文档文本内容
专题32 化学平衡常数及其相关计算
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 化学平
衡常数的理解及
应用
选择题：
2025：山东
2024：福建、江西、北京、吉林
2023：江苏、湖南
2022：江苏、天津、海南
2021：海南
2020：江苏、浙江
2017：天津
注重考查学科核心知识 ：本专题主要考查
化学平衡常数的理解、化学平衡常数的影
响因素及应用、化学平衡常数的相关计算
等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：化学平
衡常数和勒夏特列原理在其他平衡体系中
的应用是高考命题的趋势。预计高考中将
重点考查化学平衡常数的应用及化学平衡
常数的相关计算，化工生产中适宜温度、
压强及酸碱度的选择。复习备考时，应特
别关注：化学平衡常数的影响因素及化学
平衡常数的相关计算，化学平衡的常数和
勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用
等。
考点02 化学平
衡
常数的计算
2025：江苏
2024：湖南
2023：重庆
2022：重庆、辽宁
2020：北京
非选择题节选：
2024：新课标卷
2023：全国乙卷
2021：天津
2019：新课标Ⅲ卷、天津
2018：新课标Ⅲ卷
2017：新课标Ⅰ卷
1．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，
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：
温度时，
完全分解；体系中气相产物在
、
温度时的分压分别为
、
。下列说法错误的是
A．a 线所示物种为固相产物
B．
温度时，向容器中通入
，气相产物分压仍为
C．
小于
温度时热解反应的平衡常数
D．
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
【答案】D
【分析】
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为
和
，
其分解的化学方程式为
，根据图数据分析可知，a 线代表
，b 线代
表
，c 线代表
。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。
【详解】A．a 线所示物种为
，
固相产物，A 正确；
B．
温度时，向容器中通入
，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，
虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为
，B 正确；
C．由图可知，升温b 线代表的SiF4增多，则反应
为吸热反应，升温Kp 增
大，已知：
温度时，
完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气
知识点01 化学平衡常数的理解及应用
相产物在
温度时的分压为
，
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，即
温度时热解反应的平衡常数
=p(
)，C 正确；
D．据分析可知，b 线所示物种为
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，温度不变Kp不变，
温度时向容器中加入
，重新达平衡时p(
)不变，则逆反应速率不变，D
错误；
综上所述，本题选D。
2．（2024·福建·高考真题）多卤离子
在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下：
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A．
B．上述分解反应均为氧化还原反应
C．共价键极性：
D．
可分解为
和
【答案】B
【详解】A．已知电负性
，因此氯在化合物中更容易吸引电子，导致
比
更容易断裂，所
以电离程度
＞
，
，A 正确；
B．每个碘离子可以与一个碘分子结合，形成
，这个过程中，
离子能够离解成碘和碘离子，形成平衡
反应：
，所以溶液中存在
的电离平衡，此变化不是氧化还原反应，
、
中碘元素是
价，氯元素是
价，
和
中，碘元素是
价，溴元素是
价；三个变化过
程中，各元素化合价都没有改变，不是氧化还原反应，B 错误；
C．同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，因此氯的电负性大于溴的电负性，形成共价键的两元素之间
的电负性的差值越大，则键的极性越强，因此共价键极性的大小关系为
，C 正确；
D．已知电负性
，因此氯在化合物中更容易吸引电子，导致
容易断裂产生为
和
，
D 正确；
故答案选B。
3．（2024·江西·高考真题）温度T 下，向1L 真空刚性容器中加入
，反应达到平衡时，
，
下列说法正确的是
A．再充入1mol X 和1mol Y，此时
B．再充入1mol X，平衡时
C．再充入
，平衡向右移动
D．若温度升高，X 的转化率增加，则上述反应
【答案】A
【分析】由题意可知，平衡时Y 的浓度为0.4mol/L，由方程式可知，X 的浓度为1mol/L—0.4mol/L=0.6
mol/L，Z 的浓度为0.4mol/L，则反应的平衡常数K=
≈0.27。
【详解】A．向真空刚性容器中再充入1mol X 和1mol Y 时，反应的浓度商Qc=
=0.35＞K，则反应向
逆反应方向进行，正反应速率小于逆反应速率，故A 正确；
B．向真空刚性容器中再充入1mol X 相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向
逆反应方向移动，则平衡时，Y 的浓度小于0.8mol/L，故B 错误；
C．向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol 氮气，反应体系中各物质浓度不变，平衡不移动，故C 错
误；
D．温度升高，X 的转化率增加，说明平衡向正反应方向移动，该反应为焓变大于0 的吸热反应，故D 错误；
故选A。
4．（2024·北京·高考真题）下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是
A．依据相同温度下可逆反应的Q 与K 大小的比较，可推断反应进行的方向
B．依据一元弱酸的
，可推断它们同温度同浓度稀溶液的
大小
C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大
D．依据
的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱
【答案】C
【详解】A．对于可逆反应的Q 与K 的关系：Q>K，反应向逆反应方向进行；Q<K，反应向正反应方向进行；
Q=K，反应处于平衡状态，故依据相同温度下可逆反应的Q 与K 大小的比较，可推断反应进行的方向，A
正确；
B．一元弱酸的
越大，同温度同浓度稀溶液的酸性越强，电离出的
越多，
越小，B 正确；
C．同一周期从左到右，第一电离能是增大的趋势，但是ⅡA 大于ⅢA，VA 大于VIA，C 不正确；
D．
的氢化物分子中氢卤键的键能越大，氢化物的热稳定性越强，D 正确；
故选C。
5．（2024·北京·高考真题）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
、
、
、
。
【详解】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。
6．（2024·吉林·高考真题）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
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
【详解】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·江苏·高考真题）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
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
【详解】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。
8．（2023·湖南·高考真题）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
【详解】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
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。
9．（2022·江苏·高考真题）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
【详解】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△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。
10．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol
和1mol
，反应
达到平衡后，再通入一定量
，达到新平衡时，下列有关判断错误的是
A．
的平衡浓度增大
B．反应平衡常数增大
C．正向反应速率增大
D．
的转化总量增大
【答案】B
【详解】A．平衡后，再通入一定量
，平衡正向移动，
的平衡浓度增大，A 正确；
B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B 错误；
C．通入一定量
，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C 正确；
D．通入一定量
，促进二氧化硫的转化，
的转化总量增大，D 正确；
故选B。
11．（2022·海南·高考真题）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
【详解】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；
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。
12．（2021·海南·高考真题）制备水煤气的反应
，下列说法正确
的是
A．该反应
B．升高温度，反应速率增大
C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
【答案】B
【详解】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A 错误；
B．升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B 正确；
C．恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化率减小，C 错误；
D．恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D 错误；
故合理选项是B。
13．（2020·江苏·高考真题）反应
可用于纯硅的制备。下列有关该反应的
说法正确的是
A．该反应
、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si 需消耗
D．用E 表示键能，该反应
【答案】B
【详解】
A．SiCl4、H2、HCl 为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即
△S>0，故A 错误；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=
,故B 正确；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C 错误；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D 错
误；
答案为B。
14．（2020·浙江·高考真题）
溶液与
溶液发生反应：
，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2 次萃取分离后，在水溶液中加入
，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入
固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
【答案】D
【详解】A.加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A 正确；
B.将5mL0.1mol/LKI 溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-
一定过量，经苯2 次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN 溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即
Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B 正确；
C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C 正确；
D.该反应的平衡常数K=
，D 错误；
答案选D。
15．（2017·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理：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．增加 c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
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，选50 ℃
D．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
【答案】C
【详解】A．平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，所以增加c(CO)，虽然平衡正向移动，但
反应的平衡常数不变，故A 错误；
B．反应的速率之比等于气体的化学计量数之比，所以平衡时有4v 生成[Ni(CO)4]＝v 生成(CO)，故B 错误；
C．Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，则第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，应选50 ℃，故C 正确；
D．加热至230 ℃制得高纯镍，可知第二阶段Ni(CO)4分解率较大，故D 错误；
故选：C。
16．（2025·江苏·高考真题）室温下，有色金属冶炼废渣(含
等的氧化物)用过量的较浓
溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如下所示。
已知：
。下列说法正确的是
A．较浓
溶液中：
B．
溶液中：
的平衡常数
C．
溶液中：
D．“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中：
【答案】B
【分析】有色金属冶炼废渣(含
等的氧化物)用过量的较浓
溶液酸浸后，浸取液主要含有
、
，加入
溶液提铜，滤液加入
溶液沉镍得到
。
【详解】A．若
两步均完全电离，则溶液中存在电荷守恒：
，但根据题
给信息
知，在较浓的
溶液中
仅第一步电离完全，电离出大量的
会抑
制第二步电离，第二步电离不完全，溶液中存在
，因此电荷守恒应表示为
，A 错误；
B．该反应的平衡常数
知识点02 化学平衡常数的计算
，B 正确；
C．
得到1 个
生成
，
得1 个
生成
得2 个
生成
，水电离出的
与
浓度相等，即
，则溶液中存在质子守恒
，C 错误；
D．考虑过程中溶液的少量损耗(吸附在沉淀表面被过滤除去)，
，同时“沉镍”过
程中加入了
溶液，溶液体积增加，因此
，D 错误；
故选B。
17．（2024·湖南·高考真题）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
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。
【详解】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．甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应，若反应为吸热，则任何条件下都不能自发，所以甲醇和一氧化碳
的反应为放热反应，则ΔH1<0；当同一投料比时，观察可知T1时
大于T2时
，由T2＞T1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。
18．（2023·重庆·高考真题）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
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
【详解】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，3 种物质的体积分数都会变化，交点位置改变，D 错误；
故选C。
19．（2022·重庆·高考真题）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s)
NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2：2NaHCO3(s)
Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3 种固体均大量存在。下列说法错误
的是
A．反应2 的平衡常数为4×106Pa2
B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大
C．平衡后总压强为4.36×105Pa
D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
【答案】B
【详解】A．反应2 的平衡常数为
，A 正确；
B．刚性密闭容器，温度不变，则平衡常数不变，
，
，再次
达到平衡后，气体的分压不变，则总压强不变，B 错误；
C．
，
，
，
，所以总压强为：
，C 正确；
D．达平衡后，缩小体积，增大压强，平衡逆向移动，温度不变，化学平衡常数不变，各组分的分压不变，
再次平衡后总压强不变，D 正确；
故选B。
20．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在
恒容密闭容器中
发生反应
，有
关数据如下：
时间段/
产物Z 的平均生成速率/
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
下列说法错误的是
A．
时，Z 的浓度大于
B．
时，加入
，此时
C．
时，Y 的体积分数约为33.3%
D．
时，X 的物质的量为
【答案】B
【详解】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，产物Z 的平均生成速率逐渐减小，则
内Z 的平
均生成速率大于
内的，故
时，Z 的浓度大于
，A 正确；
B．
时生成的Z 的物质的量为
，
时生成的Z 的物质的量为
，故反应在
时已达到平衡，设达到平衡时生了
，列三段
式：
根据
，得
，则Y 的平衡浓度为
，Z 的平衡浓度为
，平衡常数
，
时Y 的浓度为
，Z 的浓度为
，加入
后Z 的浓
度变为
，
，反应正向进行，故
，B 错误；
C．反应生成的Y 与Z 的物质的量之比恒等于1 2∶，反应体系中只有Y 和Z 为气体，相同条件下，体积之比
等于物质的量之比，
，故Y 的体积分数始终约为33.3%，C 正确；
D．由B 项分析可知
时反应处于平衡状态，此时生成Z 为
，则X 的转化量为
，初始X 的
物质的量为
，剩余X 的物质的量为
，D 正确；
故答案选B。
21．（2020·北京·高考真题）一定温度下，反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得
c(H2)=c(I2)=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下，按下列4 组初始浓度进行实验，反应逆向进行
的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【分析】K=
=50.28，可比较4 个选项中Qc的大小关系，Qc>K，则可能逆向移动。
【详解】Qc(A)=
=1，Qc(B)=
=50.28，Qc(C)=
=82.64，Qc(D)=
=50.28，Qc(C)>K，答案为C。
22．（2024·新课标卷·高考真题节选）
(四羰合镍，沸点43
)
℃可用于制备高纯镍，也是有机化合
物羰基化反应的催化剂。回答下列问题：
(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa 下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，
体积分数x 与温度的
关系如图乙所示。反应
的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角
度考虑， 有利于
的生成(写出两点)。
、100℃时CO 的平衡转化率α= ，该温度下
平衡常数
。
(4)对于同位素交换反应
，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为
(k 为反应速率常数)，则
反应一半所需时间
(用k
表示)。
【答案】 (3) 小于 降低温度、增大压强 97.3% 9000
【详解】
（3）随着温度升高，平衡时
的体积分数减小，说明温度升高平衡逆移，因此该反应的
；
该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应，因此降低温度和增大压强均有利于
的生成；由
上述分析知，温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中
的体积分数增大，则压强：
，即
对应的压强是1.0MPa．由题图乙可知，
、100℃条件下达到平衡时，CO 和
的物质的量分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO 为4mol，反应生成的
为xmol，可得
三段式：
，反应后总物质的量为：（4-3x）mol，根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数即为其物
质的量分数，因此有
，解得
，因此达到平衡时
，CO 的平衡转化率
；气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数，则该温度下的压强平衡常数
。
23．(2023·全国乙卷·高考真题节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，
制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
(3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)
Fe2O3(s)+SO2(g) +SO3(g)
(Ⅰ)。平衡时
的关系如下图所示。
时，该反应的平衡总压P 总=_______ kPa、平衡常数
KP(Ⅰ)=_______（kPa）
2。KP(Ⅰ)随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)
2SO2(g) +O2(g) (Ⅱ)，平衡时
_______(用
表示)。在
时，
，则
_______ kPa，KP(Ⅱ)=_______ kPa
(列出计算式)。
【答案】(3) 3 2.25 增大
(4)
46.26
【解析】（3）将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)
Fe2O3(s)+SO2(g)
+SO3(g) (Ⅰ)。由平衡时
的关系图可知，660K 时，
，则
，因此，该反应的
平衡总压
3 kPa、平衡常数
。由图中信息可知，
随着温度升高
而增大，因此，KP(Ⅰ)随反应温度升高而增大。（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)
2SO2(g) +O2(g) (Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时
，则
，因此，平衡时
。在929K 时，
，则
、
，联立方程组消去
，可得
，代入相关数据可求出
46.26 kPa，则
，
。
24．（2021·天津·高考真题节选）铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6 的配离子，如
、
、
。某同
学按如下步骤完成实验：
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：
；
，向溶液Ⅱ中加入NaF 后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其
离子方程式为 ，平衡常数为 (用K1和K2表示)。
【答案】
(4)
【详解】
（4）②向溶液Ⅱ中加入NaF 后，溶液颜色由红色转变为无色，说明
和氟离子转化为
，
其离子方程式为
，
和
相减得到
，所以平衡常数为
，
故答案为：
；
。
25．(2019·新课标Ⅲ卷·高考真题节选)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量
也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
(1)Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)
∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1 时HCl 平衡转化率随温度变化的关系：
可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl 初始浓度为c0，根据
进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1 的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以
保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是
____________。
【答案】(1)大于
O2和Cl2分离能耗较高、HCl 转化率较低
【解析】(1) 根据反应方程式知，HCl 平衡转化率越大，平衡常数K 越大，结合图像知
K(300℃)>K(400℃)；
由图像知，400℃时，HCl 平衡转化率为84%，用三段式法对数据进行处理得：
起始(浓度) c0 c0 0 0
变化(浓度) 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0
平衡(浓度)(1-0.84)c0 (1-0.21)c0 0.42c0 0.42c0
则K=
；根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分离产物氯气和
氧气的能耗较高；进料浓度比过高，HCl 不能充分反应，导致HCl 转化率较低。
26．(2019·天津·高考真题节选)氮、磷、砷
、锑
、铋
、镆
为元素周期表中原子序数依
次增大的同族元素。回答下列问题：
(5)在1L 真空密闭容器中加入a mol PH4I 固体，℃时发生如下反应：
PH4I(s)
PH3(g)+HI(g) ①
4 PH3(g)
P4(g)+ 6H2(g) ②
2HI(g)
H2(g)+I2(g) ③
达平衡时，体系中
，
，
，则℃时反应①的平衡常数
值为
______(用字母表示)。
【答案】 (5)
【解析】(5)由PH4I(s)
PH3(g)+HI(g)可知，amolPH4I 分解生成物质的量的PH3和HI，由2HI(g)
H2(g)+I2(g)可知HI 分解生成c(H2)= c(I2)=cmol/L，PH4I 分解生成c(HI)为(2c+b)mol/L，则4 PH3(g)
P4(g)
+ 6H2(g)可知PH3 分解生成c(H2)=(d—c)mol/L，则体系中c(PH3)为[(2c+b)—(d—c)] mol/L=
，故反
应PH4I(s)
PH3(g)+HI(g)的平衡常数K=c(PH3)c(HI)=
。
27．(2018·新课标Ⅲ卷·高考真题节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K 和343 K 时
SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K 时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343 K=__________(保留2 位小数)。
②在343 K 下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取
的措施有____________、___________。
③比较A 项，b 处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v 正−v 逆=
−
，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算a 处
=__________(保留1 位小数)。
【答案】(3)①22 0.02
②及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) ③大于 1.3
【解析】(3)①由图示，温度越高反应越快，达到平衡用得时间就越少，所以曲线a 代表343K 的反应。从
图中读出，平衡以后反应转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L，得到：
2SiHCl3
SiH2Cl2 + SiCl4
起始： 1 0 0
反应： 0.22 0.11 0.11 (转化率为22%)
平衡： 0.78 0.11 0.11
所以平衡常数K=0.112÷0.782=0.02。②温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离
(两边物质的量相等，压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施
是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。③A 项，b 两点的转化率相等，可以认
为各物质的浓度对应相等，而a 点的温度更高，所以速率更快，即Va＞Vb。当反应达平衡时
，
＝
，所以
=K，所以
0.02。a 点时，
转化率为20%，所以计算出：
2SiHCl3
SiH2Cl2 + SiCl4
起始： 1 0 0
反应： 0.2 0.1 0.1 (转化率为20%)
平衡： 0.8 0.1 0.1
所以
=0.8；
=
=0.1；所以
。
28．(2017·新课标Ⅰ卷·高考真题节选)近期发现，H2S 是继NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，
它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
(3)H2S 与CO2 在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)
COS(g) +H2O(g)。在610 K 时，将0.10 mol CO2 与
0.40 mol H2S 充入2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S 的平衡转化率
=_______%，反应平衡常数K=________。
②在620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S 的转化率
_____
，该反应的
H_____0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S 转化率增大的是________(填标号)
A．H2S B．CO2 C．COS D．N2
【答案】(3)①2.5
2.8×10–3 ②> > ③B
【解析】(3)① H2S(g) + CO2(g)
COS(g)+ H2O(g)
开始 0.40mol 0.10mol 0 0
反应 x x x x
平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x
，解得x=0.01mol ，所以H2S 的转化率是
；由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到
平衡时化学平衡常数
；
②根据题目提供的数据可知温度由610K 升高到620K 时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02 变
为0.03，所以H2S 的转化率增大。α2>α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平
衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；
③A．增大H2S 的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S 转化率降低，
A 错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S 反应，所以H2S 转化率增大，B 正确；C．
COS 是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S 转化率降低，C 错误；D．N2是与反应体系无关
的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S 转化率无影响，D 错误。故选B。
