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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第40 讲 化学平衡常数（Kc、Kp）及其相关计算（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】化学平衡常数（Kc）的含义及应用+5 道例题
【知识点2】化学平衡常数（Kc）的计算+5 道例题
【知识点3】压强平衡常数（Kp）的计算+5 道例题
【知识点4】平衡转化率、体积分数等有关计算+5 道例题
【知识点5】速率常数与平衡常数的计算+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】化学平衡常数（Kc）的含义及应用
1．化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，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＝，
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。如：
C(s)
①
＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) K＝
Fe
②
3＋(aq)＋3H2O(l)
Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) K＝
③Br2＋H2O
H＋＋Br－＋HBrO K＝
④C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)
K= c(CO )⋅c( H 2)
c( H 2O)
2．化学平衡常数的意义及影响因素
(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。K 值的大小只能预示某可逆反应向某方
向进行的最大限度，不能预示反应达到平衡所需要的时间。
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)K 值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。
影响因素
内因
反应物本身的性质
外
因
温度升高
ΔH<0，K 值减小
ΔH>0，K 值增大
3．平衡常数与方程式的关系
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平
衡常数互为倒数，即K 正＝。
(2)方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x 次方。
(3)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乘积，即K 总＝
K1·K2。
化学方程式
平衡常数表达式
相互关系
1
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N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
K 1=
c2(NH 3)
c3( H 2)⋅c( N 2)
K1＝K2
2
K2·K3＝1
K1·K3
2＝1
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．应用
(1)判断反应进行的程度：K 值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完
全，转化率越小。
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
越大
越大
越小
越高
越小
越小
越小
越大
越低
(2)对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝。
根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向：
当Q<K 时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态；
当Q＝K 时，反应处于平衡状态；
当Q>K 时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。
(3)判断可逆反应的反应热
如：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下，由下表数据分析可知，温度升高，K 值
减小，则正反应为放热反应。
T/K
373
473
573
673
773
K
3.35×109
1.00×107
2.45×105
1.88×104
2.99×103
【例1】已知工业上制粗硅的其中一步反应：SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g)。下列说法正确的是
A．该反应
B．该反应的平衡常数表达式
C．用E 表示键能，该反应
D．该过程需要在常温且无水条件下进行
【例2】在CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl-
[CuCl4]2-(黄色)＋4H2O ΔH>0，下列说法正
确的是
A．该反应的反应类型为氧化还原反应
2
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B．该反应的平衡常数表达式为
C．仅增大[Cu(H2O)4]2＋的浓度，反应达到平衡后，该反应的平衡常数增大
D．适当升高温度，该反应的平衡常数增大
【例3】一定温度下，在恒容密闭容器中充入1 mol 草酸镁，发生反应：
。下列叙述正确的是
A．当混合气体中CO 体积分数不变时不一定达到平衡状态
B．平衡时充入0.1 molCO 和
达到新平衡时
浓度大于原平衡
C．平衡时充入氩气，正反应速率大于逆反应速率
D．如果分离
平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
【例4】对于反应N2O4(g)
2NO2(g)，
H = +57kJ/mol，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2体积分数随
压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．正反应速率：A>C
B．气体的颜色：A 深、C 浅
C．混合气体的平均相对分子质量：A＞B D．平衡常数：KA＞KB
【例5】
是合成
的原料，有一种制备
的方法是用铁粉和水蒸气高温反应，化学方程式为：
，在700、900℃的情况下，化学平衡常数
值如下图所示：
温度
700
℃
900
℃
K 值
2.38
1.67
(1)书写该反应的化学平衡常数表达式：K= 。通过数值推断：该反应是 (填“吸热”或“放
热”)反应。
(2)
时，
的密闭容器中，测得该容器中有
、
，则此时反应
(填
“>”“<”或“=”)，说明判断理由 。
【知识点2】化学平衡常数（Kc）的计算
对以下反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡
后，A 的消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
平衡常数：K＝。
【例1】I．
时，在1L 恒温恒容的密闭容器中，通入
，发生反应：
3
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，
和
的浓度随时间变化情况如图所示。
(1)在
内，以
表示的平均反应速率为
。
(2)根据图中有关数据，计算
时该反应的平衡常数
。若其他条件不变，升高温度至
，达到新平衡时的平衡常数是
，则
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应进行到100s 时，若只有一项条件发生变化，则变化的条件可能是___________。
A．降低温度
B．通入氦气
C．又往容器中充入
D．增大容器容积
【例2】
加氢制甲醇
不仅减少了
排放，而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要
反应如下。
反应Ⅰ：
；
反应Ⅱ：
。
回答下列问题：
(1)已知：标准摩尔生成焓是指在
由稳定态单质生成
化合物时的焓变。该反应中的相
关物质的标准摩尔生成焓(
)数据如表所示。
物质
0
则
。
(2)向密闭容器中加入
和
，合成
。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为
，逆反应速率可表示为
，其中
为速率常数。
①图1 中能够代表
的曲线为 (填“
”“
”“
”或“
”)。
②温度为
时，反应Ⅰ的化学平衡常数
。
4
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【例3】丙烯腈是三大合成材料的重要原料，主要用于生产聚丙烯腈纤维、ABS 塑料、AS 塑料等，可用丙
烯与氨气、氧气合成丙烯腈。
回答下列问题：
(1)已知一氧化碳和丙烯的燃烧热(
)分别为
、
，
。则
的
，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进
行。
(2)由丙烷氧化脱氢法制备丙烯涉及如下反应：
I．
II．
在一定温度下，将
和
通入2L 恒容密闭容器中发生上述反应，测得平衡时
，
，则丙烷的平衡转化率是 ，该温度下反应I 的平衡常数
(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
【例4】某科研团队利用
和
反应使之转化为水煤气，对争取2060 年前实现“碳中和”、减缓燃料
危机和减轻温室效应具有重要的意义。请回答下列问题：
(1)
均为
的恒容密闭容器，向
容器中充入
和
，向
容器中充入
和
，在催化剂存在下发生反应：
，测得
的平衡转化率
随温度的变化如图甲所示。
①
容器中在温度为
时，
到达点，用
表示
内的化学反应速率为
，此时的化学平衡常数
为 (保留两位小数)，若在此温度下时向
容器的平衡体系中再充入
各
各
，重新达到平衡前，
(填“
“
”或
)。
②
点时该反应的平衡常数为
，则
(填“>”“<”或“=”)。
③
两点处容器内气体总压强分别是
，则
的大小顺序为 。
【例5】达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、
和
可以合成生物质能源甲醇：
反应1：
反应2：
反应3：
5
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回答下列问题：
(1)
时，向一体积为1L 的恒容密闭容器中充入1molCO、
和
，在一定条件下发生上述3
个反应，达到平衡时得到
和
，此时
平衡转化率为50%。该温度下，反应1 的
平衡常数K=
。(列出计算式)
【知识点3】压强平衡常数(Kp)的计算
1．气体的分压p(B)
相同温度下，当某组分气体B 单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B 所具有的压
强，称为气体B 的分压强，简称气体B 的分压，符号为p(B)，单位为Pa 或kPa 或MPa。
气体B 的分压p(B) ＝气体总压p×B 的体积分数＝气体总压p×B 的物质的量分数。
2．压强平衡常数
对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的
平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。如aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)：
Kp＝ [其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压]。
3．计算步骤及模板
（1）计算步骤
①根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度。
②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。
③根据分压计算公式求出各气体物质的分压。
④根据平衡常数计算公式代入计算。
（2）两种Kp的计算模板：
模板一
模板二
①平衡总压为p0
N2(g) ＋ 3H2(g)
2NH3(g)
n(平) a b c
p(分压) p0 p0 p0
Kp＝
②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为
α。
2NO2(g)
N2O4(g)
p(始) p0 0
Δp p0α p0α
p(平) p0－p0α p0α
Kp＝
【例1】甲酸甲酯(HCOOCH3)是一种重要的有机合成中间体，可通过甲醇催化脱氢法制备，其工艺过程包
含以下反应：
反应I：2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)+2H2(g) K1，
H1=+51.2kJ•mol-1
反应Ⅱ：CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) K2，
H2=+90.1kJ•mol-1
回答下列问题：
(1)在400kPa、铜基催化剂存在下，向密闭容器中通入CH3OH 进行I、Ⅱ两个反应。体系中气体平衡组成比
例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
6
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550K
②
时，反应2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)+2H2(g)的平衡常数Kp= kPa，
【例2】二氧化碳催化加氢制甲醇，能助力“碳达峰”，涉及反应有：
反应①
反应②
反应③
(1)在
下，
和
按物质的量之比为
进行投料，只发生反应①和反应③，平衡时CO 和
在含碳产物中的物质的量分数及
转化率随温度的变化如图所示。
250℃
③
时，反应①的平衡常数
(
为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分
数)。
【例3】I、
的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答下列问题：
(1)
和
都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知
时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质
燃烧热
反应的
(2)在恒温恒容装置中通入等体积
和
，发生上述反应，起始压强为p，
的平衡转化率为
。达
平衡时，容器内总压为 。该反应的平衡常数
(用平衡分压代替平衡浓度计
算，分压
总压×物质的量分数，用
、
表达，并化为最简式)。
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【例4】(2024·吉林·模拟预测)氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重
要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)压强为100
下，1
和3
发生上述反应，平衡时
和
的选择性、乙醇
的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知：
的选择性
]
573K
①
时，10 分钟反应达到平衡，则乙醇的物质的量的变化量
。
②表示
选择性的曲线是 (填标号)。
573K
③
时，反应Ⅱ的
(保留到小数点后两位)。
【例5】四氯化钛
是生产金属钛及其化合物的重要中间体，工业上以高钛渣(主要成分为
)为原
料生产
的化学反应原理为
。请回答
下列问题：
(1)T℃时，将足量的
、C 加入某恒容密闭容器中，并通入一定量的
和
(
不参与反应)只发生反
应：
，测得容器内总压强(
)和
的转化率(
)随时间的
变化关系如图所示：
T℃
①
时，反应的平衡常数
kPa(
为以各组分的平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×
物质的量分数)。
②保持温度和起始总压相同，若向恒容密闭容器中通入的
中不含氮气，与含有氮气相比，
的平衡转
化率
(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因为 。
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【知识点4】平衡转化率、体积分数等有关计算
1、掌握一个方法——“三段式”法
“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化
量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
对以下反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡
后，A 的消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
2、掌握以下公式
公式
A 的转化率
α(A)＝×100%
（转化率＝×100%＝×100%）
A 的平衡浓度
c(A)＝ mol·L－1
A 的体积分数
φ(A)＝×100%
（某组分的体积分数＝×100%）
平衡混合物中某组分
的百分含量
×100%
平衡压强与起始压强之比
＝
混合气体的平均密度
ρ 混＝ g·L－1
混合气体的平均摩尔质量
M＝ g·mol－1
【例1】回答下列问题。
(1)在1470 K、100 kPa 反应条件下，将n(H2S) n(Ar)=1 4
∶
∶的混合气进行H2S 热分解反应2H2S(g)=S2(g)＋
2H2(g)。平衡时混合气中H2S 与H2的分压相等，H2S 平衡转化率为 ，平衡常数Kp= kPa。
(2)已知：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)。容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷
的平衡转化率为α。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
量分数)。
【例2】甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
(1)电喷雾电离等方法得到的
(
等)与
反应可得
。
与
反应能高选择性地生
成甲醇。分别在
和
下(其他反应条件相同)进行反应
，结果如下图所
示。图中
的曲线是 (填“a”或“b”。
、
时
的转化率为 (列出算
式)。
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【例3】H2用于工业合成氨：N2＋3H2
2NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3 的混合气体，匀速通过装有催化
剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图。
(1)反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是 。
(2)某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3 的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总
压为开始的90%，则H2的转化率为 ，气体分压(p 分)＝气体总压(p 总)×体积分数，用某物质的
平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝
(分压列计算式、不化简)
【例4】为减少CO2对环境造成的影响，可采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。恒温恒压
密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，发生下列反应：
I．CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
II．CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2
初始压强为p0，在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%，则达到平
衡时H2的转化率为 ，反应II 的平衡常数K＝ (保留两位有效数字)。
【例5】甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其反应方程式为
。回答下列问题：
(1)将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应，a、b、c、d 对应四种不同催化剂。测得在300℃、320℃、
340℃和360℃温度下反应
甲醇转化率变化如图所示。在使用催化剂b 时保持反应温度为340℃，反应
甲醇的转化率为 ，判断依据是 。
(2)
甲醇气体和
水蒸气混合充入
恒容密闭容器中，控制反应温度为300℃、起始压强为
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下进行反应，存在副反应：
。平衡时容器中
，此时
的浓度为 ，甲醇的转化率为 ，则甲醇水蒸气重整反
应的平衡常数
(结果保留一位小数)。
【知识点5】速率常数与平衡常数的计算
1．速率常数
速率常数(k)是指在给一定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率，在相同的浓度条件下，
可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率
常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
2、速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应(能够一步完成的反应)：aA＋bB===gG＋hH，则v＝kca(A)·cb(B)(其中k 为速率常数)。如
SO
①
2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
2NO
②
2
2NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
3、速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，通常反应速率常数越大，反应进行的
越快。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
4．相同温度下，正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
（1）K 与k 正、k 逆的关系
对于反应：aA(g)＋bB(g)
pC(g)＋qD(g)，
则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数)
v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D)
，即：
（2）Kp与k 正、k 逆的关系
以2NO2
N2O4为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4)
＝＝Kp，即：Kp＝
【例1】已知：
实验测得速率方程为
为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无
关)。向2L 恒容密闭容器中充入0.4 mol NO(g)和
发生上述反应，测得NO 的体积分数x(NO)与
温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是
11
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A．化学反应速率：vc(正)>vb(逆)>va(逆)
B．T1温度下的
温度下的
C．b 点NO 的转化率为70%
D．正、逆反应活化能的大小关系为
(逆)
【例2】向容积均为
的恒容密闭容器M(恒温
)、N(起始
，绝热)中分别加入
和
及相同催化剂发生反应：
。实验测得两个容器中
的物质
的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率
、
(
、
分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法错误的是
时间/s
0
100
200
300
400
容器①中
容器②中
A．容器②表示容器N
B．该反应为放热反应
C．0~100s 内，容器①中
的平均反应速率
D．当容器①中反应进行到
时
【例3】
是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究
的分解对环境保护有重要意义。碘蒸
气的存在能大幅度提高
的分解速率，反应历程如下：
第一步
（快反应）
第二步
（慢反应）
第三步
（快反应）
实验表明，含碘时
的分解速率方程
（k 为速率常数）。下列表述正确的是
A．IO 为反应的中间产物
B．第一步对总反应速率起决定作用
C．
浓度与
分解速率无关
D．第二步活化能比第三步小
【例4】对于基元反应，如aA＋bB
cC＋dD，反应速率v 正=k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆=k 逆·cc(C)·cd(D)，其中k
正、k 逆是速率常数，仅受温度影响。
已知
12
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反应I 4NH3(g)＋5O2(g)
4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1=-902 kJ·mol-1
反应Ⅱ 8NH3(g)＋6NO2(g)
7N2(g)＋12H2O(g) ΔH2=-2740 kJ·mol-1
反应Ⅲ N2(g)＋O2(g)
2NO(g) ΔH3=＋182.6 kJ·mol-1
对于基元反应Ⅳ 2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g) ΔH4，在653 K 时，速率常数k 正=2.6×103 L2·mol-2·s-1，k 逆
=4.1×103 L·mol-1·s-1。
(1)ΔH4= kJ·mol-1。
(2)计算653 K 时的平衡常数K= ，若升高温度， (填“k 正”或“k 逆”)增大的倍数
较大。
(3)653 K 时，若NO 的浓度为0.006 mol·L-1，O2的浓度为0.290 mol·L-1，则正反应速率为
mol·L-1·s-1。
【例5】在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应，生成氮氧化物，某些硝
酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：
①
②
实验测得
，
，
为速率常数且只受温度
影响。则化学平衡常数K 与速率常数
的数学关系是
。若将容器的温度改变为
时，其
，则
(填“>”“<”或“=”)。
第40 讲 化学平衡常数（Kc、Kp）及其相关计算（练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．在容积不变的密闭容器中，将2.0mol CO 与10mol
混合加热到830℃，达到下列平衡：
。此时该反应的K 为1.0。求达到平衡时CO 转化为
的转化率
A．30%
B．60%
C．75%
D．83%
2．
快速消除烟气中的
的反应原理为：
。反应装置示意图如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是
A．该反应
B．上述反应平衡常数
C．选择高效催化剂可降低反应的焓变
D．增大压强可提高
的转化率
3．工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：
。某条件下
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无催化剂存在时，在恒容容器中充入
，该反应的正、逆反应速率v 随时间t 的变化关
系如图所示。下列说法正确的是
A．加入催化剂，
时可能达到平衡状态
B．曲线①表示的是逆反应的v-t 关系
C．
时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大
D．
时，向容器中再充入
，反应再次达到平衡时
的转化率
增大
4．生物质合成气可用于合成燃料甲醇。某化学学习小组用
和
模拟工业合成甲醇。已知：
。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度
和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。
下列说法正确的是
A．
，
B．
的平衡转化率
，
C．化学反应速率
，
D．化学平衡常数
，
5．将
与
放入
的密闭容器中，在一定条件下反应：
达到平衡，测得平衡时
的浓度为
。则此条件下反
应：
的平衡常数K 为
A．2
B．1
C．0.5
D．0.25
6．在恒容密闭容器中发生反应：
，测得
的平衡
转化率与起始投料比[
，
分别为
、
、
]、温度关系如图所示。下列说法错误的是
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A．
B．曲线
代表的投料比为
C．若
下，测得
点对应的总压强为
，则
分压
D．保持
不变，向
点反应体系中再加入
和
，平衡后
转化率小于
7．向体积均为1L 的两恒容密闭容器中分别充入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。下列说法正
确的是
A．甲容器的反应速率比乙容器小
B．c 点Y 的转化率为50%
C．a 点气体平均相对分子质量比c 点小
D．a 点平衡常数比b 点小
8．臭氧层中能发生反应：
，该反应历程Ⅰ、Ⅱ如图所示，下列说法正确的是
A．催化反应①②均为放热反应
B．催化反应过程中，决定
分解反应速率的是反应②
C．
是反应①对应的正反应的活化能，
是反应②对应的逆反应的活化能
D．温度升高，总反应的正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡常数减小
9．逆水煤气变换反应：
。一定压力下，将1mol
和
充入初始体积为
的密闭容器中，测得
、
温度下
的摩尔分数随时间的变化关系如图所示。
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下列说法错误的是
A．
B．
温度下达平衡时反应的平衡常数为2.5
C．平衡常数：
D．平衡时的气体体积：
10．已知甲烷分解反应
。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
气体，平衡正向移动，
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
11．以
作催化剂发生如下反应：
。下列说法正确的是
A．该反应可以在低温条件下自发进行
B．该反应的平衡常数
C．催化剂
能降低该反应的活化能，改变反应的焓变
D．该反应中每消耗
，转移电子数约为
12．汽车尾气的排放会对环境造成污染，利用催化剂处理汽车尾气中的
与
，反应为
。一定温度下，在1L 恒容密闭容器中加入
和
发
生上述反应，达到平衡时，测得
，下列说法正确的是
A．汽车尾气中的
、
是因汽油不充分燃烧产生的
B．催化剂能加快反应速率，但不能改变汽车尾气中
的含量
C．反应达到平衡时，
的体积分数为
D．向平衡体系中再充入
和
，平衡向左移动
13．为消除
的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：
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，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和
，反应相同时间后测得
的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A．容器内的压强
B．bc 段上述反应达到平衡状态
C．c 点状态下v(正)<v(逆)
D．该温度下反应的平衡常数K=
14．含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。我国学者在容积不变的刚性容器中按投料比
发生反应
，不同催化剂条件下，反应相
同时间测得
转化率与温度的关系如图所示。且研究表明该反应
，其中k 为速率常
数。下列说法正确的是
A．使用催化剂乙时，温度高于350℃
转化率下降是由于反应放热，达到平衡后，升高温度使平衡
逆向移动
B．使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的
更小
C．对于该平衡反应其他条件不变，加压或降温均能使平衡正向移动，平衡常数增大
D．
℃的初始速率为
，当
转化率为50%时，反应速率为
，由此可知
15．二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
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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：
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，
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．硫化氢是一种剧毒化合物，广泛存在于石油化工、冶金等行业的废气中，需要回收处理并加以利用。
(1)已知反应：①
②
则反应③
的
。任意写出2 条能使反应
③中
平衡转化率增大的措施： 。
(2)硫化氢与甲醇合成甲硫醇(
)，比较沸点：甲硫醇 (填“
”或“<”)甲醇。
(3)
可用于高效制取氢气，发生的反应为
。开始时，当
与
混合，在
及不同温度下反应达平衡时
、
及
的体积分数如图所示。
①曲线表示的物质是 ，
(填“>”或“<”)0。
②该反应在
点对应温度下的平衡常数
(
为以分压表示的平衡常数，分压
总压
物质的量分数)。
③
、
点对应温度下，起始时若
的物质的量为
，
的平衡转化率明显降低，其原因是
。
17．尿素
是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿
素，反应原理为
。回答下列问题：
(1)研究发现，合成尿素的反应机理分两步：
Ⅰ．
(快反应)
Ⅱ．
(慢反应)
①反应
。
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②下列图像能表示上述反应历程能量变化的是 (填字母)。
(2)一定温度时，在固定体积的密闭容器中按
的物质的量之比加入
和
，测得反应过程中某些物
质的浓度的变化曲线如图所示。
①曲线p 表示的是 (填物质名称)的浓度变化。
②在
内，
的平均反应速率为
。
(3)HN=C=O 是合成尿素的中间体，在一定温度下，向固定体积的某密闭容器中加入等量的
和
，发生反应：
(反应物的能量总和大于生成物的)。测得两种
不同温度下，平衡时
[
表示氨气的分压，分压
总压该组分的物质的量分数，单位为
]与
的关系如图所示。
①图中
(填“>”“<”或“=”)。
②在
时，此反应的标准平衡常数
。
已知：
，标准平衡常数
，
。
，
，
分别为各组分的平衡分压。
(4)我国科学家设计电催化二氧化碳和某酸性废水(含
)在常温下合成尿素。通入二氧化碳到酸性废水(含
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)中达到饱和，则通入二氧化碳的电极名称是 (填“阳极”或“阴极”)，电极反应式为
。
18．一氧化碳在冶金工业、有机化工产品合成中有广泛的应用。
(1)一种含钴催化剂能催化甲酸得到高纯度的CO，基态Co 原子的价层电子轨道表示式为 。
I．甲酸有两种可能的分解反应：
①
②
(2)反应
的
。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的
，发生上述两个分解反应下列说法中能表明反
应达到平衡状态的是 (填标号)。
a．气体密度不变 b．气体总压强不变 c．
的浓度不变 d．CO 和
的物
质的量相等
(4)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近
，原因是 ；升高
温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。
II．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气
和
的重要方法，主要反应有：
③
④
⑤
(5)恒温恒容条件下，可提高
转化率的措施有 (填标号)。
a．增加原料中
的量 b．增加原料中
的量 c．通入
气
(6)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的
混合气，投料组成与
和
的平衡
转化率之间的关系如下图。
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i．投料组成中Ar 含量下降，平衡体系中
的值将 (填“增大”“减小”或“不
变”)。
ii．若平衡时Ar 的分压为p kPa，根据a、b 两点计算反应⑤的平衡常数
(
)(用含p 的
代数式表示，
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)。
19．一碘甲烷
热裂解可制取乙烯等低碳烯烃，热裂解时发生如下反应：
反应I：
反应II：
反应III：
(1)反应IV：
。
(2)已知
(K 为平衡常数，R 和C 为常数)。lnK 与
的关系如图所示．反应II 对应的曲线为
(填标号，下同)，反应III 对应的曲线为 。
(3)TK 时2L 的刚性容器投入
，发生反应I 和II，测得
随时间的变化如下表：
t/min
0
1
2
3
4
5
0.320
0.226
0.160
0.112
0.080
0.056
2~4min
①
内，HI 的平均生成速率为 。
2min
②
时，测得
，则此时压强与起始压强之比为 。
(4)500kPa 时投入
，发生反应I、II、III。平衡时，温度对乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影
响如图所示。
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①随着温度升高，
平衡物质的量分数先增大的原因是 。
②温度为715K 时，反应I 的
。
715K
③
时，保持压强不变，若向平衡体系中再通入
，重新达到平衡后，分压
将
(填“增大”、“减小”或“不变”)，
将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
20．2024 年，中国汽车全年产销超过3100 万辆，连续16 年稳居全球第一。人们在享受便利的同时，汽车
尾气对大气环境造成了严重污染。减少汽车尾气的排放是环境保护的重要内容之一，请回答下列问题：
(1)已知生成尾气的相关热化学方程式：
I.
II.
①对于反应I，其
0(填“>”或“<”)。
②若某反应的平衡常数表达式为
，则此反应的热化学方程式为 。
(2)
是一种清洁的高能燃料，某研究团队利用乙醇和水催化重整制取氢气，反应如下：
反应III：
反应IV：
压强为100kPa 时，
的平衡产率与温度、起始投料比
的关系如图所示(每条曲线上)
的平衡产率相等)。
b
①、c 两点
的平衡产率相等的原因是 。
②下列说法错误的是 (填序号)。
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A．反应速率：
B．反应Ⅲ的平衡常数：
C．
的平衡转化率：
D．
和
的浓度之比不再变化可以作为平衡的标志
TK
③
时，将
和
的混合气体投入恒容密闭容器中发生反应，初始压强为
100kPa，平衡时容器内压强为120kPa，
的物质的量为2.6mol。平衡时
的分压= kPa，反应
IV 的平衡常数
(保留3 位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分
数)。
(3)光催化燃料电池(PFC)被认为是一种极具潜力的新能源技术，其工作原理如图所示(忽略溶液体积的变
化)。光照时，光阳极会产生
和空穴
，
能直接将燃料氧化，e 则通过外电路的形式导出到阴极形成
电流或者发生反应。
①电池工作时，溶液中的
会向 (填“光阳极”或“Pt 电极”)迁移。
②光阳极上发生的化学反应为 。
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