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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 平衡常数及其影响因素
题型02 平衡常数的计算
题型03 转化率的计算
题型04 平衡常数综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 平衡常数及其影响因素
1.（24-25 高三上·辽宁锦州·期末）在甲、乙均为2L 的恒容密闭容器中均充入1mol
和3mol
，在恒温
和绝热两种条件下仅发生反应：
，测得压强
变化如图所示。
1
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下列说法正确的是
A．放出的热量：
B．乙容器中0~5min 内
C．
的转化率：c>b
D．平衡常数：
2.（2025·黑龙江·一模）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应原理为：
。已知在压强为aMPa 下，该反应在不同温度、
不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的
B．X 点时，H2的平衡转化率为65%
2
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C．温度为500K 时，提高投料比
，该反应的平衡常数K 不变
D．恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态
3.（2025·吉林·三模）向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2molX 和1molY 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。下列说法不正确的是
A．
B．气体的总物质的量：
C．反应速率：
D．b 点平衡常数：K<12
02 平衡常数的计算
4.（2025·辽宁·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.
37.
39.
43.
46.
58.
59.
60.
3
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5
2
8
6
8
5
6
8
下列说法正确的是
A．
内，
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
5.（2025·内蒙古·一模）恒温条件下，分别向体积为1L、2L 的两个密闭容器(分别编号为Ⅰ、Ⅱ)中充入
1molC2H6发生C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)，10min 后测得剩余两个容器中C2H6的浓度分别为0.5mol/L、
0.2mol/L，下列说法不正确的是
A．平均反应速率：I>Ⅱ
B．该条件下，平衡常数的值K=0.5
C．两个均达到平衡状态
D．此条件下，容器I 达到平衡时，平衡转化率为50%
6.（2025·黑龙江大庆·一模）工业上可通过羰基硫（COS）与水蒸气在一定条件下反应制备
，反应的原
理为
。一定条件下发生该反应，测得COS（g）的平衡
转化率与起始投料比
[
为定值]的关系如图所示，图中各点对应的反应温度可能相
同，也可能不同。
4
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下列叙述错误的是
A．对e 点平衡体系适当降低温度，可使COS 的平衡转化率增大至50%
B．若a、e 两点对应的反应温度分别为
和
，则
C．b、c 两点对应的反应速率
，则
D．图中a 点条件下反应的平衡常数
03 转化率的计算
7.（24-25 高三上·黑龙江海伦市第一中学·期末）恒压条件下，
和
在密闭容器中发生反应
，反应达到平衡时，
体积分数x 与温度的关系如图所示。下列说法正
确的是
5
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A．
B．该反应的
C．M 点和N 点平衡常数K：
D．
，
时，
的转化率为
8.（2025·辽宁·二模）高炉炼铁过程中发生反应：
，该反应
下列说法正确的是
A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO 的转化率
B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，c(CO)/c(CO2)增大
C．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大
D．1000℃下在密闭容器中1mol
与1molCO 反应，达到平衡时CO 的转化率是40%，则1000℃时该
反应的平衡常数是2/3
9.（2025·吉林松原·一模）分别向恒温恒压密闭容器Ⅰ(T1、p1)、容器Ⅱ(T2、p2)中充入1molC3H8(g)发生反
应C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)
>0，反应过程中c(C3H8)随时间t 的变化曲线如图所示。已知：
v=kc(C3H8)，T1、T2时反应速率常数分别为k1、k2，v(x)=v(y)，t1时容器Ⅱ达到化学平衡状态。下列说法正
确的是
A．反应速率常数k1：k2=18：13
B．x 点的活化分子数目多于z 点
C．减小容器Ⅰ的压强，可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同
D．若容器Ⅱ初始充入1mol 丙烷和5molAr，则平衡后，丙烷的转化率为75%
6
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04 平衡常数综合应用
10.（2025·辽宁锦州·一模）一定温度下，在2L 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：
t/
min
n(A)/
mol
n(B)/
mol
n(C)/
mol
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A．该反应在10min 后才达到平衡
B．物质B 的平衡转化率为20%
C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1
D．该温度下的平衡常数为
11.（2025·内蒙古海拉尔·一模）二氧化碳合成二甲醚的主要反应有：
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
一定温度下，将
、
和双催化剂(通常由甲醇合成催化剂和甲醇脱水制二甲醚催化剂组
成)，加入1L 密闭容器中，测得各含碳产物占所有含碳物质的量分数(例：CO 的物质的量分数
)随时间变化如图所示：
7
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下列说法正确的是
A．30min 时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，不可能使图中的X 点升至Y 点
B．40min 前，
C．40min 后，
物质的量分数减小，原因是反应I 向逆反应方向移动
D．90min 时，
的转化率约为
12.（2025·辽宁铁岭·三模）在
、
的高压
氛围下，
发生下列反应：
反应Ⅰ．
(
)(产物Ⅰ)
反应Ⅱ．
(
)(产物Ⅱ)
已知：
；在高压
氛围下进行反应，
压强近似等于总压。
表示某物种的物质的量与除
外其他各物种总物质的量之比，
、
(产物Ⅰ)和
(产物Ⅱ)随时间变化的关系如图
所示。下列说法错误的是
8
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A．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
B．相同条件下，产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定
C．反应Ⅱ的
D．
时，
13.（2025·甘吉林省延边第二中学·二模）在20L 的密闭容器中按物质的量之比
充入CO 和
，发生反
应：
。测得CO 的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示，在
及
时
随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是
及195℃时
随时间的变化
t/min
0
1
3
5
8
5
4
4
9
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A．压强：
，该反应的正反应为放热反应
B．在
及195℃时，0~3min 内生成
的平均速率为
C．在
及195℃时，该反应的平衡常数为5
D．在A 点时，
的平衡转化率为45%
14.（2025·吉林四平·二模）某温度下，将含
的溶液逐滴加入含
的溶液中，发生一系列可逆反应生
成
、
、
、
。滴加过程中，五种含汞微粒分布分数
(某含汞微粒的物质的量与所
有含汞微粒的物质的量之和的比值)与
之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线III 表示
的分布分数随
浓度的变化
B．反应
的平衡常数
C．M 点溶液中，
D．当
时，继续滴加少量含
的溶液，主要发生的反应为
15.（2025·黑龙江齐齐哈尔·一模）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，在一恒容密闭容
10
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器中加入
和一定量的
，发生反
，按不同投料比
时，
的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．a、b、c 对应平衡常数
C．反应温度为
时，向平衡体系充入适量
，可实现由c 到b 的转化
D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率
16.（2025·吉林桦甸·一模）二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
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：
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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，
17.（2025·辽宁抚顺·一模）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
18.（2025·辽宁阜新·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
12
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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
19.（2025·黑龙江佳木斯·一模）常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，萃取稀土金属离子
的原理如下：
，
可溶于有机溶
剂，实现
从水相到有机相的萃取。在含
的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP，测得
与时间的
关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即
。下列叙述正确的是
A．逆反应速率：
B．增大
，平衡向右移动，平衡常数
增大
C．在
、
和点中，净反应速率最小的为点
13
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D．
内
的平均反应速率
20.（2025·吉林省榆树市实验中学·二模）亚硝酰瓠(NOCl)的分解反应为2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)
H，
其正、逆反应速率可以表示为v1=k1c2(NOCl)，v-1=k-1c2(NO)·c(Cl2)。k1和k-1分别为正、逆反应的速率常数，
E1和E-1分别为正、逆反应的活化能，lnk 与
的关系如图所示(已知：k=
，E 为活化能，R 为理想气
体常数，A 为比例系数)。
下列叙述错误的是
A．E1<E-1
B．降低温度，平衡逆向移动
C．加入催化剂不能提高NOCl 的平衡转化率
D．平衡常数K=
21.（2025·黑龙江双城市兆麟中学·一模）密闭容器中
和
在催化剂的条件下发生如下两个竞争反应：I．
；Ⅱ．
。反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A．催化剂条件下，控制好反应时间，可以使产物中
的含量最高
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B．平衡后，增大压强，再次平衡后，W 的百分含量减小
C．升高温度，反应I 平衡常数增大，反应Ⅱ平衡常数减小
D．分离出W，则反应I 的正反应速率减小，反应Ⅱ的正反应速率增大
22.（24-25 高三上·吉林省九台市第一中学·期末）在恒容密闭容器中充入气体Y 和Z，发生反应
。测得不同条件下的实验数据如下表：
实验
温度
起始浓度/(mol/L)
平衡浓度/(mol/L)
平衡压强
c(Y)
c(Z)
c(Y)
c(Z)
①
0.20
0.10
0.15
a
②
0.20
0.10
0.18
b
③
0.10
0.05
下列说法正确的是
A．
，
B．
，
C．达到平衡所需时间：实验①
实验②
D．理论上，实验③中无
生成
23.（2025·辽宁省实验中学·一模）将FeSO4固体置入固定体积的密闭容器中，升高温度发生分解反应：
2FeSO4(s)
Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。平衡时SO3分压(
)与温度(T)的关系如下图所示，下列说法错误的
是
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A．
时，该反应的平衡总压p 总=3.0
B．平衡常数Kp=2.25
C．Kp随反应温度升高而增大
D．若升高温度，可继续发生2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)，则平衡时
24.（2025·内蒙古包头市·一模）
催化加氢制甲醇，在减少
排放的同时实现了
的资源化，该反
应可表示为：
。保持起始反应物
，
时
随压强变化的曲线和p=
时
随温度变化的曲线如图。
已知：
表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A．由图可知，随压强增大，平衡常数K 增大
B．曲线b 为250℃时等温过程曲线
C．当
时，达平衡后
D．当
时，
的平衡转化率约为
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1.（2025·黑吉辽蒙卷）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气
为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ．直接合成法：
，不同温度下平衡常数如下表所示。
温度
298K
355K
400K
平衡常
数
1.0
（3）实验表明，在500K 时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1
条即可)。
Ⅱ．间接合成法：用合成气和
制备的DMO 合成乙二醇，发生如下3 个均放热的连续反应，其中MG 生
成乙二醇的反应为可逆反应。
（4）在2MPa、
催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比
，出口
处检测到DMO 的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性
]。
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①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO 的转化率，曲线_______
表示MG 的选择性。
②有利于提高A 点DMO 转化率的措施有_______(填标号)。
A．降低温度 B．增大压强
C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间
483K
③
时，出口处
的值为_______(精确至0.01)。
A
④
点反应
的浓度商
_______(用物质的量
分数代替浓度计算，精确至0.001)。
2.（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，
时其制备过程及相关物质浓
度随时间变化如图所示，
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.
时，反应②正、逆反应速率相等
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B. 该温度下的平衡常数：①>②
C.
平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
3．(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t=0 时加入
，各组分物质的量分数x 随反应时间t 变化的曲线
如图(反应速率
，k 为反应速率常数)。
下列说法错误的是( )
A．该条件下
B．0~t1时间段，生成M 和N 的平均反应速率相等
C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM、平衡均变大
D．若A(g) →M(g)和A(g) →N(g)均为放热反应，升高温度则xA、平衡变大
4．(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两
个主要反应：
反应1：C2H2(g)＋H2(g)
C2H4(g) ΔH1＝-175kJ·mol−1(25℃，101kPa)
反应2：C2H2(g)＋2H2(g)
C2H6(g) ΔH2＝-312kJ·mol−1(25℃，101kPa)
(3)对于反应1，反应速率v(C2H2)与
浓度c(H2)的关系可用方程式
表示(k 为常数)。
145℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4mol·L-1·s-1
时，c(H2)= mol·L-1。
实验组
c(H2)/(mol·L-1)
v(C2H2)/(mol·L-1·s-1)
一
4.60×10-3
5.06×10-5
19
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二
1.380×10-2
1.518×10-4
5．(2025·湖南卷) 一定温度下，CO、C2H4和H2(体积比为x：2：1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应
器(入口压强为100kPa)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，
C2H4的转化率和产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
①根据图1，写出生成C4H10的决速步反应式_______；C4H10的选择性大于C4H8的原因是_______。
②结合图2，当x≥2 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，
C2H4的转化率减小的原因是_______；当x=2 时，该温度下反应ii 的Kp=__________(kPa)-2 (保留两位小
数)。
6．(2025·安徽卷)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO 和H2)的重要方法，主要反应有：
CH
③
4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g)
CO
④
2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
CH
⑤
4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)
(4)恒温恒容条件下，可提高CH4转化率的措施有 (填标号)。
a．增加原料中CH4的量 b．增加原料中CO2的量 c．通入Ar 气
(5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar 混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转
化率之间的关系如下图。
20
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i．投料组成中Ar 含量下降，平衡体系中n(CO)：n(H2)=的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
ii．若平衡时Ar 的分压为pkPa，根据a、b 两点计算反应⑤的平衡常数Kp= (kPa)2(用含p 的代数式
表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
7．(2025·河北卷)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前
景。反应如下：2CO(g)＋3H2(g)
HOCH2CH2OH(g) ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率
，探
究温度与压强的关系。
分别为0.4、0.5 和0.6 时，温度与压强的关系如图：
①代表
的曲线为 (填“L1”“ L2”或“L3”)；原因是 。
ΔH
②
0(填“>”“<”或“=”)。
③已知：反应
，
，x 为组分的物质的量分数。M、N 两
点对应的体系，
(填“>”“<”或“=”)，D 点对应体系的Kx 的值为 。
④已知：反应
，
，p 为组分的分压。调整进料比为
21
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n(CO)：n(H2)=m：3，系统压强维持p0MPa，使
，此时Kp= MPa -4(用含有m 和p0的代
数式表示)。
8．(2025·河南卷)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合，可生产高纯度合成气(H2+CO)，实现碳资源
的二次利用。主要反应如下：
反应Ⅰ：CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) ΔH1＝+178kJ·mol−1
反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝+247kJ·mol−1
反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1
(5)在温度分别为T1、T2和T3下，CH4的平衡转化率与压强的关系如图2 所示，反应温度最高的是
(填“T1”“ T2”或“T3”)，原因是 。
(6)一定温度、100kPa 下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，假设此条件下其他副反应可忽略，恒
压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，CH4转化率为60%，CO 物质的量为1.3 mol，反应Ⅲ的平
衡常数Kp= (保留小数点后一位)，此时原位CO2利用率为 。
已知：原位CO2利用率
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