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第3 讲 化学平衡常数及相关计算
1．氧化亚铜是一种纳米材料，工业制备原理是2CuO(s)＋CO(g)
Cu2O(s)＋CO2(g) ΔH＜0。在恒温恒
容密闭容器中充入足量CuO(s)和CO(g)发生上述反应。下列叙述正确的是( )
A．当混合气体压强不变时反应达到平衡状态
B．平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
C．向体系中加入催化剂，增大了活化分子百分数，平衡常数增大
D．平衡后，再充入少量CO，CO 平衡转化率不变
2．常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝
2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO 反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加
热至230 ℃制得高纯镍。下列判断正确的是( )
A．升高温度，该反应的平衡常数减小
B．该反应达到平衡时，v 生成[Ni(CO)4]＝4v 生成(CO)
C．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
3 ．（2024· 甘肃平凉· 模拟预测）
催化氧化法将HCl 转化为Cl2 的反应为
。下列关于
催化氧化法制Cl2 的说法中错误的是(
)
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．使用合适的催化剂可提高化学反应速率，但不影响
的平衡转化率
D．该反应在高温下可自发进行
4．（2024·江苏·模拟预测）对于二氧化硫的催化氧化反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)，下列有关说
1
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法正确的是( )
A．该反应的ΔS>0
B．该反应平衡常数的表达式为K=
C．反应中每消耗22.4LO2(标准状况)，转移电子数约为2×6.02×1023
D．温度不变，提高O2的起始浓度或增大反应压强，均能提高反应速率和SO2的转化率
5．（2024·天津·二模）反应
可用于去除氮氧化
物。
催化该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应过程中，
参与反应，降低了反应的焓变
B．该反应的平衡常数
C．其他条件不变时，增大
，NO 的平衡转化率增大
D．步骤Ⅲ中每消耗
，转移电子数目为
6．（2024·江苏南京·模拟预测）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
H=
164.7kJ•mol
△
﹣
1
﹣；反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
H=41.2kJ•mol
△
1
﹣；反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)
H=
247.1kJ•mol
△
﹣
1
﹣。
向恒压、密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所
2
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示。下列说法正确的是( )
A．反应II 的平衡常数可表示为K=
B．图中曲线B 表示CO 的物质的量随温度的变化
C．该反应最佳控制温度在800℃~1000℃之间
D．提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
7.（2024·江苏·二模）用
消除
的反应为
。下列说法正确的是( )
A．平衡时升高温度，
增大，
减小
B．反应平衡常数
C．反应中生成22.4 L
，转移电子数目为
D．实际应用中，适当增加
的量有利于消除
，减轻空气污染程度
8．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是
，
。常温下，向一定体积的自来水中加入离子
交换树脂
，测得自来水中
变化如图所示。下列叙述正确的是( )
3
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A．
时加入少量
固体，离子交换反应平衡常数减小
B．
时的逆反应速率大于
时的逆反应速率
C．其他条件不变时，
时离子交换反应已停止
D．
内平均反应速率：
9．（23-24 高三上·安徽亳州·期末）已知某些化学反应的焓变、熵变如下表所示，假设它们不随温度变
化，下列说法正确的是( )
化学反应
①
+98
-57.2
②
-176
-285
③
(s，石墨)
-59
+146
A．反应①在高温下能自发进行
B．反应②能自发进行的温度
C．反应③只有在低温下能自发进行
D．若将
、C 固体粉碎，反应③的反应速率和平衡常数K 都增大
10．（2024·江苏苏州·三模）CO2催化重整CH4反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
4
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Ⅲ：
在恒容反应器中按体积分数CH4：CO2=50%：50%投料。平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所
示。若仅考虑上述反应，下列说法不正确的是( )
A．
B．其他条件不变，适当增大起始时CH4的体积分数，可抑制反应Ⅱ、Ⅲ的进行
C．T℃时，在2.0L 容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为
75%，则反应Ⅰ的平衡常数小于81
D．300～580℃时，H2O 的体积分数增大因为反应Ⅲ生成H2O 的量大于反应Ⅱ消耗的量
11．（2024·湖南·模拟预测）利用测压法在恒容反应器中研究25℃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p 随时间t 的变化如下表所示：
t/min
0
40
80
160
260
130
0
1700
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
已知：①
时，
完全分解；②
；③
为红棕色气体。下列说
法错误的是( )
5
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A．
完全分解后，
B．若升高温度到35℃，则
完全分解后体系压强
(35℃)大于63.1kPa
C．若缩小起始时容器的体积，反应达到平衡后颜色将变浅
D．25℃时，反应达到平衡后，反应
的平衡常数
12．（2024·黑龙江·三模）已知HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应如下：
I．
Ⅱ．
某温度下，在密封石英管内完全充满
的HCOOH 水溶液，使HCOOH 分解，分解产物均完全溶
于水，
时刻测得
、
的浓度分别为
、
，反应Ⅱ达平衡时，测得
的浓度
为
。含碳物种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)。下列有关说法
错误的是( )
A．反应I 比反应Ⅱ先达到平衡状态
B．反应I 的平衡常数
6
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C．体系达平衡后
D．
对反应I 有催化作用，若体系中还含有
盐酸，则
增大
13．（2024·广东佛山·模拟预测）某1L 恒容密闭容器发生反应：
。向容器中通入0.2molM 和nmolN 发生上述反应，测得M 的平衡转化率与投料比
以及温度的关系如图。下列说法正确的是( )
A．
B．
时，C 点的平衡常数值为2500
C．当
时，反应达到平衡
D．其它条件不变，增大压强，可使B 点移向C 点
14．（2024·辽宁大连·一模）乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下
和
合成乙烯的反应为
。向1L 恒容密闭容器中充入1mol
7
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和3mol
，测得不同温度下
的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的
是( )
A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
B．图中M 点乙烯的体积分数约为7.7%
C．250℃时，当
的转化率位于
点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到
50%
D．向N 点的平衡体系中充入1mol
和3mol
，其他条件不变，再次达到平衡时，
增大
15．（23-24 高三下·广东深圳·开学考试）氨催化氧化是硝酸工业的基础。工业上以氨气和氧气为原料，
利用“氨催化氧化法”生产NO，在Pt-Rh 合金催化剂作用下，发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：
Ⅰ．
Ⅱ．
现将1 mol NH3、2 mol O2充入1 L 恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下，反应相同时间内，生成物的
物质的量随温度变化曲线如图所示：
8
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已知：有效转化率
下列说法不正确的是( )
A．工业上氨催化氧化生成NO 时，最佳温度应控制在840℃左右
B．520℃时，NH3的有效转化率约为66.7%
C．反应Ⅱ可能是放热反应
D．该催化剂在高温时对反应Ⅰ的选择性更好
14．（23-24 高三下·北京·开学考试）在
恒容密闭容器中充入
和
，发生反应
，实验数据如下表：
实验编号
温
度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是( )
A．实验①中，若
时测得
，则0 至
时间内，用N 表示的平均反应速率
B．实验②中，若某时刻测得
，则此时混合气体中
的体积分数为
C．实验③中，达到平衡时，X 的转化率为
D．实验④中，达到平衡时，
17．（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：
9
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，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．
18．（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
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D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数
19．（2024·广东深圳·模拟预测）在甲、乙均为1L 的恒容密闭容器中均充入2molNO 和2molCO，在恒温
和绝热两种条件下仅发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ∆H=-747kJ/mol，测得压强变化如图所
示。下列说法错误的是( )
A．甲容器中的反应条件为绝热
B．乙容器中0~4min 内υ(NO)=0.4mol•L-1•min-1
C．a 点放出的热量为597.6kJ
D．Kb＞Ka
20．（2024·河北衡水·模拟预测）某研究学习小组把一定量的固体X 放入容积为2L 的真空密闭容器中，
在
下分解：
时达到化学平衡，
随时间t 变化曲线（
时间段）如图所
示．下列说法错误的是( )
A．在
时间内该化学反应速率
B．T℃时，该反应的化学平衡常数K 的值为0.0005
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C．Z 的体积分数不变证明该分解反应已经达到平衡
D．若其他条件不变，
时将容器体积压缩到1L，
时达到新的平衡，c（Z）在
时间内的变化曲线
如上图所示
21．（2024·贵州黔西·一模）氨具有较高的含氢量，可用作内燃机的燃料。
(1)液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为
。写出
与
在
液氨中发生中和反应的离子方程式为
。
(2)合成氨反应的方程式为
，恒压密闭容器中，起始时
，不
同温度(T)下平衡混合物中
物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。
25℃
①
时，
和
的燃烧热
分别为
和
，上述合成氨反应的焓变为
。
A
②
点温度迅速从
变为
，则此时浓度商Q
(填“＞”“＜”或“＝”)。
③
(
为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
④合成氨逆反应速率方程为v(逆)＝k(逆)
，式中k(逆)为逆反应的速率常数(只与温度有关)。从C 点开
始减小压强，平衡发生移动，直至达到新的平衡，v(逆)的变化过程为
。
12
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22．环戊二烯(
)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：
(1)已知：①
(g)
(g)＋H2(g) ΔH1＝＋100.3 kJ·mol－1
H
②
2(g)＋Cl2(g)
2HCl(g) ΔH2＝－183.0 kJ·mol－1
③
(g)＋Cl2(g)
(g)＋2HCl(g) ΔH3＝________ kJ·mol－1
反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)
(2)某温度下，等物质的量的Cl2(g)和
(g)在恒容密闭容器内发生反应③，达到平衡后，欲增加
(g)的百
分含量，可采取的措施有________(填标号)
A．通入惰性气体 B．升高温度 C．通入环戊二烯气体 D．从容器中分离出环戊二烯气体
(3)将2 mol
(g)和2 mol Cl2(g)充入1 L 恒容密闭容器中，发生反应
(g)＋Cl2(g)
(g)＋2HCl(g)，
测得
的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
X
①、W、Z 三点平衡常数KX、KW、KZ的大小关系为________________。压强p1________(填“>”“<”或
“＝”，下同)p2，在T1和p2条件下，Y 点：v 正________v 逆
②在p2 和T1 条件下经5 min 达到平衡，v(
)＝________ mol·L －1·min －1；T1 条件下平衡常数K＝
_______
23．NH3、NOx、SO2等气体易造成环境污染，合理利用就可以变废为宝，既可以减少对环境的污染，又
能解决部分能源危机问题。
途径一：利用氢气治理氮氧化物的污染。
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(1)一定温度下，相关反应如下：
Ⅰ.2NO(g)＋5H2(g)
2NH3(g)＋2H2O(g) ΔH1 平衡常数为K1
Ⅱ.热化学方程式已略去 ΔH2 平衡常数为K2
Ⅲ.NO(g)＋H2(g)
N2(g)＋H2O(g) ΔH3 平衡常数为K3
已知：ΔH2＝ΔH1－2ΔH3。将反应Ⅱ的热化学方程式补充完整：____________________________
ΔH2；同时可以推出，K2＝________(用含K1、K3的式子表示)
(2)某温度下(高于100 ℃)，将2 mol NO 和3.5 mol H2充入体积为2 L 的密闭容器中，体系总压强p 随时间
的变化如下表所示。
t/min
0
20
40
60
80
100
120
140
p/kPa
55
50.7
47.6
44.8
43.2
41.8
41
41
N
①
2的分压随时间变化如图所示，则从开始至平衡时，v(N2)＝________ kPa·min－1(保留两位有效数字)
②该温度下，反应Ⅱ用浓度表示的平衡常数Kc＝________
24．含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题。
(1)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)＋NH3(g)
HCN(g)＋3H2(g) ΔH＞0
在一定温度下，向2 L 密闭容器中加入n mol CH4和2 mol NH3，平衡时NH3体积分数随n 变化的关系
如图1 所示。
a 点时，CH4的转化率为______%；平衡常数：K(a)_______K(b)(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，其反应原理可表示为Mb(aq)＋O2(g)
MbO2(aq)，该反
应的平衡常数可表示为K＝。在37 ℃条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图
2 所示[α＝×100%]。研究表明正反应速率v 正＝k 正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v 逆＝k 逆·c(MbO2)(其中k 正
14
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和k 逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
①试写出平衡常数K 与速率常数k 正、k 逆之间的关系式为K＝________(用含有k 正、k 逆的式子表示)
②试求出图2 中c 点时，上述反应的平衡常数K＝________ kPa－1。已知k 逆＝60 s－1，则速率常数
k 正＝________ s－1·kPa－1
答案及解析
1．D。解析：气体由CO 转化为CO2，物质的量保持不变，压强始终不变，A 项错误；反应ΔH<0 为放热
反应，平衡后升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，平衡逆向移动，B 项错误；催化剂能降低活化
能，增大了活化分子百分数，但不影响平衡常数，C 项错误；该反应是气体分子数不变的反应，再充入
CO，相当于加压，平衡不移动，CO 的平衡转化率不变，D 项正确。
2．A。解析：反应Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)正反应是一个熵减的自发反应，故可判断该反应是放热
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反应，所以升高温度，该反应的平衡常数减小，A 正确；该反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，4v 生
成[Ni(CO)4]＝v 生成(CO)，B 错误；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，将粗镍与CO 反应转化成气态Ni(CO)4，反应
温度应选50 ℃，C 错误；Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)的平衡常数K＝＝2×10 －5，第二阶段反应为
Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)，平衡常数K＝＝＝5×104，故Ni(CO)4分解率较高，D 错误。
3．【答案】D
【解析】A．该反应为气体分子数减少的反应，所以
，A 项正确；B．该反应的平衡常数表达式为
，B 项正确；C．催化剂能降低化学反应的活化能，能同等程度地增大正、逆化学
反应速率，但不影响化学平衡移动，C 项正确；D．该反应的
，所以在低温下可自发进行，D
项错误；答案选D。
4.【答案】D
【解析】A．由方程式可知，该反应前后气体分子数减少，则ΔS＜0，故A 错误；B．由方程式可知，该
反应平衡常数的表达式为K=
，故B 错误；C．由方程式可知，反应消耗1molO2时，转移
4mol 电子，则标准状况下消耗22.4 LO2时，转移电子数为4×6.02×1023，故C 错误；D．增大O2的浓度、
增大压强，反应均向正反应方向移动， SO2的转化率增大，故D 正确；故选D。
5.【答案】A
【解析】A．催化剂，降低反应活化能但不改变焓变，反应过程中，Cu+为催化剂，故A 错误；B．平衡
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常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，所以
，故B 正确；
C．增大一种反应物的量，可以提高另一种反应物的转化率，
增大，则NO 的转化率增大，故C 正
确；D．由反应Ⅰ可知，1molCu+结合1molO2，转移4mol 电子，所以转移电子数目为4×6.02×1023，故D
正确；故选：A。
6.【答案】D
【分析】反应Ⅰ和反应Ⅲ 均为放热反应，因此，CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A
表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因
此，CO 在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C 为CO 的物质的量变化曲线，则曲线B 为
CO2的物质的量变化曲线，据此分析解答。
【解析】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅱ的平衡常数为K=
，故A 错误；B．反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，因此CH4的平衡量随着温度的升高而减
小，所以图中曲线A 表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反
应Ⅲ逆向移动，因此CO 在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C 为CO 的物质的量变化曲
线，则曲线B 为CO2的物质的量变化曲线，故B 错误；C．由图可知，较低温度时CH4的物质的量较高，
且CO 的物质的量较低，因此最佳温度应在200-400℃左右，故C 错误；D．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反
应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4
的平衡量较高，要提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡
状态，故D 正确；故选：D。
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7.【答案】D
【解析】A．升高温度，正逆反应速率均增大，故A 错误；B．该反应水为气态，平衡常数
，故B 错误；C．气体所处状况不确定，不能根据体积计算其物质的量，故C
错误；D．适当增加
的量有利于平衡正向移动，从而提高
的转化率，有利于
的消除，故D
正确；故选D。
8.【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，改变离子浓度，平衡常数不变，A 错误； B．在达到平衡前，反应
正向发生，随各物质浓度变化，正反应速率增大，逆反应速率减小，6min 时逆反应速率大于4min 时逆反
应速率，B 正确；C．化学平衡状态为动态平衡，反应并未停止，C 错误；D．如果只考虑镁离子、钙离
子交换，根据电荷守恒，
，镁离子、钙离子交换
速率不确定，无法计算单一离子交换速率，D 错误；故选B。
9.【答案】B
【解析】A．由表中数据可知，反应①为吸热的熵减反应，在任何温度下都有
，所以反应①在
任何温度下，都能不能正向自发进行，A 错误；B．反应②的
能自发进行，则-176+0.285T<0，
T<617.5K 时，反应能正向自发进行，B 正确；C．反应③为放热的熵增反应，在任何温度下均能自发进
行，C 错误；D．平衡常数受温度的影响，将
、C 固体粉碎，反应③的反应速率增大，但是平衡常数
K 不变，D 错误；故选B。
10.【答案】D
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【解析】A． 由题干信息反应Ⅱ：
，反应Ⅲ：
，则2Ⅱ-Ⅲ可得反应Ⅰ：
，根据盖斯定律可知
，A 正确；B．其他条件
不变，适当增大起始时CH4的体积分数，即增大CH4的用量，减少CO2的用量，则CO2的平衡转化率增
大，即CO2的平衡浓度减小，CH4浓度增大，根据平衡移动原理，减小反应物浓度或增加生成物浓度，平
衡都逆向移动，可抑制反应Ⅱ、Ⅲ的进行，B 正确；
C．T℃时，在2.0L 容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为
75%，若只发生反应I，则三段式分析可知，
，则
反应Ⅰ的平衡常数K=
=
=81，由于实际上有反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ发生，但由
于副反应(Ⅲ)中，消耗的氢气的量比二氧化碳多的多，故计算式中，分子减小的更多，平衡常数小于81，
导致K 小于81，C 正确；D．根据题干信息可知，升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，向生成H2O 的方向移
动，H2O 的物质的量增大，反应Ⅲ逆向移动，向消耗H2O 的方向移动，H2O 的物质的量减小，故300～
580℃时，H2O 的体积分数增大因为温度对反应Ⅲ的影响小于对反应Ⅱ的影响，即整个体系生成H2O 的量
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大于消耗的量，D 错误；故答案为：D。
11.【答案】C
【解析】A．
的分解不是可逆反应，因此当
完全分解后，产生的
的压强必为17.9kPa，故A
正确；B．升高温度后，假设平衡不移动，由于热胀冷缩，压强将增大。升温，平衡向着生成
的方向
移动，压强也会增大，故B 正确；C．缩小容器的体积，虽然平衡向着生成
的方向移动，但压缩体
积将会导致
浓度增大，颜色加深，故C 错误；D．平衡时总压强
，此时
，
若不发生
，生成的
气体压强应为71.6kPa，由差量法求得生成
气体的分压
为26.4kPa，则
气体压强为
，平衡常数
，故D 正
确；故选：C。
12.【答案】D
【解析】A．根据图像可知，t1时刻，CO 浓度达到最大值时表明反应Ⅰ达平衡状态，此时CO2浓度未达
最大值，即反应Ⅱ尚未达平衡状态，因此反应Ⅰ比反应Ⅱ先达到平衡状态，故A 说法正确；B．t1时刻，
反应Ⅰ达到平衡，c(HCOOH)=(1.0-0.70-0.16)mol/L=0.14mol/L，K1=
，故B 说法正
确；C．令体系达到平衡时，c(CO)=xmol/L，则反应Ⅰ消耗c(HCOOH)=xmol/L，反应Ⅱ达到平衡时，测
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的c(H2)=ymol/L，则生成c(CO2)=ymol/L，反应Ⅱ消耗c(HCOOH)=ymol/L，因此根据反应Ⅰ平衡常数，则
有K1=
=5，解得x=
，即
，故C 说法正确；D．K1=
，温度不变，平衡常数不变，故D 说法错误；故答案为D。
13.【答案】B
【分析】该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，M 的平衡转化率减小，则
，
增大，相等于增大M 的物质的量，平衡正向移动，M 的平衡转化率减小，以此解答。
【解析】A．由分析可知，
，A 错误；B．
时，A 点M 的平衡转化率为80%，列出“三段式”
A 点的平衡常数值K=
=2500，A 点和C 点温度相等，平衡常数也相等，B 正确；C．当
时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，C 错误；D．该反应是气体体
积减小的反应，其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，M 的平衡转化率增大，D 错误；故选B。
14.【答案】B
【解析】A．由图可知，升高温度，CO2得平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率
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先上升后降低，A 错误；B．根据已知条件列出“三段式”
乙烯的体积分数约为
=7.7%，B 正确；C．250℃时，CO2得平衡转化率为50%，其
他条件不变，当
的转化率位于
点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间可以使转化率达到
50%，C 错误；D．平衡常数Kp只受温度影响，向N 点的平衡体系中充入1mol
和3mol
，其他条
件不变，Kp不变，D 错误；故选B。
15.【答案】B
【解析】A．由图可知，840℃时，反应相同时间内，NO 的物质的量最大，副产物N2的物质的量最小，
说明该温度下最有利于NO 的生成，因此工业上氨催化氧化生成NO 时，最佳温度应控制在840℃左右，
故A 正确；B．由图可知，520℃时，NH3发生反应I 生成0.2molNO，消耗氨气0.2mol，NH3发生反应Ⅱ
生成0.2molN2，消耗氨气0.4mol，则NH3的有效转化率为
≈33.3%，故B 错误；
C．840℃后NO 随温度升高而下降，其原因可能是：该反应为放热反应，高于840℃时平衡逆向移动，使
得NO 的物质的量减少，故C 正确，
D．由图可知，低温时反应的主要产物为氮气，高温时反应的主要产物为NO，说明该催化剂在低温时对
反应Ⅱ的选择性更好，在高温时对反应Ⅰ的选择性更好，故D 正确；故选B。
16.【答案】C
【解析】A．
，A 错误；B．若某时刻测得
，则
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反应0.040molX，反应为气体分子数不变的反应，此时混合气体中
的体积分数为
，B 错误；C．实验②③温度相同，平衡常数相同，②中生成MN 均为0.08mol，则
此时XY 分别为0.1-0.08=0.02mol、0.4-0.08=0.32mol，
；同理实验③中，达到平衡时，
，a=0.12mol，X 的转化率为
，C 正确；D．由C 方法计算可知，
700℃时
，比较实验①②，升温，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，若④的温度为800℃，恒
容体系中，气体体积不变的反应，④与③为等效平衡，b=
a=0.06mol，但④的实际温度为900℃，相比
较800℃，平衡逆向移动，b<0.06，D 错误；故选C。
17.【答案】D
【分析】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。
【解析】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，
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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。
18.【答案】D
【解析】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，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(NO)=0.9×10-3mol/L，上述反应
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的逆反应平衡常数
，D 正确；故选D。
19.【答案】D
【分析】乙容器反应到4min 时，压强为4p，此时混合气的物质的量为
=3.2mol，利用差量法可
求出参加反应NO 的物质的量为2×(4mol-3.2mol)=1.6mol。
【解析】A．反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)为体积缩小的可逆反应，对于恒温容器，随着反应的
进行，气体的分子数不断减小，压强不断减小，对于绝热容器，一方面平衡移动导致气体分子数减小、
压强减小，另一方面随着反应的进行，不断释放热量，温度不断升高，压强不断增大，在反应初始阶
段，可能会出现压强增大的情况，所以甲曲线的反应条件为绝热，A 正确；B．乙容器中0~4min 内，参
加反应NO 的物质的量为1.6mol，υ(NO)=
=0.4mol•L-1•min-1，B 正确；C．a 点时，参加反应NO 的
物质的量为1.6mol，放出的热量为
=597.6kJ，C 正确；D．曲线甲为绝热条件下的压
强-时间关系曲线，曲线b 为恒温条件下的压强-时间关系曲线，随着反应的进行，绝热容器内混合气的温
度不断升高，则平衡常数不断减小，所以Kb＜Ka，D 错误；故选D。
20.【答案】C
【解析】A．由图像，在0 t
∼1时间内该化学反应速率v(Z)=
，根据反应方程式，化学
计量数与速率成正比，故v(Y)=2v(Z)=
mol L
⋅
−1 s
⋅−1，A 正确；B．平衡时，c(Z)=0.05mol/L，
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c(Y)=0.10mol/L，则该反应的化学平衡常数K=c(Z)·c2(Y)=0.05×0.12=0.0005，B 正确；C．该反应反应物是
固体，生成物是气体，由于生成物Y 与Z 物质的量之比满足方程式化学计量数之比，故无论反应是否达
到平衡，Z 的体积分数都是
，C 错误；D．若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，Z 的浓度瞬间
变为2 倍即0.10mol/L，平衡逆向移动，Z 的浓度减小，由于温度不变K 不变，则再次平衡时，仍满足
c(Z)=0.05mol/L，c(Z)在t2 t
∼4时间内的变化曲线正确，D 正确；错误的选C。
21.【答案】(1)
(2)①
>
②
③
或1：9
v(
④
逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)
不再改变
【解析】（1）液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为，则类似氢离子、氢氧根离子，与
在液氨中发生中和反应生成氯化钾和液氨，反应离子方程式为：
；
（2）①燃烧热是在101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；25℃时，
和
的燃烧热分别为akJ/mol 和bkJ/mol，则有：
Ⅰ：
Ⅱ：
由盖斯定律可知，3×Ⅰ-2×Ⅱ得反应：
；
②由图可知，相同条件下，T1时氨气含量更高，则A 点的温度迅速从T1变为T2，则变化后体系中氨气含
量高于变化后达到平衡体系中氨气含量，则反应逆向进行，故此时浓度商Q>K(T2)；
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③反应中
，由图可知，AB 两点氨气、氢气、氮气的物
质的量的分数均相同，则
；
④v(逆)＝k(逆)
，k(逆)只与温度有关；从C 点开始减小压强，相当于增大体积，各物质的分压均减小
相同的倍数，由表达式可知，
减小对v(逆)影响更大，则v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新
的平衡，v(逆)不再改变；
22．(1)－82.7 A
(2)C
(3)①KX＝KZ＞KW ＜ ＜ ②0.2 4
解析：(3)①
(g)＋Cl2(g)
(g)＋2HCl(g)是放热反应，温度越高，平衡常数越小，温度不变，平衡
常数不变，则KX＝KZ＞KW；该反应是气体分子数增大的反应，压强越大，
的转化率越小，则p1<p2；
T1和p2条件下，Y 点时
的转化率大于平衡时
的转化率，则反应逆向移动，即v 正<v 逆。
②
(g)＋Cl2(g)
(g)＋2HCl(g)
2 2 0 0
1 1 1 2
1 1 1 2
v(
)＝ mol·L－1·min－1＝0.2 mol·L－1·min－1，K＝
＝＝4。
23．(1)N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
(2)
0.045
①
②2.88
解析：(1)根据盖斯定律，由ΔH2＝ΔH1－2ΔH3可知，反应Ⅱ＝反应Ⅰ－2×反应Ⅲ，则K2＝。
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(2)①由题图知，从开始至平衡v(N2)＝≈0.045 kPa·min－1。②根据表中数据知，反应达平衡时气体总压强
为41 kPa，由＝得＝，则n 平＝4.1 mol，由＝得＝，n(N2)＝0.5 mol，则n(NO)＋n(H2)＋n(N2)＋n(H2O)＋
n(NH3)＝4.1 mol，n(NO)＋n(NH3)＋2n(N2)＝2 mol(氮原子守恒)，2n(H2)＋2n(H2O)＋3n(NH3)＝7 mol(氢原
子守恒)，n(NO)＋n(H2O)＝2 mol(氧原子守恒)，以上各式联立可得，n(NH3)＝0.6 mol，n(H2O)＝1.6 mol，
n(NO)＝0.4 mol，n(H2)＝1 mol；容器体积为2 L，则该平衡体系中c(NO)＝0.2 mol·L－1，c(H2)＝0.5
mol·L－1，c(N2)＝0.25 mol·L－1，c(H2O)＝0.8 mol·L－1，c(NH3)＝0.3 mol·L－1，则反应Ⅱ的平衡常数Kc＝＝
＝2.88。
24．(1)25 ＝
(2)① ②2 120
解析：(1)假设反应消耗CH4物质的量为x
对于反应：
CH4(g)＋NH3(g)
HCN(g)＋3H2(g)
开始量/mol 2 2 0 0
转化量/mol x x x 3x
平衡量/mol 2－x 2－x x 3x
根据图像可知在平衡时氨气的体积分数是30%，可得×100%＝30%，解得x＝0.5，则a 点时，CH4的
转化率为×100%＝25%；由于温度不变，所以无论是在线上任何一点，化学反应的平衡常数都不变，因此
K(a)＝K(b)。
(2)①可逆反应达到平衡状态时，v 正＝v 逆，由于v 正＝k 正·c(Mb)·p(O2)，v 逆＝k 逆·c(MbO2)，所以k
正·c(Mb)·p(O2)＝k 逆·c(MbO2)，＝，而反应Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K＝＝。②c 点时，p(O2)
＝4.50 kPa，肌红蛋白的结合度α＝90%，代入平衡常数表达式中可得K＝＝ kPa－1＝2 kPa－1；K＝，则k
正＝K·k 逆＝2 kPa－1×60 s－1＝120 s－1·kPa－1。
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