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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 化学平衡常数的含义........................................................................................................................................
知识点2 化学平衡常数的应用........................................................................................................................................
考向1 考查化学平衡常数的含义...................................................................................................................................
【思维建模】理解化学平衡常数应注意的问题
考向2 考查化学平衡常数的应用....................................................................................................................................
【思维建模】应用化学平衡常数应注意的问题
考点二 化学平衡常数及转化率的计算..............................................................................................
知识点1 “三段式”法及其应用...................................................................................................................................
知识点2 化学平衡计算的方法和技巧..........................................................................................................................
考向1 考查化学平衡常数的计算....................................................................................................................................
【思维建模】计算压强平衡常数(Kp)的思维模型
考向2 化学平衡常数与速率常数的关系.....................................................................................................................
【思维建模】化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系
考向3 考查转化率的计算及判断....................................................................................................................................
【思维建模】化学平衡计算解题模型
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学平衡常数
选择题
非选择题
四川卷T18(4)，2 分
浙江1 月卷，11，3 分)
黑吉辽蒙卷T18，6 分
湖南卷T14，3 分
江苏卷T14，4 分
湖南卷T13，3 分
辽宁卷T18，3 分
化学平衡常数的
计算
选择题
非选择题
四川卷T5，3 分
山东卷T10，3 分
黑吉辽蒙卷T18，6 分
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呈现。选择题主要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。非选择题常常与基本理论、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等。其中，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，为
考查的常客，可见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
率常数的相关计算等。
预测2026 年四川高考仍会以选择题和非选择题呈现。重点考查化学平衡常数的表达式、结合化学平衡
图像、图表考查化学平衡相关浓度、转化率等的计算等为主要内容。结合基本理论、工业生产考查转化
率、浓度平衡常数、压强平衡常数、速率常数相关的判断和计算。以及从反应时间、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等。
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
行相关
算。
计
进
3．能正确
算化学反
的
化率
计
应
转
(α)。
4.了解
度商和化学平衡常数的相
大小与反
方向
的
系。
应
浓
对
间
联
2
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考点一 化学平衡常数
知识点1 化学平衡常数的含义
1．表达式
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
3
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（1）浓度商：在任意时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，通常用Q 表示：Q=
。
（2）化学平衡常数：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，用符号K 表示：K= ，单位：
得分速记
①平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。
②固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。
（3）意义：
①K 值越大，正反应进行的程度 ，反应物的转化率 。当K＞ 时，可以认为反应进行
得较完全。
②K 值越小，正反应进行的程度 ，反应物的转化率 。当K＜ 时，认为反应很难进行。
2．影响因素
（1）内因：_ _的性质。
（2）外因：只受 影响，与 、 、 等外界因素无关。即在一定温度下，平
衡常数保持不变。若升高温度，ΔH<0，K 值 ，ΔH>0，K 值 。
得分速记
①K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化 。
②K 值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的 ，不能预示反应达到平衡所需要的 。
③当K>105时，可以认为反应进行 。
3．平衡常数与方程式的关系
（1）化学平衡常数是指某一 的平衡常数。
（2）在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为 ，即K 正＝ 。
（3）方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的 。
（4）两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的 ，即K 总＝
。
化学方程式
平衡常数表达式
相互关系
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
K 1=
c2(NH 3)
c3( H 2)⋅c( N 2)
K1＝K2
2
K2·K3＝
K1·K3
2＝
N2(g)＋H2(g)
NH3(g)
K 2=
c(NH 3)
c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
NH3(g)
N2(g)＋H2(g)
K 3= c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
c(NH 3)
4
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知识点2 化学平衡常数的应用
1．判断、比较可逆反应进行的程度
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
【特别提醒】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。
当Q<K 时，反应向 方向进行，直至达到新的平衡状态，v 正 v 逆；
当Q＝K 时，反应处于平衡状态，v 正 v 逆；
当Q>K 时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态v 正 v 逆，。
3．判断可逆反应的热效应
（1）升高温度：K 值增大→正反应为 反应；K 值减小→正反应为 反应。
（2）降低温度：K 值增大→正反应为 反应；K 值减小→正反应为 反应。
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。
得分速记
①计算平衡常数利用的是物质的 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 ，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 考查化学平衡常数的含义
例1 （2025·四川巴中·预测）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CH4还原CO2是实现
“双碳”经济的有效途径之一，相关主要反应有：
Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/mol，K1
Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol，K2
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下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的平衡常数K1=
B．反应Ⅱ的ΔS<0
C．有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压
D．该工艺每转化0.2mol CO2可获得0.4molCO
思维建模 理解化学平衡常数应注意的问题
（1）化学平衡常数K 值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度。一个反应
的K 值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，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）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；
（4）正、逆反应的化学平衡常数互为倒数。
（5）若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n 倍或倍，则化学平衡常数变为原来的n 次幂或次幂。
【变式训练1·变载体】（2025·四川乐山实验中学·期中）下列有关平衡常数的说法中，正确的是
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大
B．反应：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
【变式训练2·变考法】（2025·吉林·一模）一定温度下，反应物和生成物均为气态的平衡体系，平衡常数
表达式为K＝。下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A．升高温度，该反应的平衡常数K 的变化无法判断
B．该反应逆反应的化学平衡常数为
C．该反应的化学方程式为3Z(g)＋2W(g)
X(g)＋2Y(g)
D．增大X 的浓度，该反应的平衡常数增大
【变式训练3·变题型】（2025·八省联考四川·提升卷）乙炔(C2H2)、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料，在
生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：
（3）在反应器中充入一定量的C2H4(g)和H2(g)，在铂催化剂作用下合成乙烷，测得C2H6(g)平衡体积分数
(ψ)与温度、压强关系如图乙所示。
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①随着X 增大，ψ 降低的原因是 。
②平衡常数M N(填“>”“<”或“=”，下同)；Y1 Y2。正反应速率v(N)
v(Q)。
（4）一定温度下，保持总压强为100 kPa，向反应器中充入1 mol C2H2(g)和3 mol H2(g)，加入一定量催化
剂，经a min 达到平衡，乙炔平衡转化率为50%，乙烯的选择性为60%。
①反应开始到恰好达到平衡状态时，H2平均压强变化率为 (用所给字母表示，数字保留1 位小
数)kPa/min。
②反应C2H2(g)＋H2(g)
C2H4(g)的平衡常数Kp为 (kPa)-1(只列计算式)。提示：用分压计算的
平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数。
。
考向2 化学平衡常数的应用
例2 （2025·四川资阳市·模拟）工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS。进而生产各种含钡化合物，温度对
反应后组分的影响如图。
已知：碳热还原BaSO4过程中可能发生下列反应。
i．
ii．
iii．
下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是
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A．
B．400℃后，反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)
2CO(g)的移动导致的
C．温度升高，C(s)+CO2(g)
2CO(g)的平衡常数K 减小
D．反应过程中，生成的CO2和CO 的物质的量之和始终等于投入C 的物质的量
思维建模 应用化学平衡常数应注意的问题
（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。
（5）两化学方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
【变式训练1·变载体】（2025·四川·联考）甲醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为
反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·mol−1
反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·mol−1
在1.0×105Pa、n 始(H2O)∶n 始(CH3OH)=1.2 时，若仅考虑上述反应，平衡时CO 的选择性、CH3OH 的转化率
和H2的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性=
× 100％
下列说法正确的是
A．一定温度下，增大
可提高CO 的选择性
B．平衡时CH3OH 的转化率一定大于H2O 的转化率
C．图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
D．一定温度下，降低体系压强，反应Ⅰ的平衡常数增大
【变式训练2·变考法】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)＋
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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
0.507
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3·变题型】（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：
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
考点二 化学平衡常数的计算
知识点1 “三段式”法及其应用
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1．“三段式”法思维模型
（1）确定三个量：“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列
出 、
、 ，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
（2）明确三个关系：明确起始量、变化量、平衡量关系。
①对于同一反应物，起始量 变化量＝平衡量。
③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。
2．常用计算模型
（1）常用的四个计算公式
公式
备注
反应物的转化率
×100%＝×100%
①平衡量可以是物质的量、
气体的体积；
②某组分的体积分数，也可
以是物质的量分数
生成物的产率
×100%
平衡时混合物组分
的百分含量
×100%
某组分的体积分数
×100%
（2）计算方法：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＝ 。
A
②
的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。
A
③
的转化率：α(A)＝ ×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
A
④
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%。
知识点2 化学平衡计算的方法及技巧
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
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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：PV＝nRT
条件
公式
文字叙述
同温同压
V 1
V 2 ＝
n1
n2 ＝
N 1
N 2
＝ ＝
同温同容
P1
P2 ＝
n1
n2 ＝
N 1
N 2
＝ ＝
同温同压同质量
ρ1
ρ2 ＝
V 2
V 1 ＝
n2
n1 ＝
N 2
N 1
＝
＝ ＝
4．压强平衡常数的计算
（1）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）计算步骤：
第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的 或 ；
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＝气体总压强× 该气体的
(或
)；
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＝ 。
（3）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′
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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 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 考查化学平衡常数的计算
例1 （2025·四川·三模）逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
常压下，向密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2，达平衡时H2、H2O 和含碳物质的物质的量随温度的变化
如图。下列说法正确的
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A．
B．a 代表CO、b 代表
、c 代表
C．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数
D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变
思维建模 计算压强平衡常数(Kp)的思维模型
【变式训练1·变考法】（2025 四川成都市·二诊） 1-苯基丙炔可以在Al2O3催化下发生如下反应：
双键同侧基团间的排斥影响烯烃的稳定性（排斥力：苯基-甲基>氯原子-甲基）。体系中各物质含量随时间
变化情况如图所示。当体系中各物质含量不再改变时，产物A 与产物B 的含量之比为1：35。下列说法错
误的是
A. 产物B 对应结构是
B. 若想获取产物A，应适当缩短反应时间
C. 产物A、B 可用核磁共振氢谱加以区分
D. 该条件下体系中存在A
B，其平衡常数K=35
【变式训练2·变载体】（2025 高三上·江苏南通·阶段练）在一定温度和压强下，发生如下两个反应：
I．C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) Kx1
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II．C2H6(g)+H2(g)=2CH4(g) Kx2
其中Kx2>>Kx1，且Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数。
则下列说法正确的是
A．仅发生反应I 时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，则Kx1=0.67
B．同时发生反应I 和II 时，与仅仅发生反应I 时，乙烯的平衡产率减小
C．工业上常常选择通入适量空气，这种做法有利于提供反应所需的热量
D．达到平衡时，加入高效催化剂有利于增大Kx1
【变式训练3·变题型】（2025·四川达州市·一模） 二氧化碳是常见废气物质，甲醇是21 世纪的清洁能源
之一，如果能用废气CO2为原料合成CH3OH，既能实现碳中和，也能改变能源结构，实现双赢。回答下列
问题：
II.我国科学家杨教授等人进行了二氧化碳加氢制甲醇的研究，其主要反应为：
反应I：
反应III：
（3）反应物的物质的量之比对反应的影响如下表，请选择投料比例_______，并说明选择的理由_______。
(CH3OH 的选择性
)
2：1
3：1
5：1
7：1
平衡转化率/%
11.63
33.68
45.93
48.71
选择性/%
30.04
40.12
50.26
49.93
（4）研究发现，其他条件相同时，反应温度对CO2平衡转化率和平衡时CH3OH 的选择性影响如图所示：
①在密闭容器中，以投料比
通入混合气体，则达到平衡点F 时反应I 物质的量分数
平衡常数
_______
。
②从平衡角度分析CO2平衡转化率随温度升高而增大的主要原因是_______。
考向2 考查化学平衡常数与速率常数的关系
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例2 (2025·江西省南昌市东湖区南昌二中高三期中)向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和
Cl2(g)，发生如下反应：PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g)，测得不同温度下PCl3(g)的转化率α 与时间的关系如图所
示。其速率方程为v 正=k 正·c(PCl3)·c(Cl2)，v 逆=k 逆·c(PCl5)(k 正、k 逆是速率常数，只与温度有关)。下列说法
错误的是
A．该反应的ΔH<0
B．M 点：
>
C．升高温度，k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
D．T1时，若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1，则
=1/16
思维建模 化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系
（1）正、逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正·K 逆＝1。
（2）若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n 倍，则化学平衡常数变为原来的n 次幂
或次幂。
（3）两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积，即K＝K1·K2。
【变式训练1·变载体】在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)
2H2O(g) +N2(g)，N2的瞬时生成
速率v=k·cm(H2)c2 (NO)。控制NO 起始浓度为0.5 mol/L，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所
示，下列说法正确的是
A．由题可知，该反应的速率常数k 为15
B．随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C．达平衡后，H2和NO 的浓度均增加一倍，则NO 转化率减小
15
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D．H2起始浓度0.2 mol/L，某时刻NO 的浓度为0.4 mol/L，则N2的瞬时生成速率为0.24 mol/L
【变式训练2·变考法】温度为T1 时，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)( 正反应吸热) 。实验测得：v 正=v(NO2) 消耗=k 正·c2(NO2) ，v 逆=v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗=k
逆·c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A．设K 为该反应的化学平衡常数，则有K=k逆
k正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k 正∶k 逆<0.8
【变式训练3·变题型】(2025·浙江省嘉兴市高三三模)已知甲烷分解反应CH4(g)
C(s)＋2H2(g) ΔH＞
0。其正反应速率方程为
，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Ar 气体，平衡正向移动，c(H2)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
考向3 考查转化率的计算及判断
例3（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
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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
思维建模 化学平衡计算解题模型
【变式训练1·变载体】(2025·辽宁省点石联考高三期末考试)CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中CH3OH 的体积分数与温度、投料比[用
表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为
，300℃、400℃时反应速率
常数分别为
、
。下列说法错误的是
A．该反应的ΔH＜0
B．M 点和N 点反应速率的比值：
C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内CH3OH 的产量
D．M 点CO2的平衡转化率为80%
【变式训练2·变考法】（2025·湖南岳阳·二模）乙烯可由CO2和H2制取：2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)
+4H2O(g)。在0.1MPa 下，反应起始
的条件下，不同温度下达到平衡时，CO2、H2、
C2H4、H2O 四种组分的物质的量分数如图所示：
下列说法错误的是
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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
【变式训练3·变题型】(2025·浙江省Flawless 线上联考三模)将CO 、CO2转化为其他高利用价值的化合物
是目前的研究热点，回答下列问题。
I．CO2的综合利用
（1）利用CO2与H2的还原反应可以得到CH3OH，该反应一般认为通过以下步骤进行：
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2= -90kJ·mol−1
则二氧化碳与氢气的还原总反应的热化学方程式为 。
反应达到平衡后，降低温度，再次平衡时，CO2的平衡转化率 (选填“上升”或“降低”)。
（2）合成总反应的起始比例为n(CO2)：n(H2)=1：3，在
210 C
T
、p= 5×105Pa 的条件下达到平衡，且已
知平衡时体系中甲醇的物质的量分数为0.15，则CO2的平衡转化率为 (保留2 位小数)。
1．(2025·浙江1 月卷，11，3 分)下列说法正确的是
A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B．N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小
C．CO(g)＋H2(g)
C(s)＋H2O(g) ΔH＜0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．Na(s)+1
2Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1＜0，Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2＜0，则Na(s)+1
2Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)
ΔH＜0
2．（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
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A．
时，
的平衡转化率为20%
B．
反应达平衡状态时，
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
3．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)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：T2温度时，Na2SiF6(s)完全
分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是
A．a 线所示物种为固相产物
B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C．P3小于T3温度时热解反应的平衡常数
D．T1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
4．（2025·重庆卷）水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
（1）天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O 溶液中存在电离平衡：
，c(D+)和c(OD-)的关
系如图所示。
①图中3 个状态点对应的溶液呈中性的是 。
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②
(填“>”“=”或者“<”)。
（3）利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使
化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间( )，从而获得k 的信息。对
于
，若将纯水瞬时升温到25℃，测得
。已知：25℃时，
，
，
，
(
为
的平衡浓
度)。
25℃
①
时，
的平衡常数
(保留2 位有效数字)。
②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。
25℃
③
时，计算得
为
。
5.（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)。
6．(2024·福建卷，14 节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由 Si 和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅰ．SiCl4(g)＋H2(g)= SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＝52kJ·mol−1
Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl3(g)＋H2(g) ΔH2＝-236kJ·mol−1
Ⅲ．Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)=2SiH2Cl2(g) ΔH3＝16kJ·mol−1
Ⅳ．Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)=4SiHCl3(g) ΔH4＝-80 kJ·mol−1
（3）在压强为p0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变
化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分
数×总压。
①图中n 代表的组分为_______。(填化学式)
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②
时，反应Ⅲ的平衡常数Kp=_______。(列出计算式)
③
时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式)
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