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考点巩固卷09 化学反应速率与化学平衡（一）
考点01 化学反应速率及其影响因素
（限时：20min）
考法01 化学反应速率的计算及比较
考法02 外界条件对化学反应速率的影响
考法03 控制变量法探究影响化学反应速率
的因素
考法04 活化能与反应机理
考点02 化学平衡状态、化学平衡的移动
（限时：15 min）
考法01 化学平衡状态的判定
考法02 化学平衡的移动
考点03 化学平衡常数及其相关计算
（限时：25min）
考法01 化学平衡常数及其应用
考法02 分压平衡常数(Kp)
考法03 反应速率常数
考点01 化学反应速率及其影响因素
考法01 化学反应速率的计算及比较
1．已知：2 X (g)+Y (g)
催化剂
⇌
△
2Z (g)。一定条件下，将0.2 mol X和0.2 mol Y 通入10 L恒
容密闭容器中，反应1 min后，测得Y 的物质的量为0.15 mol，则1 min内Y 的平均反应速率为（ ）
A. 0.05 mol⋅L
−1⋅min
−1
B. 0.005 mol⋅L
−1⋅s
−1
C. 0.002 mol⋅L
−1⋅min
−1
D. 0.005 mol⋅L
−1⋅min
−1
【答案】D
【解析】根据化学反应速率公式：v (Y )= Δc (Y )
Δt
=
(0.2−0.15) mol
10 L
1 min
=0.005 mol⋅L
−1⋅min
−1。
2．对于化学反应：3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系正确的是( )
A．v(W)＝3v(Z)
B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y)
D．3v(W)＝2v(X)
【答案】C
【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，则根据化学方程式3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)可
知，v(W)∶v(Z)＝3 3∶＝1 1∶，A 错误；v(X)∶v(Z)＝2 3∶，B 错误；v(X)∶v(Y)＝2 4∶＝1 2∶，C 正确；v(W)∶v(X)＝
3 2∶，D 错误。
3． 一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O5
4NO2＋O2。在不同时刻测
1
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量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表。
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/
(mol·L－1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1
B．反应2 220 s 时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v 正(N2O5)＝2v 逆(NO2)
D．推测上表中的x 为3 930
【答案】D
【解析】600～1 200 s，N2O5的变化量为(0.96－0.66)mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为
其2 倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1，A 说法不正确；由表中数
据可知，反应2 220 s 时，N2O5的浓度变化量为(1.40－0.35)mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为
1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积
为0.052 5 mol ×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B 说法不正确；平衡时2v 正(N2O5)＝v 逆(NO2)，C 说法错误；分析表
中数据可知，该反应经过1 110 s(600～1 710，1710～2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓
度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测表中的x 为(2 820＋1 110)＝3 930，D 说法正确。
4．一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A 的分解反应：A(g)
B(g)
⇌
＋
2C(g)。体系的总压强p 随时间t 的变化见下表。
t/min
0
100
150
250
420
500
580
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.1
17.14
x
19.06
(1)100～150 min，消耗A 的平均速率为______kPa·min－1。
(2)推测x 为_______________。
【答案】(1)0.006 (2)18.1
【解析】(1)反应A(g)
B(g)
⇌
＋2C(g)，反应前后气体压强变化和生成C 的量成正比，同时A 的消耗量为气
体变化量的，用压强代表浓度，故100～150 min 体系压强变化＝13.9 kPa－13.3 kPa＝0.6 kPa，消耗A 的平
均速率为＝0.006 kPa·min－1。
(2)0～100 min，压强变化1.2 kPa，150 min～250 min，压强变化1.2 kPa，故100～500 min，压强变化
1.2×4 kPa＝4.8 kPa，500 min 时，体系压强＝13.3 kPa＋4.8 kPa＝18.1 kPa。
5．已知反应2A(g)＋B(g)
3C(g)＋4D(g)在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
④v(D)＝6 mol·L－1·min－1
该化学反应在上述4 种条件下由快到慢的顺序为________________。
【答案】②＞③＞①＞④
【解析】①v(B)＝v(A)＝0.25 mol·L－1·s－1，②v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1，③v(B)＝v(C)＝×0.8 mol·L－1·s－1≈0.27
2
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mol·L－1·s－1，④v(B)＝v(D)＝×6 mol·L－1·min－1＝1.5 mol·L－1·min－1＝0.025 mol·L－1·s－1，故该化学反应由快
到慢的顺序为②＞③＞①＞④。
考法02 外界条件对化学反应速率的影响
6．下列措施中，为了增大化学反应速率的是（ ）
A. 用锌粒代替镁粉制备氢气
B. 将食物放进冰箱避免变质
C. 工业合成氨时加入催化剂
D. 自行车车架喷漆避免生锈
【答案】C
【解析】锌不如镁活泼，且锌粒与酸的接触面积比镁粉的小，故用锌粒代替镁粉制备氢气，化学反应速率
减小，故A 不符合题意；将食物放进冰箱避免变质，温度降低，化学反应速率减小，故B 不符合题意；
使用适宜的催化剂可以增大化学反应速率，故C 符合题意；自行车车架喷漆，隔绝氧气，化学反应速率减
小，故D 不符合题意。
7．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变
化如图。下列说法正确的是( )
A．t1时升高了温度
B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强
D．t4时降低了温度
【答案】B
【解析】A 项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，则应为增大压强，错误；B 项，t2时正逆反应速
率同等程度增大，为使用了催化剂，正确；C 项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，
则为减小压强，错误；D 项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。
8．在 C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
⇌
的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的是( )
①缩小容器容积，增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2 ④恒容下充入N2
⑤恒压下充入N2
A．①④
B．②③⑤
C．①③
D．①②④
【答案】C
【解析】①该反应为有气体参加的反应，缩小容器容积，增大压强，反应速率增大，①正确；②碳为固
体，增加碳的量，反应速率不变，②错误；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率增大，③正
确；④恒容下充入N2，参与反应的各物质的物质的量浓度不变，反应速率不变，④错误；⑤恒压下充入
N2，容器容积增大，参与反应的各物质的物质的量浓度减小，反应速率减小，⑤错误。
9．下列说法正确的是( )
A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率
3
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D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率
【答案】B
【解析】增大反应物浓度和增大气体反应的压强，不能增大活化分子百分数，只能增大单位体积活化分子
数；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只有增大了混合物的浓度才能加快反应速率；
升高温度，吸热反应与放热反应的反应速率都增大。
10．某温度下，在容积一定的密闭容器中进行反应：2X(g)＋Y(g)
Z(g)＋W(s) ΔH>0。下列叙述
正确的是 ( )
A．向容器中充入氩气，反应速率不变
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．将容器的容积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增多
【答案】A
【解析】A 项，恒容通“惰性气体”，反应物浓度没有改变，反应速率不变，正确；B 项，W 为固体，加
入W，反应速率不改变，错误；C 项，升高温度，v 正、v 逆均增大，错误；D 项，改变压强，活化分子百分
数不变，错误。
考法03 控制变量法探究影响化学反应速率的因素
11．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各
组实验中最先出现浑浊的是( )
选项
反应温
度/℃
Na2S2O3
溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【答案】D
【解析】结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D 中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，
其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
12．I－可以作为水溶液中的SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下：
ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O
ⅱ.I2＋2H2O＋SO2===SO＋4H＋＋2I－
为探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL 下
列试剂中，密闭放置，观察现象。(已知：I2易溶解在KI 溶液中)
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
试剂
组成
0.4
mol·L－1KI
a mol·L－1KI、
0．2 mol·L－1
0.2 mol·L－1
H2SO4
0.2 mol·
L－1KI、
4
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H2SO4
0．000 2 mol I2
实验
现象
溶液变黄，一段
时间后出现浑浊
溶液变黄，出现
浑浊较Ⅰ快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪
色，变成黄色，出现
浑浊较Ⅰ快
下列说法不正确的是( )
A．水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S↓
B．Ⅱ是Ⅰ的对比实验，则a＝0.4
C．比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，可得出的结论是：I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但
H＋可以加快SO2歧化反应的速率
D．实验表明，SO2歧化反应的速率Ⅳ>Ⅰ，原因是反应ⅰ比反应ⅱ快；Ⅳ中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加
快
【答案】D
【解析】根据题中催化过程，可得水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S↓，A
项正确；Ⅱ是Ⅰ的对比实验，采用控制变量法，Ⅱ比Ⅰ多加了0.2 mol·L－1H2SO4，Ⅰ与Ⅱ中KI 浓度应相
等，则a＝0.4，B 项正确；对比Ⅰ与Ⅱ，加入H＋可以加快SO2歧化反应的速率，对比Ⅱ与Ⅲ，H＋单独存
在时不能催化SO2的歧化反应，比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，I－是SO2歧化反应的催化剂，C 项正确；Ⅳ中“溶
液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较Ⅰ快”，说明SO2歧化反应速率Ⅳ>Ⅰ，对比Ⅳ和Ⅰ，Ⅳ中加
入的KI 的浓度小且加入了I2，反应ⅰ消耗H＋和I－，反应ⅱ消耗I2，由此说明反应ⅱ比反应ⅰ快，反应ⅱ
产生的H＋使反应ⅰ加快，D 项错误。
13．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究该反应过
程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
编号
0.01 mol·L－1酸性
KMnO4溶液体
积/mL
0.1 mol·L－1
H2C2O4溶液
体积/mL
水的
体积
/mL
反应
温度
/℃
反应
时间
/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
5.5
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法错误的是( )
A．V1＝1，V2＝2
B．实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.02 mol·L－1·min－1
C．实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响
D．若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，将不能达到实验目的
【答案】B
【解析】探究外界条件对化学反应速率的影响需保证唯一变量，则三组实验中溶液体积之和不变，故V1＝
1，V2＝2，A 项正确；实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝＝0.01 mol·L－1·min－1，B
项错误；实验Ⅰ、Ⅲ的唯一变量是温度，故实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，C 项正确；该实
验是根据酸性高锰酸钾溶液褪色时间来判断反应快慢的，若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，则高锰酸
5
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钾溶液过量，无法观察到溶液褪色，将不能达到实验目的，D 项正确。
14．某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应
物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
【答案】B
【解析】由题图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速
率越大，A 项正确；由题图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间
①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B 项错误；条件①，反应速率为
v＝＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C 项正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，
条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125 min÷2＝62.5 min，D 项正确。
15．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L －1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L －1
K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)，I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)。
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色
将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O 与S2O 初始的物质的量需满足的关系为
n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8
溶液
水
KI
溶液
Na2S2O3
溶液
淀粉
溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx＝________mL，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)和反应时间t 的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，
分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
6
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【答案】(1)S2O(其他合理写法也可) <2
(2)2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他物质的浓度不变
(3)如图所示
【解析】(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3耗尽。由题给离子
方程式可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)<2 时，能观察到蓝色。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液
的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0
mL)，从而可知Vx＝2.0。(3)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O)变化减慢。加入催化剂时，化学反应
速率加快，c(S2O)变化加快。
考法04 活化能与反应机理
16．如图表示某化学反应在使用催化剂(b 曲线)和未使用催化剂(a 曲线)时，反应进程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是( )
A．a 与b 相比，b 的活化能更高
B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C．a 与b 相比，a 中活化分子的百分数更高
D．a 与b 相比，a 的反应速率更快
【答案】B
【解析】a 的活化能更高，A 错误；该反应为放热反应，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的
总能量，B 正确；a 与b 相比，b 的活化能小，b 中活化分子的百分数更高，C 错误；a 与b 相比，b 的活化
能更小，b 的反应速率更快，D 错误。
17．我国科研人员合成了Y，Sc(Y1/NC，Sc1/NC)单原子催化剂，可用于电化学催化氢气还原氮气的反应。
反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(图中*表示吸附在稀土单原子催化剂表面)。下列说法错误的是
( )
7
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A．新型催化剂会降低合成氨反应的焓变，从而降低生产能耗
B．将催化剂附着在纳米多孔载体的表面可提高氨气的生产效率
C．使用Sc1/NC 单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2＋H―→*NNH
D．Sc1/NC 单原子催化剂的催化效率理论上应高于Y1/NC 单原子催化剂
【答案】A
【解析】催化剂能降低反应的活化能，改变反应的途径，但不能改变反应的焓变，A 项错误；催化剂能降
低反应的活化能，加快反应速率，可提高氨气的生产效率，B 项正确；由图可知，使用Sc1/NC 单原子催化
剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2＋H―→*NNH，C 项正确；由图可知，Y1/NC 单原子催
化剂催化的反应历程中有一步反应的活化能最高，则理论上其催化效率应低于Sc1/NC 单原子催化剂，D 项
正确。
18．已知2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应历程如图1(第1 步快速平衡)，在固定容积的容器中充入一定
量的NO 和O2发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图2 所示。下列说法错
误的是( )
A．该过程决速步骤的活化能为E4－E2
B．a 点后，n(N2O2)迅速减小的原因是第2 步速率加快，第1 步平衡逆向移动
C．b 点后，n(N2O2)增加的原因是第2 步平衡逆向移动的程度比第1 步的大
D．其他条件不变，改为恒压状态，反应速率减慢
8
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【答案】D
【解析】由图可知，该过程的决速步骤为第2 步，其活化能为E4－E2，A 项正确；由图可知，2NO(g)
N2O2(g) ΔH<0、N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g) ΔH<0，第1 步反应(快速平衡)使n(N2O2)增大，第2
步反应使n(N2O2)减小，则a 点后随温度升高，n(N2O2)迅速减小，是由于第2 步反应速率加快，同时第1 步
平衡逆向移动，B 项正确；升高温度，第1 步和第2 步反应的平衡均逆向移动，b 点后，温度升高，
n(N2O2)增加，说明第2 步反应的平衡逆向移动的程度比第1 步大，C 项正确；总反应为气体分子数减小的
反应，其他条件不变，改为恒压状态，相当于恒容条件时加压，反应速率加快，D 项错误。
19．Shyam Kattle 等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前
三步历程如图所示，吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts 表示过渡态。下列有关说法错误的
是( )
A．物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热的
B．形成过渡态Ts1 的活化能为1.05 eV
C．前三步总反应的ΔH<0
D．反应历程中能量变化最大的反应方程式为·HOCO＋H2(g)===·CO＋·OH＋H2(g)
【答案】D
【解析】A 项，从图示可看出形成过渡态物质的能量都是升高的，正确；B 项，从图中能量差可知，过渡
态Ts1 的能量为0.15 eV，则该步的活化能为[0.15－(－0.9)] eV＝1.05 eV，正确；D 项，前三步中能量变化
最大的是第二步，该步骤分两步形成稳定的微粒，反应方程式为·HOCO＋H2(g)===·CO＋·OH＋·H＋
3H2(g)，错误。
20．配合物[Co2(CO)8]催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A．整个催化反应历程中Co 的成键数不变
B．生成物质A 的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
9
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C．过渡态物质D 的结构简式为
D．该催化反应的总反应为：
＋CO＋H2――――→
【答案】CD
【解析】根据反应机理图可知，Co 的成键数发生了变化，物质A、B、C 中成键数为5，物质E 中成键数
为6，A 错误；Co2(CO)8和H2生成物质A 的过程中，有非极性键的断裂和极性键的形成，无极性键的断裂
和非极性键的形成，E 生成A 的过程中只有极性键的断裂和形成，B 错误；根据物质C 和E 的结构简式可
推出D 的结构为
，C 正确；根据整个反应历程可知其总反应为：
＋CO＋H2――――→
，D 正确。
考点02 化学平衡状态、化学平衡的移动
考法01 化学平衡状态的判定
1．一定条件下,对于可逆反应X (g)+3Y (g)⇌ 2Z (g),若X、Y 、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不
为零）,达到平衡时,X、Y 、Z的浓度分别为0.1 mol⋅L
−1、0.3 mol⋅L
−1、0.08 mol⋅L
−1。则下列判
断正确的是（ ）
A. c1:c2=3:1
B. 平衡时,Y 和Z的生成速率之比为2:3
C. X、Y 的转化率不相等
D. 0 mol⋅L
−1<c1<0.14 mol⋅L
−1
【答案】D
【解析】X、Y 的平衡浓度之比为1:3,转化浓度之比也为1:3,故c1:c2=1:3,X、Y 的转化率相等,A、C不
正确;平衡时v生成(Y ) 表示逆反应速率,v生成(Z)表示正反应速率,v生成(Y ):v生成(Z)=3:2,B不正确;由可逆反
应的特点可知0 mol⋅L
−1<c1<0.14 mol⋅L
−1,D正确。
2．反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平
衡状态的是( )
A．容器内的温度不再变化
B．容器内的压强不再变化
C．相同时间内，断开H—H 键的数目和生成N—H 键的数目相等
D．v 正(N2)＝3v 逆(H2)
【答案】A
【解析】已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A 项符合题意；
反应在恒压条件下进行，反应前后压强均不变，不能判断是否达到平衡状态，B 项不符合题意；断开H—
H 键和生成N—H 键均指正反应方向，不能判断是否达到平衡状态，C 项不符合题意；当v 正(N2)∶v 逆(H2)＝
1 3∶，即v 正(N2)＝v 逆(H2)时反应达到平衡，D 项不符合题意。
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3．在一定温度下，向2 L 固定容积的密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。能说明该反应已达到平衡状态的是( )
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．体系中＝，且保持不变
C．混合气体的密度不随时间变化
D．单位时间内有n mol H—H 键断裂，同时有n mol O—H 键形成
【答案】A
【解析】A 项，是变量，当不变，可以说明反应已达平衡；B 项，是不变量，不能说明反应是否达平衡；C
项，ρ 是不变量，不能说明反应是否达平衡；D 项，二者均表示v 正，不能说明反应是否达平衡。
4．(2024·湖北黄冈中学调研)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循
环利用：4HCl(g)＋O2(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH<0。恒温恒容条件下，在某密闭容器中充入一定量的
反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．气体的质量不再改变
B．氯化氢的转化率不再改变
C．断开4 mol H—Cl 的同时生成4 mol H—O
D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4 1 2 2
∶∶∶
【答案】B
【解析】反应物和生成物均为气体，气体的总质量始终不变，A 项错误；反应正向进行时，HCl 的转化率
升高，反应逆向进行时，HCl 的转化率降低，当HCl 的转化率不再改变时，可以说明可逆反应达到平衡状
态，B 项正确；断开4 mol H—Cl 和生成4 mol H—O 均表示正反应方向的反应速率，不能据此判断反应是
否达到平衡状态，C 项错误；反应达到平衡状态时，各反应物和生成物的物质的量保持不变，但各物质的
物质的量之比等于对应的化学计量数之比，不能判断反应是否达到平衡状态，D 项错误。
5．在1 L 恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应：
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g) ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1
反应2：N2O4(g)
2NO2(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔质量保持不变；④
保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v 正(N2O4)∶v 逆(NO2)＝1 2∶。能表明反应2 一定达到平衡状态的是
( )
A．①②③⑤
B．②③④⑥
C．①③⑤⑥
D．②③④⑤
【答案】B
【解析】①反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密
度始终不变，故不能判断是否达到平衡，错误；②反应2 的平衡建立过程中，气体总物质的量不断变化，
则气体压强不断变化，当气体压强保持不变时，反应2 达到平衡状态，正确；③平衡建立过程中，混合气
体的总质量不变，但其总物质的量不断变化，故当气体的平均摩尔质量保持不变时，反应2 达到平衡状
态，正确；④保持不变，则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变，反应2 达到平衡状态，正确；⑤反应1 是不可逆
反应，O2的物质的量始终保持不变，不能据此判断反应2 是否达到平衡，错误；⑥v 正(N2O4)∶v 逆(NO2)＝
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1 2∶，正、逆反应速率相等，反应2 达到平衡状态，正确。
考法02 化学平衡的移动
6． 只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是（ ）
A. K不变，平衡可能移动
B. 平衡向正反应方向移动时，K不一定变化
C. K有变化，平衡一定移动
D. 相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数扩大至原来的2 倍，K也扩大2 倍
【答案】D
【解析】改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K不变，A、B均正确；对于一个确定的化学反应，K只
与温度有关，K发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C正确；相同条件下，同一个反应
的方程式中各物质的化学计量数扩大至原来的2 倍，K应该变为K 原
2 ，D错误。
7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．使用催化剂可以提高合成氨的产量
B．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
C．保存FeCl3溶液时，加少量稀盐酸
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】A
【解析】催化剂影响化学反应速率，但不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，故选A；实验室制取
乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出，生成物浓度减小，平衡正向移动，能够用勒夏特列原理解释，故B 不
选；FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加少量稀盐酸后氢离子浓度增大，平衡逆
向移动，抑制了Fe3＋的水解，可用勒夏特列原理解释，故C 不选；用排饱和氯化钠溶液的方法来收集氯
气，增大了Cl－的浓度，使平衡Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO 向逆反应方向移动，降低了氯气的溶解
度，可用勒夏特列原理解释，故D 不选。
8．某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)
CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的
是( )
A．增大压强，v 正>v 逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度
大于逆反应的，故v 正>v 逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A 项错误；催
化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B 项错误；恒容下，充
入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C 项正确；恒容下，充入一定量的
CH2===CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2(g)的平衡转化率减小，D 项错误。
9．(2024·海南省嘉积中学二模)“绿水青山就是金山银山”，研究NxOy、CO 等大气污染物的处理对建设美
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丽中国具有重要意义。已知反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0，该反应达到平衡后，为同
时提高反应速率和NO 的转化率，可采取的措施是( )
A．缩小容器的体积
B．改用高效催化剂
C．增加NO 的浓度
D．升高温度
【答案】A
【解析】反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增
大，各反应物和生成物浓度都增大，平衡正向移动，同时提高反应速率和NO 的转化率，A 项正确；改用
高效催化剂可以提高反应速率，但不能改变NO 的转化率，B 项错误；增加NO 的浓度可以提高反应速
率，但NO 的转化率减小，C 项错误；反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0 是放热反应，升
高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，NO 的转化率减小，D 项错误，不选。
10． 氨催化分解既可防治氨气污染，又能得到氢能源，得到广泛研究。
(1)已知：①反应Ⅰ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－1 266.6 kJ· mol－1，
H
②
2的燃烧热ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
③水的气化时ΔH3＝＋44.0 kJ·mol－1
反应Ⅰ热力学趋势很大(平衡常数很大)的原因为________________________
________________________；
(2)在CoAl 催化剂体系中，压强p0下氨气以一定流速通过反应器，得到不同催化剂下氨气转化率随温度变
化曲线如图，活化能最小的催化剂为______，温度高时NH3 的转化率接近平衡转化率的原因为
________________________________________________。
如果增大气体流速，则b 点对应的点可能为_____________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)；
(3)温度为T 时，体积为1 L 的密闭容器中加入0.8 mol NH3和0.1 mol H2,30 min 达到平衡时，N2体积分数为
20%，则T 时平衡常数K＝___，NH3分解率为________。
【答案】(1)放出热量很大的反应
(2)90CoAl 平衡转化率随温度升高而增大，此反应为吸热反应，温度升高，反应速率加快，转化率接近平
衡转化率 e
(3)7.5 75%
【解析】(1)反应Ⅰ的ΔH1＝－1 266.6 kJ· mol－1，放出热量很大，故热力学趋势很大；
(2)由图可知，90 CoAl 先达到平衡状态，所以90CoAl 是活化能最小的催化剂；2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)
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ΔH＝＋92.1 kJ· mol－1，此反应为吸热反应，升高温度平衡向正向移动，提高氨气的转化率；此反应为气体
体积增大的反应，增大气体流速平衡逆向移动，b 点对应的点可能为e；
(3)由题给数据可知，设平衡时氮气的物质的量为x mol，则：
2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)
初始量/mol 0.8 0 0.1
变化量/mol 2x x 3x
平衡量/mol 0.8－2x x 0.1＋3x
相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以达到平衡时N2的体积分数为×100%＝20%，解得x＝
0.3 mol，故平衡常数K＝＝7.5，NH3分解率为×100%＝75%。
考点03 化学平衡常数及其相关计算
考法01 化学平衡常数及其应用
1．反应H 2(g)+ I 2(g)⇌ 2 HI (g)的化学平衡常数为K 1；反应HI (g)⇌1
2 H 2(g)+ 1
2 I 2(g)的化学平衡常
数为K 2，则K 1、K 2的关系为（化学平衡常数为同温度下的测定值）（ ）
A. K 1=2 K 2
B. K 1= K 2
2
C. K 1= 1
K 2
2
D. K 1= 1
2 K 2
【答案】C
【解析】K 1=
c
2(HI )
c(H 2)⋅c(I 2)
，K 2= [c(H 2)⋅c(I 2)]
1
2
c (HI )
，K 1= 1
K 2
2。
2．化学平衡常数K 的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值
如下：
2NO(g)
N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
2H2(g)＋O2(g)
2H2O(g) K2＝2×1081
2CO2(g)
2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92。
以下说法正确的是( )
A．常温下，NO 分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80
C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D．常温下，CO2(g)
CO(g)＋O2(g)的平衡常数为2×10－92
【答案】C
【解析】K1的表达式应为K1＝，A 错误；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O 的逆反应，因
此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为5×10－82，B 错误；由于三个反应都处在常温下，根据K 的大
小可以得出三种化合物分解放出O2 的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2，C 正确；CO2(g)
CO(g)＋O2(g)的K＝K3
＝2×10-46，D 错误。
3．电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料，主要用于产生乙炔。已知2 000 ℃时，电石生产原理如
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下：
CaO(s)
①
＋C(s)
Ca(g)＋CO(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 平衡常数K1
Ca(g)
②
＋2C(s)
CaC2(s) ΔH2＝b kJ·mol－1 平衡常数K2
以下说法不正确的是( )
A．反应①K1＝c(Ca)·c(CO)
B．反应Ca(g)＋C(s)
CaC2(s)平衡常数K＝
C．2 000 ℃时增大压强，K1减小，K2增大
D．反应2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g) ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1
【答案】C
【解析】由反应①可知，K1 ＝c(Ca)·c(CO) ，故A 项正确；Ca(g) ＋2C(s)
CaC2(s) 与Ca(g) ＋
C(s)CaC2(s)的化学计量数为倍数关系，而K 为指数关系，则反应Ca(g)＋C(s)
CaC2(s)平衡常数K
＝，故B 项正确；K 与温度有关，则2 000 ℃时增大压强，K1、K2均不变，故C 项错误；由盖斯定律可知
①×2－②得到2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)，其ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1，故D 项正确。
4．在恒容密闭容器中，由CO 合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，在其他条件不变
的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是( )
A．平衡常数K＝
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C．CO 合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A 点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
【答案】D
【解析】A 项，因该反应中氢气前的系数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K＝，错误；B 项，由图像
可知，反应从T2到T1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T1时的平衡常数比T2 时的
大，错误；C 项，由图像可知在T2温度下反应先达到平衡，反应速率较T1快，则有T2>T1，从图像的纵坐
标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D 项，处于A 点的反应体系
从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时应该增大，
正确。
5．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/℃
50
0
800
15
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2H
①
2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
H
②
2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO(g)
K2
1.0
2.50
3H
③
2(g)＋CO2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
K3
(1)据反应①、②与③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 0(填“>”或“<”)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、
0.15，则此时v 正 v 逆(填“>”“＝”或“<”)。
【答案】(1)K1·K2 (2)< (3)>
【解析】(1)反应③可通过反应①、②加和得到，故K3＝K1·K2。
(2)500 ℃时K3＝2.5×1.0＝2.5，800 ℃时K3＝0.15×2.50＝0.375<2.5，故升温，K 减小，平衡左移，ΔH<0。
(3)Q＝≈0.88<2.5，反应向正反应方向移动，v 正>v 逆。
考法02 分压平衡常数(Kp)
6．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在容积可变的密闭容器中投入0.5 mol CO 和1
mol H2，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH 的物质的量随温
度、压强的变化如图1 所示。下列说法正确的是( )
A．p 总1<p 总2
B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态
C．图2 中M 点能正确表示600 K 时该反应平衡常数的对数(lg K)
D．若p 总1＝0.25 MPa，则Y 点的平衡常数Kp＝32 (MPa)－2
【答案】B
【解析】压强增大，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动，甲醇物质的量增大，故p 总1＞p 总2，A 错
误；ρ＝，气体质量不变，容器容积可变，达到平衡时，容器容积不变，则ρ 不变，故混合气体的密度不再
发生变化可说明该反应已达到平衡状态，B 正确；由图1 可知，压强一定时，升高温度，甲醇的物质的量
减少，平衡逆向移动，则lg K 减小，由图2 知，500 K 时，lg K 对应的点为Q，升温lg K 减小，故N 点能
正确表示600 K 时该反应平衡常数的对数(lg K)，C 错误；X、Y 点温度相同，则平衡常数相同，X 点甲醇
的物质的量为0.25 mol，则列三段式可得：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
起始量/mol 0.5 1 0
转化量/mol 0.25 0.5 0.25
平衡量/mol 0.25 0.5 0.25
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则K(Y)＝K(X)＝
＝64 (MPa)－2，D 错误。
7．我国在H2和CO 合成CH3OH 的研究中取得重大突破。向某密闭容器中，按物质的量为2 1∶的比例充入
H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)
CH
⇌
3OH(g) ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度
变化关系如上图所示。下列说法错误的是( )
A．p1>p2
B．该反应的焓变ΔH>0
C．N 点时对应该反应的Kp＝
D．M、N 两点使用不同催化剂时，正反应速率可能相等
【答案】B
【解析】A．该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，压强越大，平衡正向进行的程度越大，
CH3OH(g)的平衡体积分数越高，结合题图可知，p1>p2，A 项正确；B．温度升高，CH3OH(g)的平衡体积分
数减小，说明该反应为放热反应，ΔH<0，B 项错误；C．N 点时对应该反应的平衡常数与M 点相同，设起
始充入2 mol H2和1 mol CO，达到平衡时消耗x mol CO，列“三段式”：
M 点CH3OH(g)的平衡体积分数即物质的量分数为40%，故＝0.4，解得x＝，平衡时总物质的量为3 mol－
2× mol＝ mol，p(H2)＝p2，p(CO)＝p2，p(CH3OH)＝p2，该反应的Kp＝＝＝，C 项正确；D．M、N 两点使
用不同催化剂时，催化剂活性不同，速率不同，压强也不同，正反应速率可能相等，D 项正确。
8． 汽车尾气中的NO 和CO 在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体：2NO＋2CO===N2＋2CO2。
某实验小组在三个容积均为V L 的恒容密闭容器中，分别充入1.0 mol NO 和1.0 mol CO，在三种不同条件
(见表)下进行反应，反应体系的总压强随时间变化如图所示：
实验编号
a
b
c
温度/K
500
500
600
催化剂的比表面积/(m2·g－1)
82
124
124
(1)实验编号a 对应的曲线是 。
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(2)由曲线Ⅱ数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp＝ ；若在曲线Ⅲ对应条件下，某时刻测得
NO、CO、N2、CO2的分压依次是10 kPa、20 kPa、40 kPa、40 kPa，则此时反应的速率v 正 v 逆(填
“<”“＝”或“>”)。
【答案】(1)Ⅱ (2)1.6 ＝
【解析】(1)由图可知，曲线Ⅰ起始压强大，且反应速率最快，则对应实验编号为c，曲线Ⅱ、Ⅲ最终平衡
状态相同，但曲线Ⅲ先达到平衡状态，对应的化学反应速率较快，催化剂比表面积越大，反应速率越快，
则曲线Ⅲ对应实验编号b，曲线Ⅱ对应实验编号a。
(2)设转化的NO 和CO 的物质的量为2x mol，根据曲线Ⅱ列三段式：
2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g)
起始量
/mol 1.0 1.0 0 0
转化量
/mol 2x 2x x 2x
平衡量
/mol 1－2x 1－2x x 2x
Kp＝，p(CO2)＝×160 kPa，p(N2)＝×160 kPa，p(NO)＝p(CO)＝×160 kPa，等温等体积时，物质的量之比等
于压强之比，即＝，则＝，x＝0.4，代入Kp计算式中，求出Kp＝1.6。曲线Ⅲ与曲线Ⅱ温度相同，Kp相同，
若在曲线Ⅲ对应条件下，某时刻测得NO、CO、N2、CO2的分压依次是10 kPa、20 kPa、40 kPa、40 kPa，
可计算此时Qp，Qp＝Kp，所以此时是平衡状态，即v 正＝v 逆。
9．(1)在1 470 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)。
【答案】(1)50% 4.76 (2)×p
【解析】(1)假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol 和4 mol，根据三段式可知：
平衡时H2S 和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S 的平衡转化率
为×100%＝50%，所以平衡常数Kp＝＝≈4.76 kPa；
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(2)设起始时C2H6和H2的物质的量均为1 mol，列出三段式：
C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)
起始量/mol 1 0 1
转化量/mol α α α
平衡量/mol 1－α α 1＋α
平衡时C2H6、C2H4和H2对应的分压分别为p、p 和p，则该反应的平衡常数Kp＝＝×p。
10．在2 L 恒容密闭容器中充入4 mol CO 和4 mol NO，发生反应2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋
2CO2(g)，平衡时，NO 的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。
(1)C 点NO 的平衡转化率为 ；若C 点在10 min 达到平衡，则10 min 内CO 的平均反应速率为
。
(2)若用物质的量分数代替平衡浓度，则C 点时平衡常数Kx的计算式为 。
(3)若起始容器内压强为p Pa，则C 点时该反应的平衡常数Kp＝ (用平衡分压代替平衡浓度，分压
＝总压×物质的量分数)。
【答案】(1)25% 0.05 mol·L－1·min－1
(2) (3) Pa－1
【解析】
(1) 2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g)
起始量
/mol 4 4 0 0
转化量
/mol 2x 2x x 2x
平衡量
/mol 4－2x 4－2x x 2x
由题意：＝40%，解得：x＝0.5。
α(NO)＝×100%＝25%
v(CO)＝ mol·L－1·min－1＝0.05 mol·L－1·min－1。
(2)根据(1)可知平衡时n(NO)＝3 mol，n(CO)＝3 mol，n(N2)＝0.5 mol，n(CO2)＝1 mol，故Kx＝。
(3)起始压强为p Pa，平衡时压强为×p Pa＝p Pa，NO、CO 分压为p Pa，N2的分压为p Pa，CO2分压为p
Pa，Kp＝＝ Pa－1＝ Pa－1。
考法03 反应速率常数
11 ．（2023· 福建厦门学业考）反应CO2(g)+ H 2(g)⇌ HCOOH (g) Δ H >0；
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v正=k正⋅c(CO2)⋅c(H 2)，v逆=k逆⋅c (HCOOH )，k正、k逆为速率常数，与温度有关；温度为T 1时，该
反应的平衡常数K =1。下列说法正确的是（ ）
A. 压缩容器容积，活化分子百分数增大
B. 升高温度，k正增大，k逆减小
C. T 1时，若CO2和H 2等物质的量投料，则CO2的平衡转化率为50 %
D. 当温度改变为T 2时，k正=1.2k逆，则T 1<T 2
【答案】D
【解析】压缩容器容积，活化分子数不变、分子总数不变，活化分子百分数不变，A错误；升高温度，化
学反应速率加快，k正增大，k逆增大，B错误；若将a molCO2 和a mol H 2 充入容积为1 L 的密闭
容器中发生反应：CO2(g)+ H 2(g)⇌ HCOOH (g)，K =1,假设CO2 的平衡转化率为50 %，则
CO2(g)
+
H 2(g)
⇌
HCOOH (g)
起始/ (mol⋅L
−1)
a
¿a
¿
¿
0.5a¿¿0.5a¿¿0.5a¿某时刻/ (mol⋅L
−1)¿0.5a¿¿0.5a¿¿0
此时Q =
c (HCOOH )
c(CO2)⋅c(H 2)
=
0.5a
0.5a×0.5a = 2
a，2
a不一定等于1，说明此时反应不一定达到平衡状态，假设
不成立，C错误；反应达到化学平衡时，有v正= v逆，则k正⋅c(CO2)⋅c(H 2)=k逆⋅c (HCOOH )，所以
k正
k逆
=
c (HCOOH )
c(CO2)⋅c(H 2)
= K =1，当温度改变为T 2 时，k正=1.2k逆，则K =1.2>1，题给反应为吸热反应，
温度升高有利于反应正向进行，所以T 1<T 2，D正确。
12．（2024·辽宁葫芦岛模拟）向同温、同容且恒温、恒容的两个密闭容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入下表所示物
质，分别发生反应：2 NO2(g)⇌ 2 NO(g)+O2(g) Δ H >0，此反应的v（正）
= v消耗(NO2)=k正⋅c
2(NO2)，v（逆）= v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k逆⋅c
2(NO)⋅c(O2)，k正、k逆为速率
常数，测得数据如下表。下列说法正确的是（ ）
容
器
起始浓度/(mol⋅L
−1)
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
—
A. 若容器Ⅰ中在2 min时达到平衡，则0∼2 min内反应平均速率v (NO)=0.1 mol⋅L
−1⋅min
−1
B. 向平衡后的容器Ⅰ中再加入NO2，重新达到平衡后，NO2的体积分数减小
C. 容器Ⅱ中起始时速率：v逆>v正
D. 该反应k正、k逆随催化剂和温度的改变而改变，但不随浓度和压强的改变而改变
【答案】D
【解析】根据题表中数据，容器Ⅰ中可列“三段式”：
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2 NO2(g)
⇌
2 NO(g)
+
O2(g)
起始/ (mol⋅L
−1)
0.6
¿0
¿
¿
0.4¿¿0.4¿¿0.2¿平衡/ (mol⋅L
−1)¿0.2¿¿0.4¿¿0.2¿
0∼2 min 内,NO的平均反应速率为0.4−0
2
mol⋅L
−1⋅min
−1=0.2 mol⋅L
−1⋅min
−1,A错误;向平衡
后的容器Ⅰ中再加入NO2 相当于增大了体系压强,重新达平衡后,NO2的体积分数增大,B错误;根据A 项分
析,反应达平衡时,容器Ⅰ中的平衡常数K = 0.4
2×0.2
0.2
2
=0.8,因为温度不变,所以K 不变,容器Ⅱ中起始时,
Q = 0.5
2×0.2
0.3
2
= 5
9 < K,此时反应向正反应方向进行,v正>v逆，C错误;题给反应的k正、k逆随催化剂和温度的
改变而改变,但不随浓度和压强的改变而改变，D正确。
13．反应2NO＋Cl2===2NOCl 在295 K 时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：
c(NO)/
(mol·L－
1)
c(Cl2)/
(mol·L－
1)
v(Cl2)/
(mol·L－1·s－
1)
①
0.100
0.100
8.0×10－3
②
0.500
0.100
2.0×10－1
③
0.100
0.500
4.0×10－2
注：①反应物浓度与反应速率关系式为v(Cl2)＝k·cm(NO)·cn(Cl2)(式中速率常数k＝Ae－Ea
/RT，其中Ea为活化
能，A、R 均为大于0 的常数，T 为温度)；②反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。
下列说法不正确的是( )
A．m＝1，n＝2，反应级数为3 级
B．当c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(Cl2)＝0.300 mol·L－1时，v(NO)＝0.192 mol·L－1·s－1
C．加入催化剂可以改变反应途径，也可以增大速率常数k，而加快反应速率
D．升高温度，可以增大反应的活化能Ea，从而使速率常数k 增大
【答案】AD
【解析】由表中①③数据可知＝()n，n＝1，由①②组数据可知＝()m，m＝2，由①数据可知k＝＝8.0；据数
据分析知m＝2，n＝1，反应级数为3 级，A 错误；当c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(Cl2)＝0.300 mol·L－1时，
v(Cl2)＝8.0×0.2002×0.300 mol·L－1·s－1＝0.096 mol·L－1·s－1，v(NO)＝2v(Cl2)＝0.192 mol·L－1·s－1，B 正确；催
化剂可降低反应的活化能，增大速率常数，增大反应速率，C 正确；升高温度，活化能不变，D 错误。
14．温度为T1 时，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中按如表三种投料比进行反应2SO3(g)
2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋196.6 kJ·mol－1。实验测得：v 正＝k 正c2(SO3)，v 逆＝k 逆c2(SO2)·c(O2)，k 正、k 逆为速率
常数(仅与温度有关)。下列说法正确的是( )
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A．温度为T1时，该反应的平衡常数为0.2
B．容器Ⅱ中起始时，v 逆<v 正
C．达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数小于50%
D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2时，若k 正＝k 逆，则T1>T2
【答案】C
【解析】由第一组数据可知平衡时c(SO2)＝0.2 mol·L－1，c(O2)＝0.1 mol·L－1，c(SO3)＝0.1 mol·L－1，温度为
T1时，该反应的平衡常数为K＝＝0.4，故A 错误；容器Ⅱ中Q＝＝1.8>0.4，反应逆向进行，起始时，v 逆>v
正，故B 错误；容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ平衡的基础上充入0.1 mol 氧气，平衡逆向移动，容器Ⅰ达平衡
时，SO2的体积分数等于50%，达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数小于50%，故C 正确；因为K＝，容
器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2 时，若k 正＝k 逆，K＝＝1>0.4,2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋196.6
kJ·mol－1，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大，则T1<T2，故D 错误。
15．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
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＝－2 740 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。
【答案】(1)－114.1 (2) k 逆 (3)2.7×10－2
【解析】(1)根据盖斯定律，由×(反应Ⅰ×2－反应Ⅱ－反应Ⅲ×7)得反应Ⅳ，故ΔH4＝×(ΔH1×2－ΔH2－
ΔH3×7)≈－114.1 kJ·mol－1。(2)653 K 反应达到平衡时，v 正＝k 正·c2(NO)·c(O2)＝v 逆＝k 逆·c2(NO2)，该温度下
的平衡常数K＝＝＝。升温，K 减小，减小，k 逆增大的倍数较大。(3)正反应速率v 正＝k 正·c2(NO)·c(O2)，将
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数据代入，计算得到v 正＝2.6×103×0.0062×0.290 mol·L－1·s－1≈2.7×10－2 mol·L－1·s－1。
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