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第03 讲 化学平衡常数及其相关计算
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 化学平衡常数.......................................................................................................................
知识点1 化学平衡常数的意义......................................................................................................................
知识点2 速率常数与平衡常数的关系..........................................................................................................
知识点3 化学平衡常数的应用......................................................................................................................
考向1 化学平衡常数的理解........................................................................................................................
考向2 化学平衡常数的应用........................................................................................................................
考向3 化学反应速率常数............................................................................................................................
考点二 化学平衡的计算...................................................................................................................
知识点1 化学平衡计算方法——三段式.....................................................................................................
知识点2 化学平衡计算方法和技巧............................................................................................................
考向1 化学平衡综合计算.............................................................................................................................
【思维建模】化学平衡移动的定性分析与定量计算
考向2 分压平衡常数的计算........................................................................................................................
【思维建模】压强平衡常数(Kp)的计算流程
考向3 物质转化率的计算............................................................................................................................
【思维建模】平衡转化率技法
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学平衡常数
选择题
非选择题
安徽卷T11，3 分
湖南卷T14，3 分
江苏卷T14，4 分
山东卷T15，4 分
湖南卷T13，3 分
化学平衡的有关
计算
选择题
非选择题
甘肃卷T17(3)
湖南卷T18) (4)
·安徽卷T17(4)
河北卷T17)(2)
河南卷T17(5)
吉林卷T10，3 分
浙江6 月卷T11，3 分
全囯乙卷T28，8 分
河北卷T12，3 分
重庆卷T14，3 分
考情分析：
1．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。
2．从命题思路上看，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。在选择题中，考查化学平衡的表达式，结合化学平衡图像、图表考查化学平衡相关浓
度、转化率等的计算。在非选择题：与基本理论、工业生产相联系，通过图像或表格提供信息，考查转化
率、浓度平衡常数、压强平衡常数、速率常数等相关的判断和计算，从反应时间、投料比值、催化剂的选
择、转化率等角度考查生产条件的选择。
复习目标：
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)。
2
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考点一 化学平衡常数
知识点1 化学平衡常数的意义
1．三种平衡常数
a A(g)+b B(g)
c C(g)+d D(g)
(1)浓度平衡常数：
Kc＝______________
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
3
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(2)压强平衡常数：
Kp＝______________
①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可
②分压Pi＝P 总×xi＝P 总×
＝(P1+P2+P3+…)×
③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算
(3)物质的量分数平衡常数：Kx＝______________
①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可
②物质的量分数：xi＝
2．平衡常数与书写方式的关系
(1)正逆反应平衡常数的关系是：Kc 正·Kc 逆＝______
(2)化学计量数变成n 倍，平衡常数变为____________倍
(3)反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝______________，K3＝______
(4)反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝______________，K3＝______
(5)反应③＝a×反应①－
×反应②，则：△H3＝a______－
______ ，K3＝
5．意义
(1)对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的______；
(2)平衡常数的数值越______，反应物的转化率______，说明反应可以进行得越完全。
K 值
＜10－5
10－5～105
＞105
反应程
度
______________
_____________
_
______________
6．影响因素
(1)内因：反应物的______________ (某一具体反应)。
(2)外因：反应体系的______，升高温度
。
7．浓度熵：Qc＝
(1)浓度为任意时刻的浓度
(2)意义：Q 越大，反应______向进行的程度越大
(3)应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向
①Q＞Kc，反应______向进行，v 正______v 逆
②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v 正______v 逆
③Q＜Kc，反应______向进行，v 正______v 逆
4
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8．压强平衡常数Kp
(1)Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的______替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。
(2)计算技巧：
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______________或____________；
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＝__________________________；
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＝。
知识点2 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
①v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)、v 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)
②v 正＝k 正·pa(A)·pb(B)、v 逆＝k 逆·pc(C)·pd(D)
③v 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
①vA 正＝k 正·ca(A)·cb(B)、vC 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)
②vA 正＝k 正·pa(A)·pb(B)、vC 逆＝k 逆·pc(C)·pd(D)
③vA 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
①放热反应：K 值_________；k 正值_________，k 逆值_________，_________变化更大
②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·
(2)具体化：
＝
＝_____×K×
知识点3 化学平衡常数的应用
1．判断、比较可逆反应进行的程度
5
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一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
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
______________
______________
______________
_____________
_
得分速记
K 值大小与反应程度的关系
K
<10－5
10－5～105
>105
反应程度
很难进行
反应可逆
反应接近完全
2．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
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判
断可逆反应所处的状态。
3．判断可逆反应的热效应
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
得分速记
(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。
考向1 化学平衡常数的理解
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例1 在恒温条件下，向盛有食盐的2L 恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO 和0.1mol Cl2，发
生如下两个反应：
①2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g)
H1＜0 平衡常数 K1
②2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)
H2＜0 平衡常数 K2
10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应
速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法正确的是( )
A．平衡时 NO2的转化率为50%
B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2mol·L-1
C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K2
2-K1
思维建模 平衡常数与书写方式的关系
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。
(1)正逆反应平衡常数的关系是：Kc 正·Kc 逆＝1；
(2)化学计量数变成n 倍，平衡常数变为n 次方倍；
(3)反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2；
(4)反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝
；
(5)反应③＝a×反应①－
×反应②，则：△H3＝a△H1－
△H2，K3＝
；
(6)固体和液体不列入平衡常数表达式。
【变式训练1·变载体】对于反应C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是(
)
A．平衡常数表达式为K＝
B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K 不发生变化
C．升高体系温度，平衡常数K 减小
D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K 不发生变化
【变式训练2·变考法】T1时，在1 L 的密闭容器中进行反应：2A(g)＋B(g)
2C(g)。A、B 的起始浓
度分别为0.40 mol·L－1、0.96 mol·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p， ＝。下列说法错误
的是( )
A．T1时，A 的平衡转化率为80%
B．T1时，K＝20，Kp＝
C．T1达到平衡时，再充入0.08 mol C 和0.20 mol B，则平衡将正向移动
D．T2时(T2＞T1)，平衡常数为10，可知该反应为放热反应
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【变式训练3·变题型】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO 或CO2来
生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)＋CO2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ (用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH (填“>”或“＜”)0。
考向2 化学平衡常数的应用
例2 固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2(g)＋O2(g)
2NO(g) ΔH＝+180.8kJ·mol−1。工业合成氨则是人工固氮，分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确
的是( )
反应
大气固氮
工业固氮
温
度
27
2000
25
350
400
450
K
0.1
1.847
0.50
7
0.152
A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却容易进行
B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大
C．工业固氮时，温度越低时其K 越大，所以温度越低反应速率越快
D．大气固氮、工业固氮的反应都是放热反应
【变式训练1·变载体】利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的
目的，反应的离子方程式为[Cu(NH3)2]++CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]+。已知该反应的化学平衡常数与温
度的关系如表所示，下列说法正确的是( )
温度/℃
15
50
100
化学平衡常数数值
5×104
2
1.9×10-5
A．上述正反应为吸热反应
B．15℃时，[Cu(NH3)3CO]+
[Cu(NH3)2]++CO+NH3的平衡常数值为2×10-5
C．保持其他条件不变，减小压强，CO 的转化率减小，化学平衡常数减小
D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变
【变式训练2·变载体】反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化
炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。
温度
化学平衡常数
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(K)
反应Ⅰ：
4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
反应Ⅱ：
4NH3＋3O2===2N2＋6H2O
反应Ⅲ：
2NO＋O2===2NO2
500
1.1×1026
7.0×1034
1.3×102
700
2.1×1019
2.6×1025
1.0
下列说法正确的是( )
A．使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO 的含量
B．通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
C．通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D．氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
【变式训练3·变题型】(2025·安徽省六安第一中学高三检测）在两个容积均为1L 密闭容器中以不同的
氢碳比[n(H2)：n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H4(g)＋4H2O(g)
ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2）与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ）
A．该反应的ΔH＞0 B．氢碳比： X＜0.2
C．在氢碳比为2.0 时，Q 点v(逆)小于P 点的v(逆) D．
点温度下，反应的平衡常数为512
考向3 化学反应速率常数
例3(2025·广西高三一模）硅烷法制备多晶硅的核心反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH＞0。已知
，
，
、
分别为正、逆反应速率常数且只与温度有
关，x 为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的SiHCl3(g)，不同温度下反应，测得反
应体系中SiHCl3(g)的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是( ）
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A．当v 正(SiHCl3)=2v 逆(SiH2Cl2)时可判断该反应已达平衡
B．平衡后温度由T1变为T2，k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
C．平衡后恒温下再加入SiHCl3(g)，再达平衡时
不变
D．T1温度下，平衡时
【变式训练1·变载体】(2025·安徽省合肥市第一中学高三第二次教学质量检测）已知2N2O(g)=2N2(g)
＋O2(g)的速率方程为
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O 在催化剂X
表而反应的变化数据如下：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
c(N2O)/(mol·L－1）
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
下列说法正确的是( ）
A．n =1，c1＞c2=c3
B．t =10min 时，v(N2O)=1.0×10-3mol·L－1·min－1
C．相同条件下，增大N2O 的浓度或催化剂X 的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O 起始浓度为
，当浓度减少至一半时共耗时75min
【工业生产与学科知识结合】【变式训练2】硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺
中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v 正=k 正·c2(SO2)·c(O2)，v 逆=k 逆·c2(SO3)。
容器编号
起始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
c(SO2)
c(O2)
C(SO3)
c(O2)
I
0.6
0.3
0
0.2
II
0.5
x
0.3
III
0.3
0.25
0.2
已知：k 正、k 逆为速率常数，仅受温度的影响。
下列说法错误的是( )
A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：
B．若容器II 中达到平衡时
=1，则x=0.85
C．容器III 中达到平衡时，c(O2)<0.25mol·L-1
D．当温度升高为T2时，k 正、k 逆分别增大m 倍和n 倍，则m<n
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【变式训练3·变考法】(2025·山西省部分学校高三联考，节选）(3)已知Arthenius 经验公式为
(Ea 为活化能，k 为速率常数，与温度和催化剂有关，R 和C 为常数)。分别使用催化剂a、
b、c 进行H2和CO2合成C2H5OH 反应：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g)，依据实验数据获得如
下图所示曲线。在催化剂a 作用下，反应的活化能Ea= kJ·mol−1；直线 (填“b”或“c”)表示
使用更高效的催化剂。
(4)在TK、
下，等物质的量的CO2与CH4混合气体发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)
CH3COOH(g)。反应速率
，
、
分别为正、逆反应速
率常数，p 为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数
，则
CO2转化率为20%时，
。
考点二 化学平衡的计算
知识点1 化学平衡计算方法——三段式
1．解题模型
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2．“三段式”法思维建模
“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、
转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
(1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
(2)明确三个关系
①对于同一反应物，起始量_____变化量＝平衡量。
②对于同一生成物，起始量_____变化量＝平衡量。
③各转化量之比等于各________的化学计量数之比。
(3)计算方法：三段式法
化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量浓度分别为
a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol/L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始量(mol/L) a b 0 0
变化量(mol/L) mx nx px qx
平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx
则有①平衡常数：K＝________________________。
②A 的平衡浓度：c(A)＝____________ mol·L－1。
③A 的转化率：α(A)＝________×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
④A 的体积分数：φ(A)＝____________×100%。
⑤平衡压强与起始压强之比：＝____________。
⑥混合气体的平均密度(混)＝____________ g·L－1。
⑦混合气体的平均摩尔质量＝____________ g·mol－1。
⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越
高，产率越大。产率＝×100%。
得分速记
(1)注意反应物和生成物的浓度关系：
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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。
知识点2 化学平衡计算方法和技巧
1．化学平衡常数的计算
(1)根据化学平衡常数表达式计算
(2)依据化学方程式计算平衡常数
①同一可逆反应中，K 正·K 逆＝________。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n 倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K 间的关系是K′＝
________或K′＝________。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于________________________。
④水溶液中进行的反应，必须拆成____________再计算平衡常数。
2．转化率的计算
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
=
=
____________________
同温同容
=
=
____________________
同温同压同质量
=
=
=
____________________
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)
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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________
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1 化学平衡综合计算
例1 水煤气可以在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，现在向10L 恒容密闭容
器中充入CO(g)和H2O(g)，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是( )
实验编
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
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号
Ⅰ
700
0.40
0.10
0.09
Ⅱ
800
0.10
0.40
0.08
Ⅲ
800
0.20
0.30
a
Ⅳ
900
0.10
0.15
b
A．
，
B．降低温度，有利于提高CO 的平衡转化率
C．实验Ⅰ中，若某时刻测得
，则此时混合气体中
的体积分数为10％
D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比
思维建模 化学平衡移动的定性分析与定量计算
【变式训练1·变考法】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10 mol，平衡后CO 物质的量为8 mol。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7 mol
D．CO 的平衡转化率为80%
【变式训练2·变考法】工业上利用反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0；制取氢气。向
两个容积为
的密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各
，分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其
他初始实验条件不变，经10min 测得两容器中CO(g)转化率如图所示。下列说法正确的是( )
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A．A 点和B 点均为反应的平衡状态
B．催化剂2 比催化剂1 的催化效率高
C．C 点时，0~10min 反应的平均速率
D．温度为T2时，该反应平衡常数
【变式训练3·变题型】T℃时，向容积为2L 的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：
CO2(g)+2H2(g)
HCHO(g)+H20(g)，达到平衡时，HCHO 的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始
的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是( )
A．a 点时反应的平衡常数Kp=
kPa-1
B．d 点：v 正<v 逆
C．10min 时反应到达c 点，则0~10min 用CO2表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
D．c 点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，平衡正向移动
考向2 分压平衡常数的计算
例2(2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试，节选)“碳达峰”“碳中和”是近年来的热门话题，以二氧化
氮和氢气为原料反应时，通常存在以下几个反应：
I．CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1
II．CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝-48.8kJ·mol−1
III．2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝-123.2kJ·mol−1
IV．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4
(2)假设只发生反应I、反应II，一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中通入1 molCO2和4 molH2
发生反应，初始压强为2.5 kPa，达到平衡时，CO2的转化率为80%，CO 浓度为0.3 mol·Lˉ1，则反应I 的
KP= 。
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思维建模 压强平衡常数(Kp)的计算流程
【变式训练1·变考法】N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g) △H>0。向恒
容密闭容器加入N2O5。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：
t/min
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
c(N2O5)/(mo·L-1)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.35
0.35
反应开始时体系压强为P0，第3.00min 时体系压强为p1，则p1：p0=________。该温度下反应的平衡常
数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量的分数，请列出用P0表示平衡常
数表达式，不用计算)。
【变式训练2·变题型】 (2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)工业制丙烯的方法有多种，回答下
列问题：
(1)直接脱氢反应I：CH3CH2CH3(g)
CH3CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH1。压强分别为
和
时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示。该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低
温”或“任意温度”)，图中表示
的关系曲线是 (填“a”或“b”)。520℃时，
条件
下丙烷的平衡转化率Y= ％(计算结果保留一位小数)。
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[对于气相反应，用某组分B 的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平街常数，记作Kp (类
似于浓度平衡常数K)，如
，p 为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B 的物质的量分数]。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·山东省烟台市高三期中)某实验室测定并计算
了在136～180℃范围内下列反应的平衡常数Kp：
2NO(g)
①
＋2ICl(g)
2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NO
②
Cl(g)
2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到
和
均为线性关系，如图所示，回答下列问题：
(1)反应Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)的反应物键能总和 (填“大于”或“小于”)生成物的键能总
和；180℃时，该反应的平衡常数Kp= 。
(2)t℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl6)，抽真空后，用一支管通入碘蒸气
(然后将支管封闭)。此时容器的初始压强为10.0kPa，反应达到平衡时，测得I2的平衡转化率为30%。已知
BaPtCl6固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数Kp=1.0 kPa 2。
①氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为 。
②平衡时容器中总压强为 kPa，t 180(填“>”或“＜”)。
③平衡后，保持温度不变缩小容器体积，Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)平衡移动 (填“正向”、
“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I2) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
考向3 物质转化率的计算
例3 二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下：
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
Ⅱ.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)
500 K 时，在2 L 密闭容器中充入4 mol CO 和8 mol H2，4 min 达到平衡，平衡时CO 的转化率为80%，
且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则：
(1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝________。
(2)反应Ⅱ中CH3OH 的转化率α＝________，反应Ⅰ的平衡常数K＝________。
思维建模 平衡转化率技法
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[注意]
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%。
【变式训练1·变考法】CO2催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体，其反应式为
，下图为
，温度在250℃下的甲醇的
物质的量分数
与压强p 的关系及压强在
下的甲醇的物质的量分数
与温度
t 的关系，下列有关说法正确的是( )
A．由图可知，随压强增大，平衡常数K 增大
B．曲线a 为250℃时等温过程曲线
C．该反应在任何温度下都能自发进行
D．当
时，
的平衡转化率为53.3％
【【变式训练2·变载体】燃油汽车尾气中含有NO 和CO 等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对
NO、CO 在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为：
。在密闭容器中充入2 mol NO 和2 mol CO，平衡时NO 的体积分数随温度、压强的变化关系如
图。下列说法正确的是( )
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A．a 点CO 的平衡转化率为25%
B．c 点和b 点的反应速率可能相同
C．若在e 点扩大容器体积并加热，可能达到c 点状态
D．恒温恒压条件下，向d 点平衡体系中再充入2 mol NO 和2 mol CO，重新达到平衡后，与d 点状态
相比，NO 的体积分数将增大
【变式训练3·变载体】利用反应
，将工业生产中的副
产物HCl 转化为
，可实现氯的循环利用，减少污染。投料比
，L(
、
)、X 可分
别代表温度或压强，下图表示L 一定时，HCl 的平衡转化率随X 的变化关系。
下列说法不正确的是( )
A．
B．
C．a 点对应的化学平衡常数的数值为80
D．a 点时，保持温度和压强不变，向容器中再充入0.4mol HCl 和0.1mol
，当再次平衡时HCl 的转
化率仍为80%
1．(2025·安徽卷，11，3 分)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)。
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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
2．(2025•甘肃卷，17)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
二
1.380×10-2
1.518×10-4
3．(2025·湖南卷，18) (4)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。
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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)。
4．(2025·安徽卷，17)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：
③CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g)
④CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
⑤CH4(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。
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)。
5．(2025•河北卷，17)(2)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
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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 。
②ΔH 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
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)。
6．(2025•河南卷，17)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
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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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