文档文本内容
第03 讲 化学平衡常数及其相关计算
目录
01 课标达标练
题型01 化学平衡常数的理解
题型02 化学平衡常数的应用
题型03 化学反应速率常数
题型04 分压平衡常数的计算
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 化学平衡常数的理解
1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)＋NaCl(s)
NaNO3(s)＋ClNO(g) K1
2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g) K2
则4NO2(g)＋2NaCl(s)
2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝ (用K1、K2表示)。
2．(2025·浙江杭州期中)NO 与CO 是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应为：
，
，反应速率较小。有关该反应的
说法正确的是( )
A．K 很大，NO 与CO 在排入大气之前就已反应完全
B．增大压强，平衡将向右移动，K 值变大
C．升高温度，既增大反应速率又增大K
D．选用适宜催化剂可使尾气达到排放标准
3．CO2转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施，反应
可实现
的资源化利用，下列说法正确的是(
)
A．温度升高，
增大，
减小
B．加入催化剂，反应速率加快，可提高
产率
C．恒温恒容，增大压强，
转化率增大，平衡常数增大
D．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态
4．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z 三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是(
)
物质
X
Y
Z
起始浓度/(mol·L－1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(mol·L－1)
0.05
0.05
0.1
A．反应达到平衡时，X 的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y
2Z，平衡常数为1 600
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大
D．改变温度可以改变该反应的平衡常数
5．“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
6．“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
7．以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)
C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列
说法正确的是( )
A．该反应的平衡常数K=
B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023
D．将C2H5OH 移出一段时间后，v 正增大
8．
【化学史与学科知识结合】含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和
浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以
为原料可
制得
、
、
、
和
等。在催化剂
作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。
该反应为可逆反应，热化学方程式为
。对于反应
，下列说法正确的是( )
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．其他条件相同，增大
，
的转化率减小
D．上述反应中消耗
，转移电子的数目为
9．已知反应X(g)＋Y(g)
R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2
L 的密闭容器中充入0.2 mol X 和0.8 mol Y，反应初始4 s 内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是
( )
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1．7
1．1
1．0
0.6
0.4
A．4 s 时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B．830 ℃达平衡时，X 的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)
X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
02 化学平衡常数的应用
10．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5
N2O3＋O2，②N2O3
N2O＋O2；在2 L 密闭
容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平
衡常数为( )
A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2
11．工业上利用碳热还原
制得
。进而生产各种含钡化合物，温度对反应后组分的影响如图。
已知：碳热还原
过程中可能发生下列反应。
i．
ii．
iii．
下列关于碳热还原
过程的说法正确的是( )
A．
B．400℃后，反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)
2CO(g)的移动导致的
C．温度升高，C(s)+CO2(g)
2CO(g)的平衡常数K 减小
D．反应过程中，生成的
和
的物质的量之和始终等于投入C 的物质的量
12．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。
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
03 化学反应速率常数
13．(2025·江西省南昌市东湖区南昌二中高三期中)向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和
Cl2(g)，发生如下反应：PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g)，测得不同温度下PCl3(g)的转化率α 与时间的关系如图所
示。其速率方程为v 正=k 正·c(PCl3)·c(Cl2)，v 逆=k 逆·c(PCl5)(k 正、k 逆是速率常数，只与温度有关)。
下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．M 点：
>
C．升高温度，k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
D．T1时，若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1，则
=1/16
14．在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)
2H2O(g) +N2(g)，N2的瞬时生成速率
v=k·cm(H2)c2 (NO)。控制NO 起始浓度为0.5 mol/L，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，
下列说法正确的是( )
A．由题可知，该反应的速率常数k 为15
B．随着H2起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C．达平衡后，H2和NO 的浓度均增加一倍，则NO 转化率减小
D．H2起始浓度0.2 mol/L，某时刻NO 的浓度为0.4 mol/L，则N2的瞬时生成速率为0.24 mol/L
15．(2025•“八省联考”河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成
羟基磺酸钠(Q)，正、
逆反应速率可以表示为
和
和
分别为正，逆反应的速率常数，E1和E-1
分别为正，逆反应的活化能。
与
关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．E1＞E-1 B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时
D．加入催化剂可以提高N 的平衡转化率
16．(2025·辽宁省点石联考高三期末考试)CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)
＋H2O(g)。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中CH3OH 的体积分数与温度、投料比[用
表示]的关
系如图所示。已知该反应的速率方程为
，300℃、400℃时反应速率常数分别为
、
。
下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．M 点和N 点反应速率的比值：
C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内CH3OH 的产量
D．M 点CO2的平衡转化率为80%
17．温度为T1时，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)
(正反应吸热)。实验测得：v 正=v(NO2)消耗=k 正·c2(NO2)，v 逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k 逆·c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆
为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(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
Ⅲ
0
0.5
0.35
A．设K 为该反应的化学平衡常数，则有K=k逆
k正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k 正∶k 逆<0.8
18．一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该
反应在不同浓度下的反应速率如下：
c(H2)/(mol·L－1)
c(Br2)/(mol·L－1)
c(HBr)/(mol·L－1)
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果，下列结论错误的是( )
A．表中c 的值为1
B．α、β、γ 的值分别为1、2、－1
C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
19．温度为T1时，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)
(正反应吸热)。实验测得：v 正=v(NO2)消耗=k 正·c2(NO2)，v 逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k 逆·c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆
为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(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
Ⅲ
0
0.5
0.35
A．设K 为该反应的化学平衡常数，则有K=k逆
k正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k 正∶k 逆<0.8
20．在两个相同恒温(
)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0。实
验测得：
；
；
、
为速率常数，受温度影响。
下列说法错误的是( )
容器编号
物质的起始浓度(
)
物质的平衡浓度(
)
c(N2O5)
c(NO2)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
4
0
0
1
Ⅱ
1
2
0.5
A．平衡时容器1 中再充入一定量的N2O5，
体积分数增大
B．若将容器1 改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)＜0.1mol·L-1
C．反应刚开始时容器Ⅱ中的
D．当温度改变为
时，若
，则T2＜T1
21．室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M 和N，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Z；
②M+N=X+Y(产物均易溶)。反应①的速率
，反应②的速率
(
、
为速率常数)。
反应体系中M 和Z 的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是( )
A．反应过程中，体系中Y 和Z 的浓度之比逐渐减小
B．0～30min 内，M 的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N 转化为Y
D．反应的活化能：①
②
22．温度为T1，在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋
3H2(g) ΔH＝＋206.3 kJ·mol－1，该反应中，正反应速率为v 正＝k 正·c(CH4)·c(H2O)，逆反应速率为v 逆＝k
逆·c(CO)·c3(H2)，k 正、k 逆为速率常数，受温度影响。
已知T1 时，k 正＝k 逆，则该温度下，平衡常数K1＝____；当温度改变为T2 时，若k 正＝1.5k 逆，则
T2________T1(填“>”“＝”或“<”)。
23．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO 的主要反应如下：
4NH3(g)＋6NO(g)
5N2(g)＋6H2O(l) ΔH＜0
已知该反应速率v 正＝k 正·c4(NH3)·c6 (NO)，v 逆＝k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常
数)，该反应的平衡常数K＝，则x＝________，y＝________。
24．(2025·江苏省南京市高三二模)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E Ⅰ________反应Ⅱ的活化能E Ⅱ(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”)。
25．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO 的主要反应如下：
4NH3(g)＋6NO(g)
5N2(g)＋6H2O(l) ΔH＜0
已知该反应速率v 正＝k 正·c4(NH3)·c6 (NO)，v 逆＝k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常
数)，该反应的平衡常数K＝，则x＝________，y＝________。
26．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)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。
27．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的速率却随温度的升
高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应历
程分两步：
i：2NO(g)
N2O2(g)(快)，v1 正＝k1 正c2(NO) v1 逆＝k1 逆c(N2O2) ΔH1＜0
ii：N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)(慢)，v2 正＝k2 正c(N2O2)c(O2) v2 逆＝k2 逆c2(NO2) ΔH2＜0
请回答下列问题：
①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1 正、k1 逆、k2 正、k2 逆表示的
平衡常数表达式K＝_______________
②由实验数据得到v2 正～c(O2)的关系可用如图表示。当x 点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，
则变为相应的点为__________________(填字母)。
28．氮的氧化物是大气污染物之一，研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。T°C 时，
存在如下平衡：2NO2(g)
N2O4(g)。该反应正逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为：v(正)=k 正
c2(NO2)，v(逆)=k 逆c(N2O4)(k 正、k 逆是速率常数)，且lgv(正)~lgc(NO2)与lgv(逆)~lgc(N2O4)的关系如图所示。
①T°C 时，该反应的平衡常数K=_______。
②T°C 时，向刚性容器中充入一定量NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol·L-1，则平衡时NO2的物质的
量分数为_______(以分数表示)。平衡后v(正)=_______(用含a 的表达式表示)。
29．一定温度下，在1 L 恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g)，发生如下反应：C2H4(g)+
H2O(g)
CH3CH2OH(g) ΔH，测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图2 所示。其中T1、T2表
示温度，速率方程：υ 正=k 正·c(C2H4)·c(H2O)，υ 逆=k 逆·c(CH3CH2OH)(k 是速率常数，只与温度有关)。
(1)N 点：k 正/k 逆_______c(CH3CH2OH)/c(C2H4)∙c(H2O)(填“>”“<”或“=”)，升高温度，k 正增大的倍数
________k 逆增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
(2)温度为T1时，测定平衡体系中c(H2O)=0.25 mol·L−1，则：k 正/k 逆=__________L·mol−1。
30．航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatior 反应：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应：2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)
一种新的循环利用方案是用Bosch 反应CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g) △H＜0 代替Sabatier 反应，
再电解水实现O2的循环利用。
350℃时，向体积为2L 的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应，若反应起始和平衡
时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示：
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强
6.00P
5.60P
5.30P
5.15P
5.06P
5.00P
5.00P
①350℃时Bosch 反应的Kp=_________________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体
积分数×体系总压)
②Bosch 反应的速率方程：v 正=k 正•c(CO2)•c2(H2)，v 逆=k 逆•c2(H2O)(k 是速率常数，只与温度有关)。
30min 时，
_________________
(填“＞”“＜”或“=”)；升高温度，k 正增大的倍数
_________________k 逆增大的倍数。(填“＞”“＜”或“=”)
04 分压平衡常数的计算
31．
【生命活动与学科知识结合】(2025·江苏省宿迁市高三模拟)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。
32．在恒容密闭容器中，加入足量的MoS2和O2，仅发生反应：2MoS2(s)＋7O2(g)
2MoO3(s)＋
4SO2(g) ΔH。
测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示：
(1)p1、p2、p3的大小：________。
(2)若初始时通入7.0 mol O2，p2为7.0 kPa，则A 点平衡常数Kp＝________(用气体平衡分压代替气体
平衡浓度计算，分压＝总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。
33．利用废弃的H2S 的热分解可生产H2：2H2S(g)
2H2(g)＋S2(g)。现将0.20 mol H2S(g)通入某恒
压(压强p＝a MPa)密闭容器中，在不同温度下测得H2S 的平衡转化率如图所示：
已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数。温度为
T4℃时，该反应的平衡常数Kp＝________(用含a 的代数式表示)。
34．一定条件下，向某密闭容器中通入4 mol 的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应：C4H10(g)
C2H4(g)+ C2H6(g) ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如下图所示：
①X 表示_______ (填“温度”或“压强”)，Y1_______Y2(填“>”或“<”)，该反应为焓_______ (填
“增”或“减”)反应。
②A 点对应的压强为
，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为
，则v(C4H10)=
_______
，此温度下平衡常数
_______，A、B、C 三点对应的平衡常数
的大小关系为_______。(KP为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
35．SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1 把SO2
与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应，SO2的转化率与温度T 的关系如下图所示：
若反应一直保持在p 压强条件下进行，则M 点的分压平衡常数Kp＝________(用含p 的表达式表示，
用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
36．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)。
37．丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其化学方程式为C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)。一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC3H8，开始压强为pkPa，C3H8的气体体
积分数与反应时间的关系如图所示：
①此温度下该反应的平衡常数Kp=___________(用含字母p 的代数式表示，Kp是用反应体系中气体物
质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×体积分数)。
②已知该反应过程中，v 正=k 正p(C3H8)，v 逆=k 逆p(C3H6)p(H2)，其中k 正、k 逆为速率常数，只与温度有
关，则图中m 点处
=___________。
38．
[2021·全国乙卷，28(3)]McMorris 测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平
衡常数Kp。
2NO(g)＋2ICl(g)
2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g)
2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl 分解为NO 和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“大于”
或“小于”)，写出推理过程：_____________________________________。
39．
【逻辑思维与科学建模】二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化
反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合
成气制备二甲醚，主要原理如下：
反应Ⅰ. CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
反应Ⅱ．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH2= -23 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)若反应Ⅰ正反应速率方程为v 正=k 正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v 逆=k 逆c(CH3OH)，其中k 正、k
逆分别为正、逆反应的速率常数，图1 所示中，若斜线①、②分别表示k 正、k 逆随温度变化，则
△H1___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B 的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学
平衡常数K=___________。
(2)在
下，将2 mol CO、4 mol H2充入2L 恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，
10min 达到平衡，测得c(H2)=0.8mol·L-1、c(H2O)=0.15mol·L-1，则v(CO)= ___________
，反应I
平衡常数Kp=___________
(Kp 为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算
式)。
40．在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。
其中一种进料组成为
＝0.75、
＝0.25，另一种为
＝0.675、
＝0.225、xAr＝0.10。(物质i 的摩
尔分数：xi＝)
①图中压强由小到大的顺序为________________，判断的依据是________________。
②进料组成中含有惰性气体Ar 的图是________________。
③图1 中，当p2＝20 MPa、
＝0.20 时，氮气的转化率α＝________________。该温度时，反应
N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp＝________________(MPa)－1(化为最简式)。
1．(2025·河北模拟预测)376.8 ℃时，反应①W(s)
X(s)+Y(s)+2Z(g)的平衡常数Kp = 1.
0×104Pa2。该条件下，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 W，抽真空后，通过一支管通入M 蒸气(然后将支管
封闭)。M 蒸气初始压强为20.0kPa，发生反应②2N(g)
Z(g) +M(g)，平衡时，测得烧瓶中压强为
32.5kPa。下列说法错误的是( )
A．平衡时p(N)= 24. 8 kPa
B．反应②的平衡常数Kp的计算式为
C．增大压强，达到新平衡时Z 的浓度变小
D．降低温度，Z 的产率是否增大不能确定
2．(2025·陕西省西安中学第三次高三模拟)将一定量的固体Ag2SO4置于
容积不变的密闭容器中，
在一定温度下加入催化剂后发生下列反应：①Ag2SO4(s)
Ag2O(s)+SO3(g)；②2SO3(g)
2SO2(g)
＋O2(g)。反应经过10 min 后达到了平衡状态，测得c(SO3)=0.4mol·L-1，c(SO2)=0.1mol·L-1，下列说法正确
的是( )
A．SO3(g)的分解率为25%
B．此温度下反应①平衡常数K=0.4mol·L-1
C．在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s)，再次达到平衡后c(SO3)将减小
D．若温度不变，体积缩小为原来的一半，n(SO2)不变
3．(2025·河南省部分重点高中高三青桐呜大联考)已知反应SiHCl3(g)＋H2(g)
Si(s)＋3HCl(g)
ΔH＝+210kJ·mol−1，在三个不同容积的恒容密闭容器中分别充入1mol SiHCl3(g)与2molH2(g)，恒温条件下，
测得平衡时SiHCl3(g)的转化率与体系压强如表。
序
号
温度℃
容器容积/L
平衡转化率
体系平衡压强kPa
①
200
V1
50%
p1
②
200
V2
70%
p2
③
350
V3
50%
p3
下列说法错误的是( )
A．初始反应速率：①>② B．p1：p2=35：37
C．容器容积：V1>V3 D．若从实验②的容器中取走部分
，SiHCl3的转化率不变
4．在3 个容积均为2.0L 的恒容密闭容器中，反应H2O(g)+C(s)
CO(g)+H2(g) ΔH＞0 ，分别在一
定温度下达到平衡，下列说法正确的是( )
容
器
温度
(T1＞T2)
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(H2O)
n(C)
n(CO)
n(H2)
n(CO)
I
T1
0.6
1.2
0
0
0.2
II
T1
1.2
1.2
0
0
x
III
T2
0
0
0.6
0.6
y
A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1
B．达到平衡时，容器II 中H2O 的转化率比容器I 中的小
C．若5min 后容器I 中达到平衡，则H2O 的平衡浓度为1.0 mol/L
D．达到平衡时，容器III 中 CO 的转化率小于66.6%
5．(2025·山东省烟台市高三期中)某实验室测定并计算了在136～180℃范围内下列反应的平衡常数
Kp：
①2NO(g)＋2ICl(g)
2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
②2NOCl(g)
2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到
和
均为线性关系，如图所示，回答下列问题：
(1)反应Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)的反应物键能总和 (填“大于”或“小于”)生成物的键能总
和；180℃时，该反应的平衡常数Kp= 。
(2)t℃时在某一特制的恒容密闭容器中加入过量氯铂酸钡(BaPtCl6)，抽真空后，用一支管通入碘蒸气
(然后将支管封闭)。此时容器的初始压强为10.0kPa，反应达到平衡时，测得I2的平衡转化率为30%。已知
BaPtCl6固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数Kp=1.0 kPa 2。
①氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为 。
②平衡时容器中总压强为 kPa，t 180(填“>”或“＜”)。
③平衡后，保持温度不变缩小容器体积，Cl2(g)＋I2(g)
2ICl(g)平衡移动 (填“正向”、
“逆向”或“不”)，重新达到平衡，p(I2) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
6．
【资源利用与学科知识结合】研究氮、碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。
回答下列问题：
(1)已知氢气还原氮气合成氨低温下自发发生。若将2.0 mol N2和6.0molH2通入体积为1L 的密闭容器
中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A 表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B 表示T1温度下n(NH3)的
变化，T2温度下反应到a 点恰好达到平衡。
①温度T1______(填“>”“<”或“=”下同) T2。T1温度下恰好平衡时，曲线B 上的点为b(m，n)，则
m______12，n_____2；
②T2温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)________(填“>”“<”或
“=”)v(逆)。
(2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：
I．C(s)＋H2O(g)
CO(g)+ H2(g) ΔH1＝+131.3kJ·mol−1 K1
II．C(s)＋2H2O(g)
CO2(g)+ 2H2(g) ΔH1＝+90.3kJ·mol−1 K2
III．CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝-41.0kJ·mol−1 K3
三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示，则表示K1、K3的曲线依次是_______、_______。
(3) CO2在Cu-ZnO 催化下，同时发生以下反应，是解决能源短缺的重要手段。
I．CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＜0
II．CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0
在容积不变的密闭容器中，保持温度不变，充入一定量的CO2和H2，起始及达平衡时，容器内各气
体的物质的量及总压强如下表所示：
CO2
H2
CH3OH
CO
H2O
总压强/kPa
起始/mol
0.5
0.9
0
0
0
平衡/mol
0．3
若容器内反应I、II 均达到平衡时，
，反应①的平衡常数KP=______(kPa)-2。(用含p 的式子表
示，分压=总压×气体物质的量分数)
1．(2024·山东卷，15，4 分)(双选)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0。
一定压力下，按CO2，H2物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：1 投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变
化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k 分别为k1、
k2。下列说法错误的是( )
A．k1＞k2
B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
2．(2022•河北省选择性考试，11)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式
为①X
Y；②Y
Z。反应①的速率
，反应②的速率
，式中
为速率
常数。图甲为该体系中X、Y、Z 浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的
曲线。下列说法错
误的是( )
A．随
的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y 的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定
3．(2021•河北选择性考试，11)室温下，某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等，同时发生以下两个反
应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)
(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是( )
A．0～30min 时间段内，Y 的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M 转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
4．(2024· 贵州卷，17 节选)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产
品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应：
ⅰ．CH4(g) →C(s)＋2H2(g) ΔH1＝+74.6kJ·mol−1 ΔS=+80.84J·mol-1·K-1
ⅱ．6CH4(g) →C6H6(l)＋H2(g) ΔH2
(5)
下，在某密闭容器中按n(C6H6)：n(CH4)=1 ：5 充入气体，发生反应C6H6(g) ＋
CH4(g)→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6(g)与C7H8(g)的分压比为4：1，则C6H6(g)的平衡转化率为 ，
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，列出计算式即可)。
5．(2024·湖南卷，18)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料。
(3)催化剂TiO2再生时会释放CO2，可用氨水吸收获得NH4HCO3。现将一定量的NH4HCO3固体(含
0.72g 水)置于密闭真空容器中，充入CO2和NH3，其中CO2的分压为
，在
℃下进行干燥。为保
证NH4HCO3不分解，NH3的分压应不低于
(已知
NH4HCO3分解的平衡常数Kp= 4×104(kPa)3)；
6．(2024·福建卷，14 节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由 Si 和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如
下：
Ⅰ．SiCl4(g)＋H2(g)= SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＝52kJ·mol−1
Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)= SiHCl3(g)＋H2(g) ΔH2＝-236kJ·mol−1
Ⅲ．Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)=2SiH2Cl2(g) ΔH3＝16kJ·mol−1
Ⅳ．Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)=4SiHCl3(g) ΔH4＝-80 kJ·mol−1
(3)在压强为p0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的
量分数×总压。
①图中n 代表的组分为_______。(填化学式)
②
时，反应Ⅲ的平衡常数Kp=_______。(列出计算式)
③
时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式)
7．(2024·湖北卷，17 节选)用BaCO3和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研
人员提出的绿色环保新路线。
反应I：BaCO3(s)+C(s)
BaO(s)+2CO(g)
反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s)
BaC2(s)+CO(g)
(2)已知
、
(n 是
的化学计量系数)。反应、Ⅱ的
与温度的关系曲线见图
1。
①反应BaCO3(s)+4C(s)
BaC2(s)+3CO(g)在
的KP= Pa3。
②保持
不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时pCO= Pa，若将容器体积压缩到
原来的
，重新建立平衡后pCO= Pa。
8．(2024·江西卷，16 节选)石油开采的天然气含有H2S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重
要途径。CH4和H2S 重整制氢的主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4(g)+2H2S(s)
CS2(g)+4H2(g) ΔH1=+260kJ/mol
反应Ⅱ：CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH2=+90kJ/mol
反应Ⅲ：2H2S(g)
S2(g)+2H2(g) ΔH3=+181kJ/mol
(4)假设在10L 的恒温刚性容器中，通入0.3mol CH4和0.15mol H2S 发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为
P0.CH4和H2S 的转化率与时间的关系如图2，0～5min 内H2的化学反应速率为 _______mol/(L•min)；5min
时，容器内总压为 _______。
9．(2024·甘肃卷，17 节选)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3：3SiCl4(g)＋2H2(g) + Si(s)
4SiHCl3(g)。
，
密闭
容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4molH2和0.1mol SiCl4气体反应，SiCl4转化率随时间
的变化如下图所示：
①0-50 min，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率
v(SiHCl3)= mol·L－1·min－1。
②当反应达平衡时，H2的浓度为 mol·L－1，平衡常数K 的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
10．(2024·山东卷，20，12 分)水煤气是H2的主要来源，研究CaO 对C-H2O 体系制H2的影响，涉及
主要反应如下：
C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) (I) ΔH1＞0
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) (II) ΔH2＜0
CaO(s)＋CO2(g)= CaCO3(s) (III) ΔH3＜0
回答列问题：
(2)压力p 下，C-H2O- CaO 体系达平衡后，图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO3(s)在T1温度时完
全分解。气相中CO，CO2和H2摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a 线对应物种为_______(填化学
式)。当温度高于T1时，随温度升高c 线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是_______。
(3)压力p 下、温度为T0时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应CO(g)＋
H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的平衡常数KP=_______；此时气体总物质的量为
，则CaCO3(s)的物质的量
为_______
；若向平衡体系中通入少量CO2(g)，重新达平衡后，分压p(CO2)将_______(填“增大”“减
小”或“不变”)，p(CO)将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
11．(2023•山东卷，20 节选)一定条件下，水气变换反应CO+H2O
CO2+H2的中间产物是
HCOOH。为探究该反应过程，研究
水溶液在密封石英管中的分子反应：
Ⅰ．HCOOH
CO+H2O(快)
Ⅱ．HCOOH
CO2+H2(慢)
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应
Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为：
，k 为反应速率常数。T1温度下，HCOOH 电
离平衡常数为Ka，当HCOOH 平衡浓度为x mol·L-1时，H+浓度为_____ mol·L-1，此时反应Ⅰ应速率
_____ mol·L-1·h -1 (用含Ka、x 和k 的代数式表示)。
12．(2023•湖北省选择性考试，19)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。
(4)1200K 时，假定体系内只有反应C40H12 (g)
C40H10(g) + H2(g)发生，反应过程中压强恒定为
p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp 为_______(用平衡分压代替平衡浓度计
算，分压=总压×物质的量分数)。
13．(2023·全国乙卷，28(3)(4)节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途。
(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
－T 的关系如图所示。660 K 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929 K 时，p 总＝84.6 kPa、
＝35.7 kPa，则
＝____kPa，Kp(Ⅱ)
＝____________kPa(列出计算式)。
14．(2023·湖北，19 节选)(5)C40H19(g)
C40H18(g)＋H·(g)及C40H11(g)
C40H10(g)＋H·(g)反应的
ln K(K 为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，ln K＝－＋c(R 为理想气体常数，c
为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是________。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是________(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
15．(2022·全国甲卷，28 节选)(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热
化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa
①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH 为________kJ·mol－1，Kp＝__________Pa。
(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2 进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质
的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝__________Pa。
16．(2022·湖南，16 节选)(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol
H2O(g)，起始压强为0.2 MPa 时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1
反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO 的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系__________(填“吸
收”或“放出”)热量__________kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝__________(以分压表示，分压＝总压×物质
的量分数)。
