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考点27 化学平衡常数及其相关计算
目录
............................................................................................................................................. 1
1.高考真题考点分布................................................................................................................................... 1
2.命题规律及备考策略............................................................................................................................... 1
............................................................................................................................................. 2
考法01 化学平衡常数...............................................................................................................................2
考法02 平衡常数的相关计算...................................................................................................................4
........................................................................................................................................... 14
1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
平衡常数的计算
2024·北京卷，3 分；2024·江苏卷，3 分；2024·湖南卷，3 分；2024·安徽卷，3 分；
2024·辽宁卷，3 分；2023·重庆卷，3 分；2023·江苏卷 ，3 分；2023·湖南卷 ，3
分；
2023 全国乙，T28，3 分；2023 湖北，T19，3 分；2023 辽宁，T18，3 分；
2022 全国甲，T28，3 分；2022 全国乙，T28，3 分；2022 湖南，T14，3 分；
2022 年6 月浙江，T29，3 分；2022 山东，T20，3 分；
平衡常数的应用
2024·浙江卷，3 分；2022 上海，T20，3 分；2021 上海，T17，3 分；
2021 河北，T16，3 分；2021 山东，T20，3 分
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，平衡常数的计算、转化率的计算仍是高考命题的热点。
【备考策略】
1
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【命题预测】
预计2025 年高考会以新的情境载体考查平衡常数的计算、转化率的计算、与转化率有关的图像等，题目难
度一般较大。
考法01 化学平衡常数
1.表达式
(1)对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，反应达到平衡后，K＝，K 称为化学平衡常数，简
称平衡常数。
【易错警示】(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)。
(2)平衡常数与方程式的关系
①平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
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倒数，即K 正＝。
③方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x 次方。
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乘积，即K 总＝K1·K2。
2.意义及影响因素
(1)K 值越大，说明反应进行的程度越大，反应物的转化率也越大。
(2)K 只受温度的影响，与物质的浓度、压强变化无关。
3.应用
(1)判断可逆反应进行的程度。温度一定时，K 越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的平衡转化率越
大；反之，反应物的平衡转化率越小。
(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)的任意状态，
浓度商：Q＝。
2
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(3)判断可逆反应的反应热
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。( )
(2)温度升高，平衡常数一定增大。( )
(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。( )
(4)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。( )
(5)化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数不会发生改变。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
考向01 考查平衡常数及其影响因素
【例1】（2024·天津南开·一模）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
【答案】D
【解析】固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A 项错误；增大压强，平衡逆
向移动，B 项错误；升温，该反应正向进行，K 增大，C 项错误；恒压条件下，通入氦气，平衡向气体体
积增大的方向移动，即平衡正向移动，K 只与温度有关，温度不变，K 不发生变化，D 项正确。
考向02 考查平衡常数的应用
【例2】（2024·江苏南京·二模）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
(K)
化学平衡常数
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
3
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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
【答案】A
【解析】使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ的发生，增大氧化炉中NO 的含量，故A 正确；升
高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数均减小，则正反应均为放热反应，无法通过改变氧化炉的温度达到促
进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故B 错误；反应Ⅰ和反应Ⅱ的正反应均为气体分子数增大的反应，无法通
过改变氧化炉的压强达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果，故C 错误；反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ正反应均为放热反
应，所以氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度，故D 错误。
【对点1】（2024·山东济南·模拟）已知反应①：CO(g)＋CuO(s)
CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋
CuO(s)
Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数K1＝
B.反应③的平衡常数K＝
C.对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D.对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A 错误；由于反应③＝反应①
－反应②，因此平衡常数K＝，B 正确；对于反应③，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为
吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C 错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰
性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D 错误。
【对点2】（2024·江苏宿迁·模拟）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
【答案】C
【解析】设反应达平衡时，C 的浓度为2x mol·L－1，则
2A(g) ＋ B(g)
2C(g)
起始/(mol/L) 0.40 0.96 0
转化/(mol/L) 2x x 2x
平衡/(mol/L) 0.40－2x 0.96－x 2x，
恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则＝，解得x＝0.16，故A 的平衡转化率为×100%＝80%，A 项
4
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正确；平衡时，K＝＝20，A、B、C 的平衡分压分别为p＝p，p＝p、p＝p，则Kp＝＝，B 项正确；保持体
积不变，混合气体中再充入0.08 mol C 和0.20 mol B，则C 和B 的浓度分别为0.40 mol·L－1和1.00 mol·L－
1，故Q＝＝25＞K，反应逆向移动，C 项错误；温度升高，K 减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热
反应，D 项正确。
考法02 平衡常数的相关计算
1.一个模式——“三段式”
(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→
计算(根据已知条件列方程式计算)。
(2)模式：如反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，
A 的消耗量为mx，容器容积为1 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
①求平衡常数：K＝
②求转化率
转化率＝×100%，如α(A)平＝×100%。
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物质的化学计量数之比。
3.掌握四个公式
(1)反应物的转化率＝×100%＝×100%。
(2)生成物的产率：实际产量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%。
(3)某气体组分的体积分数＝。
4.压强平衡常数
（1）含义
在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。
（2）表达式
对于一般可逆反应m(A)＋n(B)
p(C)＋q(D)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示为
Kp＝。
（3）分压、总压的计算
① 分压＝总压×物质的量分数。
② p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)。
（4）计算Kp的两套模板[以N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)为例]
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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：
刚性反应容器中 N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
p(始) p0 3p0 0
Δp p′ 3p′ 2p′
p(平) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′
Kp＝
考向01 考查平衡常数的计算
【例1】（2024·山东日照·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
A．
B．a 代表CO、b 代表
、c 代表
C．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数
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D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变
【答案】D
【分析】由题干信息可知，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动，则n(CO)增大、c(CH4)减
小，结合题干图像可知，c 表示CO、a 表示CO2、b 表示CH4，据此分析解题。
【解析】A．方程式Ⅱ-Ⅰ得方程式3H2(g)+CO(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-165.0-41.1)kJ/
mol=-206.1kJ/mol，A 错误；
B．由分析可知， a 表示CO2、b 表示CH4 、c 表示CO，B 错误；
C．由分析结合题干图示信息可知，649℃平衡时n(H2)=1.2mol，消耗n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol，
n(CO)=n(CO2)，因为还生成CH4，所以生成n(H2O)小于0.8mol，该反应的平衡常数K=
＜
=
，C 错误；
D．高温时反应Ⅰ进行的程度很大，反应Ⅱ、Ⅲ进行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适
当增大体系压强，n(CO)保持不变，D 正确；
故答案为：D。
考向02 考查分压平衡常数的计算
【例2】（2024·江苏南京·二模）如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系
(图中的压强分别为104 Pa 和105 Pa)。(已知：丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程)
(1)104 Pa 时，图中表示丙烯的曲线是 (填“ⅰ”“ⅱ”“ⅲ”或“ⅳ”)。
(2)104 Pa、500 ℃时，主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝ (已知：气体分压＝气
体总压×体积分数)。
【答案】(1) ⅰ (2)3.3×103 Pa
【解析】(1)丙烷脱氢制丙烯为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丙烯的平衡体积
分数减小；该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，丙烯的平衡体积分数增大，故曲线ⅰ
代表104 Pa 时丙烯的平衡体积分数。
(2)104 Pa、500 ℃时，丙烯的平衡体积分数为33%，设起始丙烷为1 mol，转化率为x，由题意建立如下三
段式：
C3H8(g)
C3H6(g)＋H2(g)
起始(mol) 1 0 0
变化(mol) x x x
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平衡(mol) 1－x x x
则由丙烯的平衡体积分数为33%可得，＝0.33，解得x≈0.5，丙烷、丙烯和氢气的分压均为104 Pa×，则用
平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
Kp＝ Pa＝104× Pa≈3.3×103 Pa。
考向03 考查速率常数与平衡常数关系在计算中的应用
【例3】（2024·江苏南京·二模）2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应历程如下：
反应Ⅰ：2NO(g)
N2O2(g)(快) ΔH1<0
v1(正)＝k1(正)·c2(NO)，v1(逆)＝k1(逆)·c(N2O2)；
反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)(慢) ΔH2<0
v2(正)＝k2(正)·c(N2O2)·c(O2)，v2(逆)＝k2(逆)·c2(NO2)。
(1)一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝________(用含k1(正)、k1(逆)、
k2(正)、k2(逆)的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ________反应Ⅱ的活化能EⅡ(填“>”“<”或“＝”)。
(2)已知反应速率常数k 随温度的升高而增大，则升高温度后k2(正)增大的倍数________k2(逆)增大的倍数(填
“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) < (2)小于
【解析】(1) 反应达平衡状态时，v1( 正) ＝v1( 逆) 、v2( 正) ＝v2( 逆) ，所以v1( 正)·v2( 正) ＝v1( 逆)·v2( 逆) ，即
k1( 正)·c2(NO)·k2( 正)·c(N2O2)·c(O2)＝k1( 逆)·c(N2O2)·k2( 逆)·c2(NO2)，则有K＝＝；因为决定2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)速率的是反应Ⅱ，所以反应Ⅰ的活化能EⅠ小于反应Ⅱ的活化能EⅡ。
【思维建模】
(1)假设基元反应为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k 称为反应速
率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质
等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)，v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝
＝，反应达到平衡时v 正＝v 逆，故K＝。
【对点1】（2024·湖南·模拟预测）二甲醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。在体积均为
的容器I、
Ⅱ中分别充入
和
，发生反应：
。相对容器
Ⅱ，容器I 仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应，
的转化率与时间关系如图，下
列叙述正确的是
8
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A．该反应中，产物总能量大于反应物总能量
B．其他条件相同，压强，容器I
容器Ⅱ
C．容器Ⅱ中
内
平均速率为
D．容器I 条件下，平衡常数
为27
【答案】C
【分析】根据图像可知，容器I 先达到平衡，说明Ⅰ容器反应速率大于Ⅱ容器，则Ⅰ容器改变的条件可能
是升高温度或增大压强。同时从图中还可知平衡时容器Ⅱ中
的转化率更高，说明Ⅰ容器改变的条件相
对于Ⅱ容器而言促使反应平衡逆向移动，若为升高温度，则反应的化学平衡逆向移动，正反应为放热反
应。若为增大压强，反应的化学平衡正向移动，则Ⅰ中
的转化率应该大于Ⅱ，故不可能是增大压强，
因此Ⅰ改变的条件是升高温度。
【解析】A．根据以上分析可知反应为放热反应，则产物总能量小于反应物总能量，故A 项错误；
B．若其他条件相同，容器I 比容器Ⅱ先达到平衡状态，且正反应是体积减小的，因此改变的条件是温度，
故温度：容器I＞容器Ⅱ，故B 项错误；
C．容器Ⅱ中0 6min
∼
内，CO2的转化率为40%，即反应消耗CO2的物质的量为1mol×40%=0.4mol，H2消耗
1.2mol，则H2平均速率为
，故C 项正确；
D．容器I 条件下，4min 时达到平衡状态，CO2转化率为50%，根据三段式得：
平衡常数
，故D 项错误；
故本题选C。
【对点2】（2022·山东济南·模拟预测）以CO2、H2为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
9
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(1)反应I、II 的1nK(K 代表化学平衡常数)随
(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反
应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的化学平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应Ⅱ的平衡将 (填
“正向”“逆向”或“不”)移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间tI
tII(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)恒压条件下，将CO2和H2按体积比1：3 混合，初始压强为P0，在不同催化剂作用下发生反应I 和反应
Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图。
已知：CH3OH 的选择性=
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。
A．210℃ B．230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr—1)T
②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是 。
③已知反应Ⅱ的速率方程可表示为
，
，其中
分别为
正、逆反应的速率常数，1gk 与
的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示1gk 正的是
；230℃下，图中A、B、C、D 点的纵坐标分别为
，达到平衡时，测得体系中
，以物质的分压表示的反应I 的平衡常数
。(已知：10-0.48=0.33，10-
0.52=0.30)
10
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【答案】(1)减小
(2)正向 =
(3)BD 230 C 以上，温度升高，反应I 的平衡向逆反应方向移动，反应I 的平衡向正反应方向移动，但
温度对反应I 的平衡影响更大 ④
【分析】（1）根据图象结合平衡移动原理分析反应热，并结合盖斯定律确定反应热的数值即正负，确定
温度对平衡常数的影响。
（2）根据压强对平衡体系的影响进行分析，注意两个方程式的关联。
（3）结合温度对平衡的影响分析条件的选择，并通过平衡常数的公式和速率公式进行计算。
【解析】（1）由反应Ⅰ.
，
Ⅱ.
分析，利用盖斯定律，由Ⅰ-Ⅱ 可得热化学方程式为：CO(g)
+H2(g)
CH3OH(g)
，结合图分析，反应Ⅰ的1nK 随着
增大而增大，说明降低温度，平衡正
向移动，则反应Ⅰ为放热反应，
反应Ⅱ的1nK 随着
增大而减小，说明降低温度，平衡逆向移
动，则反应Ⅱ为吸热反应，
，则
<0，升温平衡逆向移动，平衡常数减小。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应体系的体积变大，相当于
减压，反应Ⅰ逆向移动，使反应Ⅱ的平衡正向移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，两个反应在一个
体系中进行，故两个反应重新达到平衡的时间相同。
（3）①由图可知，使用催化剂CZ(Zr—1)T 时甲醇的选择性和产率都更高，230℃时，在催化剂CZ(Zr—
1)T 催化下甲醇产率最高，故答案为BD。
②反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率减小，甲醇的产率降低，而反应Ⅱ为
吸热反应，平衡正向移动，且温度对反应Ⅱ的平衡影响大，所以总体二氧化碳的转化率增大。
③该反应为吸热反应，温度越低，正逆反应速率越小，
越小，平衡逆向移动，则
，故表示
1gk 正的是④。
为③，根据平衡时
，
，KP2=
，
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平衡时二氧化碳为（1-x-y）mol，氢气为（3-3x-y）mol,甲醇xmol，水（x+y）mol，一氧化碳为ymol，根
据
有3（1-x-y）=2 x+y，解x+y=0.6mol。又KP2=0.30 分析，有
，解2y=1-x，二者联立，解x=0.2，y=0.4。KP1=
【对点3】（2024·江苏宿迁·模拟）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】(1) (2)2 120
【解析】(1)可逆反应达到平衡状态时，v 正＝v 逆，所以k 正·c(Mb)·p(O2)＝k 逆·c(MbO2)，＝，而平衡常数K＝
＝。(2)c 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。
1.（2024·湖北襄阳·模拟预测）在一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分
别为ΔH 和K，则相同温度时反应4NH3(g)
2N2(g)＋6H2(g)的反应热和化学平衡常数为( )
A.2ΔH 和2K
B.－2ΔH 和K2
C.－2ΔH 和K－2
D.2ΔH 和－2K
12
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【答案】C
【解析】根据热化学方程式的意义，4NH3(g)
2N2(g)＋6H2(g)的反应热为－2ΔH，再根据平衡常数的表
达式，得出其平衡常数为K－2，C 项正确。
2.（2024·河北衡水·模拟预测）K 为化学平衡常数，下列说法中正确的是( )
A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度
B.K 值越大，反应的转化率越小
C.对同类型的反应，K 值越大，反应的转化率越大
D.温度越高，K 值越大
【答案】C
【解析】一般来说，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，反应的转化率越大，A、B 错误，C 正确；
反应进行的程度越大，化学平衡常数也越大，对于吸热反应来说，升温化学平衡常数增大，而对于放热反
应来说，升温化学平衡常数则减小，D 错误。
3．（2024·福建泉州·模拟预测）湿法提银工艺中，浸出的
需加入
进行沉淀。
时，平衡体系中
含
微粒的分布系数
[如
]随
的变化曲线如图所示。
已知：
。下列叙述错误的是
A．随着
增大，
的溶解度先减小后增大
B．
时，
的平衡常数
C．当
时，溶液中
D．
时，随着
的不断加入，溶液中
的比值逐渐减小
【答案】D
【解析】A．由图可知，溶液中
增大时，氯化银的分布系数δ 先增大后不断减小，说明氯化银的溶
解度起始时随着
增大而不断减小，当溶液中银离子和氯离子形成络离子时，随着
增大，氯化
银的溶解度增大，即随着
增大，
的溶解度先减小后增大，故A 正确；
13
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B．由方程式可知，反应的平衡常数
，由图可知，
，溶液中
，则平衡常数
=100.2，故B 正确；
C．由图可知，当
时，
，故C 正确；
D．根据题中所给信息有，
，则有
，K 只受温度影响，比值不
变，故D 错误；
故答案选D。
4．（2024·江苏扬州·模拟预测）“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
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
【答案】C
【解析】A．平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，反应Ⅰ的平衡常数K1=
，故A 项不符合题意；
B．反应Ⅱ能发生，说明ΔH-TΔS＜0，已知ΔH2>0，则ΔS＞0，故B 项不符合题意；
C．升高温度反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动，降低压强使反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率将增大，故C 项
符合题意；
D．反应I 每反应1mol CO2生成2molCO，反应II 每反应1mol CO2生成1molCO，则每转化0.2mol CO2获得
小于0.4molCO，故D 项不符合题意；
综上所述，故答案为C。
5．（2024·北京大兴·三模）制备
的方程式为
，同时还有其他
副反应发生。当反应体系的压强为
时，分别改变进料比
和反应温度，二者对
产率影响如图所示。下列说法不正确的是
14
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A．增加压强有利于提高
的产率
B．制备
的反应为放热反应
C．增加
的用量，
的产率一定会增加
D．温度为
，平衡常数：
【答案】C
【解析】A．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，有利于提高SiHCl3的产率，故A 正
确；
B．由图可知温度越高SiHCl3产率减小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故B 正确；
C．由图可知增加HCl 的用量，SiHCl3的产率可能增加也可能减小，所以增加HCl 的用量，SiHCl3的产率
不一定会增加，故C 错误；
D．平衡常数是温度的函数，温度为450K，平衡常数：K（x）＝K（y）＝K（z），故D 正确；
故选C。
6．（2024·河北沧州·三模）某密闭容器中发生反应
，维
持总压为
，当
时
的平衡转化率—
的关系、
时
的平衡转化率—
的
关系分别如下图所示，下列说法错误的是
A．金刚石中，一个
键连接6 个六元环
15
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B．图中
；
不再变化，能说明该反应达到平衡状态
C．
点时，按照初始投料比向容器中又充入
和
，达到平衡时
和
的转化率均增大
D．
时，该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】A．金刚石中，一个
连接12 个六元环，1 个
键连接6 个六元环，A 正确；
B．相同温度下，
越大，
的平衡转化率越小，则曲线Ⅱ表示
时
的平衡转化率—
关系，曲线Ⅰ表示
时
的平衡转化率—
关系，正反应放热，温度升高，
的平衡转化率
降低，因此图中
；
不再变化，能说明该反应达到平衡状态，B 正确；
C．
点时为平衡状态，题干为恒压条件，按照初始投料比向容器中又充入
和
，重新达到平衡时
和
的转化率均不变，
错误；
D．由图可知，
、
时，
的平衡转化率为
，
，
，D
正确。
故答案选C。
7．（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
示。下列说法正确的是
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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
【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。
8．（2024·江苏扬州·模拟预测）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。
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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
【答案】B
【分析】根据已知反应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，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更大一
些，根据选择性的含义，升温时CO 选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO 的选择
性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。
【解析】A．增大
，平衡正向移动，可提高CH3OH 的转化率，A 错误；
B．由于n 始(H2O) n∶
始(CH3OH)=1.2，H2O 过量，故平衡时CH3OH 的转化率一定大于H2O 的转化率，B 正
确；
C．由分析可知②代表H2的产率，C 错误；
D．反应Ⅰ的平衡常数只与温度有关，温度不变，反应Ⅰ的平衡常数不变，D 错误；
故选B。
9．（2024·河北保定·三模）铌被广泛应用于航空航天、电子、原子能、超导材料及新型功能材料等领域，
是一种十分重要的战略物资。
常用于萃取稀土金属铌：
。某温度下，萃取过程中溶液中
与时间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
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A．其他条件不变，
时萃取反应已停止
B．
增大，萃取反应平衡向左移动，平衡常数减小
C．
min、
min 时萃取反应的正反应速率：
D．
min 内，
的平均反应速率
【答案】D
【解析】A．平衡时正反应、逆反应依然在不断进行，A 项错误；
B．平衡常数只与温度有关，增大浓度K 不变，B 项错误；
C．萃取反应发生后，正反应速率由大到小至不变时反应达到平衡，
，C 项错误；
D．
min 内，
，根据速率之比等于化学计量数之比，
的平均反应速
率
，D 项正确；
故选：D。
10．（2024·山东·模拟预测）向刚性密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。不同温度下，
的平衡转化率随起始
的变化如图所示。下列说法错误的是
A．温度：
B．A、B、C 点对应的平衡常数：
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C．A、B、C 点对应的气体的平均摩尔质量：
D．A、B 点对应的压强：
【答案】C
【解析】A．由ΔH>0 可知正反应吸热，n(H2O)相同时，C2H5OH 的平衡转化率T1>T2，说明T1温度更高，
有利于正反应进行，C2H5OH 的平衡转化率更大，A 正确；
B．正反应吸热，温度升高K 增大，由T1>T2可知KA=KC>KB，B 正确；
C．A 点转化率大于C 点是由于H2O 物质的量增加造成，A、C 两点H2O 的物质的量关系未知，无法判断
A、C 对应的气体平均摩尔质量，C 错误；
D．容器体积一定，A 点温度高且正反应程度大，气体的物质的量大，故压强更大，pA>pB，D 正确；
本题选C。
11．（2024·湖南·模拟）
是常见的环境污染性气体。一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中
分别投入1 mol
，用足量活性炭还原
的反应为
。反应相同
时间后，三个容器中
的物质的量（n）如图中A、B、C 三点所示。下列叙述不正确的是
A．A 点达到平衡， B、C 点均未达到平衡
B．若B 点达到平衡时，在该温度下的平衡常数
C．若C 点使用催化剂，能提高
的转化率
D．C 点时，瞬间压缩容器体积至1 L 后，
的物质的量增大
【答案】D
【分析】该反应正向气体分子数增大，恒温恒容条件下，A 点的容器体积最小，压强最大，A 点的反应速
率最大；C 点的容器体积最大，压强最小，C 点的反应速率最小。根据A、C 点NO₂ 的物质的量可知A 点
已经达到平衡状态，C 点未达平衡。根据“三段式”计算平衡常数K：
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mol/L．
计算B 点浓度商Q：
。
【解析】A．根据分析可知，B 点浓度商
，B 点未达平衡，A 正
确；
B．A、B、C 点在同一温度下，该反应的平衡常数不变，
，B 正确；
C．C 点未达平衡，使用催化剂可以加快反应速率，提高反应物的转化率，C 正确；
D．C 点时，瞬间压缩容器体积至1 L，与A 点形成等效平衡，
的物质的量为0.5mol、保持不变，D 错
误；答案选D。
12．（2024·辽宁·模拟预测）向体积均为
的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入
和
，发
生反应：
。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压
强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a 点的正反应速率大于c 点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K 小于20.25
【答案】D
21
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【解析】A．由图可知，正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0 反应
自发，故该在较低温度下能自发进行，A 项正确；
B．曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行，乙在恒温过程进行，B 项正确；
C．平衡时，
，a 的反应物浓度大于c 的反应物浓度，即a 的正反应速率大于c 的正反应速率，C 项正
确；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，
，解得
，b 点浓度商
，a、b 点总压强
相等，容器体积相等，a 点温度较高，故a 点气体的物质的量小于b 点，正反应是气体分子数减小的反应，
说明a 点
的转化率大于b 点，即a 点平衡常数K 大于b 点Q，D 项错误；
本题选D。
13．（2024·河北·模拟预测）高铁酸盐是一种绿色净水剂，溶于水后，
与水分子结合发生质子化，并
存在平衡：
。常温下，0.1 mol L
⋅
的高铁酸盐溶液中，含铁粒子的
物质的量分数
随pOH 的变化如图所示。下列说法正确的是
A．
时，
B．b 点对应溶液的
C．由e 点到a 点溶液中水的电离程度减小
D．反应
的平衡常数为
【答案】C
【解析】A． pH=4 时，即pOH=10，溶液中存在H2FeO4、
和微量的
、
，由C 点：δ(
)=0.8，
，则
，故A 错误；
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B．
发生如下电离：
，
，H2FeO4发生如下电离：
，
，b 点时，K1K2=c2(H+)，即
，故B 错误；
C． a 点溶液pOH 约12，则pH 约2，是电离呈酸性，抑制水的电离，所以水电离出的c(H+)=1×10-
12mol/L，e 点pOH=6.5，则pH=7.5，主要是水解呈碱性，则水的电离程度a 点小于e 点，溶液中水的电离
程度由e 点到A 点减小，故C 正确；
D．
，
，由e 点知，
时，pOH=6.5，则
pH=7.5，则
的平衡常数为10-7.5，故D 错误；
故答案选C。
14．（2024·安徽·模拟）
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％
【答案】B
【分析】该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的含量减少，b 为等压过程曲线，a 为等温过
程曲线，据此回答。
【解析】A．平衡常数K 只受温度的影响，压强增大，K 值不变，A 错误；
B．根据分析可知，b 为等压过程曲线，a 为等温过程曲线，B 正确；
C．由于该反应
、
，根据
，不一定小于0，在低温时能够自发，C 错误；
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D．起始物n(H2)/n(CO2)=3，设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段
式：
，
时，
，解得：x=
，则
的平衡转化率为33.3％，D 错误；
故选B。
15．（2024·海南·模拟）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
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：
【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。
1．（2024·北京卷）可采用
催化氧化法将工业副产物
制成
，实现氯资源的再利用。反应的
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热化学方程式：
。下图所示为该法的一种催化机
理。
下列说法不正确的是
A．Y 为反应物
，W 为生成物
B．反应制得
，须投入
C．升高反应温度，
被
氧化制
的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO 与Y
反应生成Cu(OH)Cl，则Y 为HCl；Cu(OH)Cl 分解生成W 和Cu2OCl2，则W 为H2O；CuCl2分解为X 和
CuCl，则X 为Cl2；CuCl 和Z 反应生成Cu2OCl2，则Z 为O2；综上所述，X、Y、Z、W 依次是
、
、
、
。
【解析】A．由分析可知，Y 为反应物
，W 为生成物
，A 正确；
B．
在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B 错误；
C．总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C 正确；
D．图中涉及的两个氧化还原反应是
和
，D 正确；
故选B。
2．（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、
下，将一定比例
、
混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、
L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO 和
的体积分数如图所示。下列说法正确的是
25
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A．L4处与L5处反应①的平衡常数K 相等
B．反应②的焓变
C．L6处的
的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO 的生成速率小于
的生成速率
【答案】C
【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K 不相等，A 错误；
B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，
ΔH2<0，B 错误；
C．从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没
有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增
大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O 的消耗与生成，故 n 总减小而n(H₂O)增加，即H2O 的
体积分数会增大，故L6处的 H2O 的体积分数大于L5处，C 正确；
D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说
明CO 的生成速率大于 CH3OH 的生成速率，D 错误；
故选C。
3．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
和
，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数
随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列
说法正确的是
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A．投料比x 代表
B．曲线c 代表乙酸的分布分数
C．
，
D．L、M、N 三点的平衡常数：
【答案】D
【分析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为
、
，若投料比x 代表
，x 越大，可看作是CH3OH 的量增多，则对于主、副反应
可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a 或曲线b 表示CH3COOCH3分布分
数，曲线c 或曲线d 表示CH3COOH 分布分数，据此分析可知AB 均正确，可知如此假设错误，则可知投料
比x 代表
，曲线a 或曲线b 表示
，曲线c 或曲线d 表示
，据此作
答。
【解析】A．根据分析可知，投料比x 代表
，故A 错误；
B．根据分析可知，曲线c 表示CH3COOCH3分布分数，故B 错误；
C．根据分析可知，曲线a 或曲线b 表示
，当同一投料比时，观察图像可知T2时
大于T1时
，而
可知，温度越高则
越大，说明温度升高主
反应的平衡正向移动，
；曲线c 或曲线d 表示
，当同一投料比时，观察可知T1时
大于T2时
，而
可知，温度越高则
越小，说明温度
升高副反应的平衡逆向移动，
，故C 错误；
D．L、M、N 三点对应副反应
，且
，升高温度平衡逆向移动，
，
故D 正确；
故答案选D。
27
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4．（2024·安徽卷）环境保护工程师研究利用
、
和
处理水样中的
。已知
时，
饱
和溶液浓度约为
，
，
，
，
。下
列说法错误的是
A．
溶液中：
B．
溶液中：
C．向
的溶液中加入
，可使
D．向
的溶液中通入
气体至饱和，所得溶液中：
【答案】B
【解析】A．
溶液中只有5 种离子，分别是
，溶液是电中性的，存在电荷守
恒，可表示为
，A 正确；
B．
溶液中，
水解使溶液呈碱性，其水解常数为
，由于
，根据硫元素守恒可知
，所以
，则
，B 不正确；
C．
远远大于
，向
的溶液中加入
时，可以发生沉淀的转化，该
反应的平衡常数为
，因此该反应可以完全进行，
的饱和溶液中
，若加入足量
时可使
，C 正确
D．
的平衡常数
，该
反应可以完全进行，因此，当向
的溶液中通入
气体至饱和，
可以完全沉淀，
所得溶液中
，D 正确；
综上所述，本题选B。
5．（2024·浙江卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为
的密闭容器中投入
和
，不同温度下，测得
时(反应均未平衡)的相关
数据见下表，下列说法不正确的是
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温度(
)
400
500
600
乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．
时，
反应I 的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除
，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比
投料，平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A 正确；
B．由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而
此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可
得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则
反应I 的平均速率为：
，B 正确；
C．其他条件不变，平衡后及时移除
，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C 正确；
D．其他条件不变，增大投料比
投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D 错
误；
答案选D。
6．（2024·辽宁卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，
时其制备过程及相关物质浓度
随时间变化如图所示，
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
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A．
时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．
平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3 小时后异山梨醇浓度继续增大，
后异山梨醇浓度才不再变化，所以
时，
反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A 错误；
B．图像显示该温度下，
后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失
水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常
数：①>②，故B 正确；
C．由图可知，在
内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=
，故C 正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化
率，故D 正确；
故答案为：A。
7．（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按
投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是
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A．反应Ⅰ的
，反应Ⅱ的
B．
点反应Ⅰ的平衡常数
C．
点
的压强是
的3 倍
D．若按
投料，则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移
动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A 错误；
B．
点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料
，则此时反应Ⅰ平衡
时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数
，B 错误；
C．
点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3
倍，结合阿伏加德罗定律可知，
的压强是
的3 倍，C 正确；
D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按
投料，
相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D 错
误；
故选C。
8．（2023·江苏卷）金属硫化物(
)催化反应
，既可以除去天然气
中的
，又可以获得
。下列说法正确的是
A．该反应的
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B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为
中带部分负电荷的S 与催化剂中的M 之间发生作用
D．该反应中每消耗
，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，
，A 错误；
B．由方程形式知，
，B 错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，
中带部分负电荷的S 与催化剂中的M 之间形成了作用力，C 正确；
D．由方程式知，消耗
同时生成
，转移
，数目为
，D 错误；
故选C。
9．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c 对应的平衡常数：
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 值越小，CH4的转化率越大，则
，故A 正确；
B．b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反应物浓度
大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：
，故B
错误；
C．由图像可知，x 一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向
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移动，K 增大；温度相同，K 不变，则点a、b、c 对应的平衡常数：
，故C 正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变
时，反应达到平衡状态，故D 正确；
答案选B。
10．（2022·江苏卷）用尿素水解生成的
催化还原
，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为
，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗
，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A 错误；
B．由方程式可知，反应平衡常数
，故B 正确；
C．由方程式可知，反应每消耗4mol 氨气，反应转移12mol 电子，则反应中消耗1mol 氨气转移电子的数
目为3mol×4×
×6.02×1023=3×6.02×1023，故C 错误；
D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度
增大，故D 错误；
故选B。
11．（2022·辽宁卷）甘氨酸
是人体必需氨基酸之一、在
时，
、
和
的分布分数【如
】与溶液
关系如图。
下列说法错误的是
A．甘氨酸具有两性
B．曲线c 代表
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C．
的平衡常数
D．
【答案】D
【解析】A．
中存在
和-COOH，所以溶液既有酸性又有碱性，故A 正确；
B．氨基具有碱性，在酸性较强时会结合氢离子，羧基具有酸性，在碱性较强时与氢氧根离子反应，故曲
线a 表示
的分布分数随溶液pH 的变化，曲b 表示
的分布分数随溶液pH 的变化，曲线c 表示
的分布分数随溶液pH 的变化，故
B 正确；
C．
的平衡常数
，
时，根
据a，b 曲线交点坐标
可知，
时，
，则
，故C 正确；
D．由C 项分析可知，
，根据b，c 曲线交点坐标坐标
分析可得电
离平衡
的电离常数为K1=
，
，则
，即
，故D 错误；
故答案选D。
12．（2022·海南卷）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，
，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时
的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的
，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的
，
的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A．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 不正
确；
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B．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 不正确；
C．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 正确；
D．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 不正确；
综上所述，本题选C。
13.(2022·湖南卷)向体积均为1 L 的两恒容容器中分别充入2 mol X 和1 mol Y 发生反应：2X(g)＋Y(g)
Z(g) ΔH，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.ΔH>0
B.气体的总物质的量：na<nc
C.a 点平衡常数：K>12
D.反应速率：va 正<vb 正
【答案】BC
【解析】甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，正反应为气体分子数减小的反应，
则刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，即ΔH＜0，故A 错误；根据A 项分析可知，
密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，
则甲容器压强大于乙容器压强，图中a 点和c 点的压强相等，则说明甲容器中气体的总物质的量相比乙容
器在减小，即气体的总物质的量：na＜nc，故B 正确；a 点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒
容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y 转化的物质的量
浓度为x mol·L－1，则列出三段式如下：
则有＝，计算得到x＝0.75，那么化学平衡常数K＝＝＝12，又因甲容器为绝热条件，要使平衡压强为p，
体系中气体总物质的量应小于1.5 mol，得出x 偏大，即平衡常数K＞12，故C 正确；根据图像可知，甲容
器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即va 正＞vb 正，故D 错误。
14.(2022·江苏卷)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为
4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)
4N2(g)＋6H2O(g)，下列说法正确的是( )
A.上述反应ΔS<0
B.上述反应平衡常数K＝
C.上述反应中消耗1 mol NH3，转移电子的数目为2×6.02×1023
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D.实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】A.由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应ΔS＞0，错误；B.
由方程式可知，反应平衡常数K＝，正确；C.由方程式可知，反应每消耗4 mol 氨气，转移12 mol 电子，
则反应中消耗1 mol 氨气转移电子的数目为3×4××6.02×1023＝3×6.02×1023，错误；D.实际应用中，加入尿素
的量过多，导致尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，错误。
15.(2022·河北卷)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)
(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是________ (填标号)。
A.增加CH4(g)用量
B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g)
D.加入催化剂
(2)恒温恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量
为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx＝________ (写出含有α、b 的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)
＋qD(g)，Kx＝，x 为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5 mol，达平衡时，α＝0.90，b
＝0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)BC
(2) 0.43
【解析】(1)A.增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A 不符合题意；
B.恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡
正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B 符合题意；C.移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反
应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C 符合题意；D.加入催化剂不能改变平衡状态，故
不能提高CH4(g)平衡转化率，D 不符合题意；综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是
BC；(2)恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物
质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1－α) mol，根据C 元素守恒可知，CO(g)
的物质的量为(α－b) mol，根据H 和O 守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1－α－b) mol，H2(g)的物质的量为
(3α＋b) mol，则反应混合物的总物质的量为(2α＋2) mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g)、H2(g)
的物质的量分数分别为、、、，因此，反应Ⅰ的平衡常数Kx＝＝；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5
mol，达平衡时，α＝0.90，b＝0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1 mol，根据C 元素守恒可知，CO(g)的物质的
量为0.25 mol，，根据H 和O 守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5－0.90－0.65) mol＝3.45 mol，H2(g)的物质
的量为(3α＋b) mol＝3.35 mol，平衡混合物的总物质的量为(2α＋6) mol＝7.8 mol，平衡体系中H2(g)的物质
的量分数为≈0.43。
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