盖斯定律，反应ii－反应i 即可得到目标反应，则
，该反应是熵减的放热反应，则依据
反
应能自发进行，则低温下自发进行，选B；
（4）总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步
骤是决速步骤，反应式为
；由图可知，由
生成
时，活化能较大，反应速率
慢，所以
的选择性大于
；
当x≥2 时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO 的分压，相当于减压，反应i 和反应ii 平
衡均逆向移动，所以
的转化率减小；
当x=2 时，
的转化率为90%，
的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：
1mol，则
、
、
、
，气体总物质的量为
(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为
，
、
、
，
反应ii 的Kp=
。
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