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大单元六 化学反应速率 化学平衡
第21 讲 化学平衡 化学平衡常数及计算
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 ★★★☆☆
考点2 ★★★☆☆
考点3 ★★★☆☆
考点4 ★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 可逆反应和化学平衡状态
知识点1 可逆反应的概念
在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应。
知识点2 化学平衡状态
1. 概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的
浓度保持不变的状态。
2. 建立过程
在一定条件下，把反应物加入固定容积的密闭容器中，平衡的建立过程如图所示：
(1) 反应开始：反应物浓度最大，v 正最大；生成物浓度为0，v 逆＝0。
(2) 反应过程：反应物浓度逐渐减小，v 正减小；生成物浓度逐渐增大，v 逆增大。
(3) 达到平衡：v 正＝v 逆≠0，混合物中各组分的浓度保持不变。
3. 平衡特点
(1) 逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2) 动：化学平衡是动态平衡。
(3) 等：v 正＝v 逆≠0。
(4) 定：各组分的浓度保持不变。
(5) 变：条件改变，平衡状态可能改变，在新的条件下建立新的平衡。
4. 平衡状态的本质特征
v 正＝v 逆，各组分的浓度保持不变。
(1) v 正＝v 逆
(2) 各组分的浓度保持不变，或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态，也
是平衡状态。
知识点3 化学平衡状态判断
1. 有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，若反应前后气体分子数不变的反
应，则不一定达到平衡；若是反应前后气体分子数改变的反应，则达到平衡。
2. 气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断
是否平衡(若体系中各组分均为气体，气体质量守恒；若体系中不全是气体，要注意气体质量变化)。
3. 若平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。
4. 若根据化学键的断裂与形成判断，要考虑分子中共价键的数目。
考点2 化学平衡常数及计算
知识点1 化学平衡常数
1. 概念：在一定温度下，达到平衡的可逆反应中，其化学平衡常数用生成物浓度幂之积与反应物浓度幂
之积的比值表示。
2. 表达式：对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达到化学平衡时，K＝。
3. 意义：
(1) K 值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。当K＞105时，该反应可视为进行完全；当
K＜10－5时，该反应很难进行。
(2) K 值的大小只能预示某种可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时
间。
4. 影响因素：一个可逆反应的K 仅受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
【考法归纳】
1. 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. 化学平衡常数与化学方程式的关系
化学方程式
平衡常数
方程式之间的关系
K 之间的关系
①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
K1
反应①和反应②互为逆
反应
K2＝(倒数)
②CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)
K2
③nC(s)＋nH2O(g)nCO(g)＋nH2(g)
K3
反应③的化学计量数是
反应①的n 倍
K3＝K(n 次幂
)
④C(s)＋H2O(g)＋H2(g)CH3OH(g)
K4
反应①＋反应⑤可得反
应④
K4＝K1·K5(相乘)
⑤CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
K5
反应④－反应①可得反
应⑤
K5＝(相除)
3. “三段式”法计算平衡常数K
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
K＝(V 为容器容积)
4. 平衡常数的应用
(1) 利用化学平衡常数K 判断可逆反应的热效应
若温度升高，K 增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K 减小，则正反应为放热反应。
(2) 判断反应是否达到平衡状态或平衡移动的方向
Q
知识点2 平衡转化率
1. 含义：某一可逆反应达到平衡状态时，转化为目标产物的某种原料的量占该种原料起始量的百分数。
2. 表达式：α＝
×100%＝×100%＝×100。
【考法归纳】转化率与平衡转化率
1. 转化率分为平衡前转化率和平衡转化率，图像没有说明的话要从这两个角度分析：即平衡前和平衡
后。
2. 催化剂影响平衡前转化率，速率越快，平衡前转化率就越高；而催化剂不影响平衡移动，所以不影响
平衡转化率。
3. 涉及转化率问题，首先看是不是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压强、浓
度、催化剂对反应快慢的影响，催化剂的选择性(主、副反应)对反应快慢的影响；若为平衡状态的转化
率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影响。
知识点3 常用计算公式
1. 产率＝×100%。
2. 某组分的体积分数＝
×100%。
知识点4 化学平衡常数的计算
一、 压强平衡常数(Kp)
1. 以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例，Kp＝[p(X)：X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压
强]。
2. 计算方法
(1) 根据“三段式”法计算平衡体系中各物质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，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质
的量分数)。
(4) 根据平衡常数计算公式代入计算。
以N2和H2合成NH3反应为例，设平衡时总压为p0。
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/mol 1 3 0
变化/mol 0.5 1.5 1
平衡/mol 0.5 1.5 1
平衡时p(N2)＝p0、p(H2)＝p0、p(NH3)＝p0。
Kp＝＝。
二、 速率常数与平衡常数
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＝。
【真题挑战】
1．（2025·云南·高考真题）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙
酸(沸点118℃)的生产，主要反应为：
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)乙醇可由秸秆生产，主要过程为
秸秆
纤维素
乙醇
(2)对于反应Ⅰ：
①已知
则
。
②一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．
的体积分数不再变化
D．单位时间内生成
，同时消耗
③反应后从混合气体分离得到
，最适宜的方法为 。
(3)恒压100kPa 下，向密闭容器中按
投料，产氢速率和产物的选择性随温度变
化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性
]
①由图1 可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为 。
②由图中信息可知，乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
270℃
③
时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则
，平衡常数
(列出计算式即可；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)葡萄糖
(2) +44.4 AC 降温冷凝后收集气体
(3) 乙酸选择性最大且反应速率较快 产物1 36:5
【详解】（1）纤维素水解得到葡萄糖，葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇；
（2）①反应Ⅰ-反应Ⅱ得到“已知反应”，根据盖斯定律
=-24.3kJ·mol-1+68.7
kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1；
②恒温恒容下发生
：
A．该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，说明
反应达到平衡状态，A 符合题意；
B．体积自始至终不变，气体总质量自始至终不变，则气体密度不是变量，混合气体的密度不再变化，不
能说明反应是否达到平衡状态，B 不符合题意；
C．
的体积分数不再变化，说明其物质的量不再改变，反应已达平衡，C 符合题意；
D．单位时间内生成
，同时消耗
均是逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态，D
不符合题意；
答案选AC；
③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气，最适宜的方法为降温冷凝后收集气体；
（3）①由图1 可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为乙酸选择性最大且反应速率较快；
②由图2 可知关键步骤中生成产物1 的最大能垒为0.58eV，生成产物2 的最大能垒为0.66eV，生成产物3
的最大能垒为0.81eV，图1 中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则乙酸可
能是产物1；
③设投料n(H2O)=9mol，n(乙醇)=1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙
酸的选择性为80%，则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol，n 平(乙
醇)=1mol×10%=0.1mol，恒温恒压下，各组分的分压之比=各组分的物质的量之比，故
0.72：0.1=36：5；列三段式
、
，则
平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、
0.18mol，气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol，则
kPa。
2．（2025·安徽·高考真题）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的
。甲酸有两种可能的分解反应：
①
②
(1)反应
的
。
(2)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．
和
的物质的量相等
(3)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
(4)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
(5)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。
i．投料组成中
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
的分压为
，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)。
【答案】(1)-41.2
(2)bc
(3) 原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢 催化剂在升温时活性降
低或升温时催化剂对反应②更有利
(4)b
(5) 增大 0.675p2
【详解】（1）由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则
；
（2）a．气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体密度不变，不能说明达到平衡状态；
b．两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进行，压强变大，压强不变是平衡状态；
c．气体浓度不变是平衡状态的标志，则
浓度不变，是平衡状态；
d．CO 和CO2物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能判断达到平衡状态；
故选bc；
（3）反应①的选择性接近100%，原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢，
所以反应①的选择性接近100%；反应①是吸热反应，升高温度平衡会正向移动，会有利于反应①，但反
应①选择性下降，可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利；
（4）a．增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低；
b．增大原料中CO2的量，CH4转化率增大；
c．通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变；
故选b；
（5）如图可知，恒压时，随着Ar 含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向
移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar 含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下
降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO 减小的少，则
n(CO):n(H2)增大；
设初始投料：
、
、
，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳
的转化率为30%，则平衡时：
；
；
根据碳元素守恒：
；
根据氧元素守恒：
；
根据氢元素守恒：
；
平衡时，气体总物质的量为
，Ar 的分压为
，
则总压为
，
、
、
、
，反应⑤的平衡常数
。
3．（2025·上海·高考真题）已知反应1
的
反应2 的
反应3 的
反应4 的
物质
环氧丙烷
(1)计算出
_______
。
A．
B．613.2
C．395.2
D．
(2)
随温度T 的变化趋势 。
(3)
中电负性最大的是 。
A．C B．H C．O
(4)
分了中
键的数目为_______。
A．7
B．12
C．13
D．14
已知：环氧丙烷生成
会发生副反应
选择性=转化生成A 的环氧丙烷/消耗环氧丙烷
M(环氧丙烷)
ρ(环氧丙烷)
容器容积
的高压反应釜反应后体积缩小为
，选择性为95%，反应
。
(5)求环氧丙烷的化学反应速率 (精确到小数点后2 位)
(6)下列哪种操作可以使得活化分子的百分数变大_______。
A．升高温度
B．增大
浓度
C．压缩容器
D．充入惰性气体
(7)碳酸丙烯酯相同时间内随温度变化如图所示，请解释产率随温度先升后下降的原因 。
(8)达到平衡的判据_______。
A．v 正
=v 逆
B．体系总质量不变
C．气体体积不再变化
D．混合气体密度(可能是摩尔质量)不变
(9)制备
还有一种光气法，用
。请从绿色化学的角
度解释，写出3 点与光气-二醇法相比，
法合成
的优势 。
【答案】(1)A
(2)信息缺失
(3)C
(4)C
(5)信息缺失
(6)A
(7)信息缺失
(8)A
(9)不使用有毒气体光气；不产生氯化氢；可以吸收二氧化碳，变废为宝。
【详解】（1）信息缺失。
（2）信息缺失。
（3）电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族
从上到下电负性逐渐减小，在C、H、O 中，O 的电负性最大。
（4）
单键都是
键，双键中含1 个
键和1 个
键，由图易得1mol
分子中
键的数目为13
，答案
选C。
（5）信息缺失。
（6）A．升高温度，分子能量升高，活化分子百分数增大，A 正确；
B．增大浓度，增大活化分子数，活化分子百分数不变，B 错误；
C．压缩容器，即增大压强，针对有气体的反应，增大单位体积活化分子数，活化分子百分数不变 ，C
错误；
D．充入惰性气体，若体积不变，浓度不变，活化分子百分数不变，D 错误；
答案选A。
（7）信息缺失。
（8）信息缺失。
（9）不使用有毒气体光气；不产生氯化氢；可以吸收二氧化碳，变废为宝。
4．（2025·四川·高考真题）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(
)为原料制备乙
二醇，反应按如下两步进行：
①
②
已知：
为物质生成焓，反应焓变
产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下
表所示。
物质
0
回答下列问题：
(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为 ，
0(填“>”“<”或“=”)，反应在
(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)恒压时，合成气中
增大，
(羟基乙醛)单位时间产率降低，其原因是 。
(3)反应中伴随副反应④：
。平衡常数与温度之间满足关系
常
数，反应②和④的
与
的关系如图所示，则
，(填“>”“<”或“=”)；欲抑制甲醇的生
成，应适当 (填“升高”或“降低”)反应温度，理由是 。
(4)若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为
。
①反应
后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为
，则甲醛的平均消耗速率
。
②溶剂中
和
浓度分别保持为
，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产
率分别为
，生成乙二醇的平衡常数
(科学记数，保留小数点后2 位)。
【答案】(1)
＜ 低温
(2)反应②的速率大于反应①使得单位时间内
(羟基乙醛)产率降低
(3) ＜ 降低 随着
的增大，即温度降低，反应②的
增大的程度大于反应④的
增
大程度
(4) 0.112
【详解】（1）将反应①和②相加，消去中间产物
，得到总反应：
，反应焓变公式：
：
；反应中气体分子数减少（4 mol 气体 → 1 mol 液体），
混乱度降低，故ΔS < 0；自发性条件：根据ΔG = ΔH - TΔS，ΔH 为负、ΔS 为负时，低温（T 较小）使
ΔG < 0，反应自发；故答案为：
；＜；
低温；
（2）恒压时，合成气中
增大，意味着
的分压增大，
的分压减小，反应速率与反应物
浓度相关，
其分压减小效应超过
分压增大的影响，导致反应①比反应②慢，故羟基乙醛单位时间
产率降低；故答案为：反应②的速率大于反应①使得单位时间内
(羟基乙醛)产率降低；
（3）
与
的关系图中，斜率为
。图中反应②的斜率大于反应④，表明
。由于
两反应的K 随温度降低均增大，均为放热（
），故
；抑制甲醇生成，即让反应②的正
向进行程度大于反应④，由图可知，随着
的增大，
增大的程度大于
增大程度，故需要低温才
能抑制甲醇的生成；故答案为：＜；降低；随着
的增大，即温度降低，反应②的
增大的程度大于
反应④的
增大程度；
（4）①生成HOCH2CHO 消耗甲醛38%，乙二醇消耗甲醛8%，甲醇消耗甲醛10%，总计38% + 8% +
10% = 56%。消耗量 = 1.0 mol/L × 56% = 0.56 mol/L，则甲醛的平均消耗速率
；
②总反应③：
平衡常数表达式为
[注：
为液体，但在溶液中其浓度变化，故包含在
中；单位要符合
]；平衡浓度：
（乙二醇平衡产率34%）:
；羟基乙醛18% ：
；甲醇14% ：
，总甲醛消耗浓度：
， 平衡 ：
；给定平衡浓度：
，
，代入计算：
，解得：
(科学记数，保留小数点后2 位)；故答案为：0.112；
。
5．（2025·湖南·高考真题）在温和条件下，将
转化为
烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催
化策略可将
高选择性合成
，该流程示意图如下：
回答下列问题：
(1)电解池中电极M 与电源的 极相连。
(2)
放电生成
的电极反应式为 。
(3)在反应器中，发生如下反应：
反应i：
反应ii：
计算反应
的
，该反应 (填标号)。
A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发
(4)一定温度下，
和
(体积比为
)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为
)发生反应i 和ii．有
存在时，反应ii 的反应进程如图1 所示。随着x 的增加，
的转化率和
产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
根据图1，写出生成
的决速步反应式 ；
的选择性大于
的原因是 。
②结合图2，当
时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x 的增大，
的转化率减小的原因是 ；当
时，该温度下反应ii 的
(保留两位小
数)。
【答案】(1)正
(2)
(3)
126 B
﹣
(4)
由
生成
时，活化能较大，反应速率慢 随着x 的增大，
CO 的分压增大，对于反应i 和反应ii 相当于减压，反应i 和反应ii 平衡均逆向移动，所以
的转化率
减小 0.16
【详解】（1）由图可知，N 电极上CO 转化为C2H4，C 元素化合价下降，发生还原反应，N 为阴极，则
M 为阳极，与电源正极相连；
（2）CO 发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：
；
（3）根据盖斯定律，反应ii－反应i 即可得到目标反应，则
，该反应是熵减的放热反应，则依据
反
应能自发进行，则低温下自发进行，选B；
（4）总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步
骤是决速步骤，反应式为
；由图可知，由
生成
时，活化能较大，反应速
率慢，所以
的选择性大于
；
当x≥2 时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO 的分压，相当于减压，反应i 和反应ii
平衡均逆向移动，所以
的转化率减小；
当x=2 时，
的转化率为90%，
的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：
1mol，则
、
、
、
，气体总物质的量为
(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为
，
、
、
，
反应ii 的Kp=
。
6．（2025·全国卷·高考真题）乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制
备。回答下列问题：
(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为
、
和
，则酯化反应
的
。
(2)酯化反应中的3 种有机物的沸点从高到低的顺序为 原因是 。
(3)在常压和
时，初始组成
、
作催化剂的条件下进行反应，
得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。
平衡时乙酸的转化率
，平衡常数
(保留2 位有效数字)。已知酯化反应的速率方程
为
，其中
，则
(保留2 位有效数字)。
(4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是 。若要提高乙酸乙
酯的产率，可以采用的方法是 (举1 例)。
【答案】(1)
(2)
乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键
比乙醇的更强
(3) 30 3.9
(4)
很小，温度对平衡影响小，液相反应，压强对平衡影响小 及时移出产物
【详解】（1）乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为
、
和
，
①
②
③
根据盖斯定律①+
-
②③得
。
（2）乙酸、乙醇都能形成分子间氢键，乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强，
所以沸点从高到低的顺序为
。
（3）初始组成
。乙醇的初始浓度3.3mol/L、乙酸的初始浓度为9.9mol/L，
平衡时乙醇的浓度减小3.3-0.33=2.97mol/L，则乙酸的浓度降低2.97mol/L，乙酸的转化率
；平衡时乙醇的浓度为0.33mol/L、乙酸的浓度为9.9-2.97=6.93mol/L、乙酸乙酯
的浓度为2.97mol/L、水的浓度为2.97mol/L，则平衡常数
；
。
（4）液相反应，压强对平衡影响小，
很小，温度对平衡影响小，所以难以通过改变反应温度或压强
来提高乙酸乙酯平衡产率。及时移出产物，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率。
7．（2025·重庆·高考真题）水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
(1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O 溶液中存在电离平衡：
，c(D+)和c(OD-)的关系
如图所示。
①图中3 个状态点对应的溶液呈中性的是 。
②
(填“>”“=”或者“<”)。
(2)用如图所示电化学装置进行如下实验。
①用
实验：在左侧通入
，产物为
，盐桥中
移向装置的 (填“左侧”或者“右侧”)，
电池的总反应为 。
②用
实验：在一侧通入
，电池的总反应仍保持不变，该侧的电极反应为 。
(3)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使
化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间( )，从而获得k 的信息。
对于
，若将纯水瞬时升温到25℃，测得
。已知：25℃时，
，
，
，
(
为
的平衡浓度)。
25℃
①
时，
的平衡常数
(保留2 位有效数字)。
②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。
25℃
③
时，计算得
为
。
【答案】(1) B ＞
(2) 右侧
(3)
D
【详解】（1）①重水中存在电离平衡
，中性溶液中，
，只有B 点符合，
所以“A、B、C”三点中呈中性的是B 点，故答案为：B；
②水的电离平衡为吸热过程，温度升高，电离程度增大，
，
均增大，Kw 也增大，由图可知，
T1时离子浓度更高，Kw 更大，所以
＞
，故答案为：＞；
（2）①用
进行实验，左侧通入
，产物为
，电极方程式为：
，左侧为负极，
右侧为正极，电极方程式为
，在原电池中，正电荷向正极移动，所以盐桥中
移
向正极，即右侧，该电池为燃料电池，原料为氢气和氧气，总反应方程式为
，故答案为：
右侧；
；
②用
进行实验，一侧通入
，电池总反应方程式不变，则该电池为氢气和氧气组成的燃料电池，该侧
的电极反应方程式为
，故答案为：
；
（3）①对于反应
，平衡常数K 的定义为：K=
，在25℃的纯水中，水的离
子积常数为Kw=
，而且平衡时
，已知
，
带入公式：K=
，保留两位小数K
，故答案为：
；
②瞬时升温后，逆反应速率增大，但水的浓度是恒定的，正反应速率不变，所以建立新平衡的过程示意
图为D，
③驰豫时间公式为
，其中
，
，带入得：
，在平衡时，
，可推出
，带入已知值：
，即
，将k1带入驰豫时间
公式为：
，整理可得，
，计算括号内：
，
，由于
，可忽略不计，所以
，得出
，故答案为：
。
