考點(diǎn)27化學(xué)平衡常數(shù)及其相關(guān)計(jì)算

目錄

考情探究1

1.高考真題考點(diǎn)分布...................................................................1

2.命題規(guī)律及備考策略.................................................................1

考法01化學(xué)平衡常數(shù)...................................................................2

考法02平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算............................................................4

考情探究

1.高考真題考點(diǎn)分布

考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分布

2024?北京卷，3分；2024?江蘇卷，3分；2024.湖南卷，3分；2024.安徽卷，3分；

2024?遼寧卷，3分；2023?重慶卷，3分；2023?江蘇卷,3分；2023?湖南卷,3分；

平衡常數(shù)的計(jì)算2023全國乙，T28,3分；2023湖北，T19,3分；2023遼寧，T18,3分；

2022全國甲，T28,3分；2022全國乙，T28,3分；2022湖南，T14,3分；

2022年6月浙江，T29,3分；2022山東，T20,3分；

2024?浙江卷，3分；2022上海，T20,3分；2021上海，T17,3分；

平衡常數(shù)的應(yīng)用

2021河北，T16,3分；2021山東，T20,3分

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】

高頻考點(diǎn)從近幾年全國高考試題來看，平衡常數(shù)的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算仍是高考命題的熱點(diǎn)。

【備考策略】

T根生千街常數(shù)喪達(dá)式計(jì)算干街索數(shù)

1根樹圖像計(jì)算平??唐故|

￥順常數(shù)._：才備多個反應(yīng)的平街南入什為某相類反應(yīng)的平amr赦|

H的I修TI4根半速率管數(shù)，平曲店數(shù)的關(guān)系什尊平的常數(shù)|

恒容條件F分壓平街窗敢|

用"二式"法平g?數(shù)

dnH#恒快條件下分壓平做常數(shù)(含“情性”組分)[

1求黑物質(zhì)流度]

平面雷St平&常收二《判斷反應(yīng)進(jìn)行的曹度

及化率

HWiiHLHT川新反應(yīng)是否達(dá)到平?或反應(yīng)進(jìn)行的方向|

T判新反應(yīng)的熱效應(yīng)

「1》平青轉(zhuǎn)化補(bǔ)T地反應(yīng)速率的增大而增大

T平街何化率一僮用勒旦特列用j”

【命題預(yù)測】

預(yù)計(jì)2025年高考會以新的情境載體考查平衡常數(shù)的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、與轉(zhuǎn)化率有關(guān)的圖像等，題目

難度一般較大。

考法01化學(xué)平衡常數(shù)

1.表達(dá)式

一d1(C)d(D)

(1)對于一般可逆反應(yīng)：》7A(g)+“B(g)=pC(g)+qD(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后，K=d"(人).＜：，"(B)，K稱為

化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。

【易錯警示】(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。

(2)平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系

①平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。

②在相同溫度下，對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，即長正=?-。

K逆

③方程式乘以某個系數(shù)無，則平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼腦次方。

④兩方程式相加得總方程式，則總方程式的平衡常數(shù)等于兩分方程式平衡常數(shù)的乘積，即K&=KrK2。

2.意義及影響因素

(1)K值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大。

(2)K只受溫度的影響,與物質(zhì)的濃度、壓強(qiáng)變化無關(guān)。

3.應(yīng)用

(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。溫度一定時，K越大，說明正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率越

大；反之，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率越小。

(2)判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向。

對于可逆反應(yīng)：機(jī)A(g)+幾B(g)=^pC(g)+qD(g)的任意狀態(tài)，

生：d(C)d(D)

濃度商：。丁(A).度(B)°

Q<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

<Q=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

、Q>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

(3)判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱

值增大-正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

|降」溫度丁"值增大一正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

I—*K值減小f正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

易錯辨析

-----------it<

請判斷下列說法的正誤(正確的打W”，錯誤的打“X”)

(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度。()

(2)溫度升高，平衡常數(shù)一定增大。()

(3)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動。()

(4)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù)。()

(5)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，平衡常數(shù)不會發(fā)生改變。()

【答案】(l)x(2)x(3)x(4)x(5)x

典例引領(lǐng)

----------ll<

考向01考查平衡常數(shù)及其影響因素

【例1】(2024?天津南開?一模)對于反應(yīng)C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)A/f>0,下列有關(guān)說法正確的是

()

配業(yè)lxC(CO)-C(H2)

A.平衡吊數(shù)表達(dá)式為K=??.c(H2O)

B.恒溫條件下壓縮容器的體積，平衡不移動，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化

C.升高體系溫度，平衡常數(shù)K減小

D.恒溫恒壓條件下，通入氧氣，平衡正向移動，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化

【答案】D

【解析】固態(tài)物質(zhì)濃度為“常數(shù)”，視為“1”，不需寫入平衡常數(shù)表達(dá)式，A項(xiàng)錯誤；增大壓強(qiáng)，平衡逆向移

動，B項(xiàng)錯誤；升溫，該反應(yīng)正向進(jìn)行，K增大，C項(xiàng)錯誤；恒壓條件下，通入氧氣，平衡向氣體體積增大

的方向移動，即平衡正向移動，K只與溫度有關(guān)，溫度不變，K不發(fā)生變化，D項(xiàng)正確。

考向02考查平衡常數(shù)的應(yīng)用

【例2】(2024.江蘇南京.二模)反應(yīng)I、II、III均會在工業(yè)生產(chǎn)硝酸過程中發(fā)生，其中反應(yīng)I、II發(fā)生在氧

化爐中，反應(yīng)III發(fā)生在氧化塔中，不同溫度下各反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。

溫化學(xué)平衡常數(shù)

度反應(yīng)I:反應(yīng)II：反應(yīng)皿

(K)4NH3+5O2=4NO+6H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O2NO+O2=2NO2

500l.lxlO267.0x10341.3xl02

7002.1X10192.6X10251.0

下列說法正確的是()

A.使用選擇性催化反應(yīng)I的催化劑可增大氧化爐中NO的含量

B.通過改變氧化爐的溫度可促進(jìn)反應(yīng)I而抑制反應(yīng)n

c.通過改變氧化爐的壓強(qiáng)可促進(jìn)反應(yīng)I而抑制反應(yīng)n

D.氧化爐出氣在進(jìn)入氧化塔前應(yīng)進(jìn)一步提高溫度

【答案】A

【解析】使用選擇性催化反應(yīng)I的催化劑可促進(jìn)反應(yīng)I的發(fā)生，增大氧化爐中NO的含量，故A正確；升

高溫度，反應(yīng)I和反應(yīng)II的平衡常數(shù)均減小，則正反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，無法通過改變氧化爐的溫度達(dá)到促進(jìn)

反應(yīng)I而抑制反應(yīng)II的效果，故B錯誤；反應(yīng)I和反應(yīng)n的正反應(yīng)均為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，無法通過

改變氧化爐的壓強(qiáng)達(dá)到促進(jìn)反應(yīng)I而抑制反應(yīng)II的效果，故C錯誤；反應(yīng)I、II、III正反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，

所以氧化爐出氣在進(jìn)入氧化塔前應(yīng)降低溫度，故D錯誤。

對點(diǎn)提升

---------------1|<

【對點(diǎn)1】(2024?山東濟(jì)南?模擬)已知反應(yīng)①：CO(g)+CuO(s)-CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②：H2(g)+CuO(s)

—Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K和於，該溫度下反應(yīng)③：CO(g)+H2O(g)-

CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是()

A?反應(yīng)①的平衡常數(shù)格=：:署黑;

B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K專

C.對于反應(yīng)③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焰變?yōu)檎?/p>

D.對于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，吊濃度一定減小

【答案】B

【解析】在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，純固體不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，A錯誤；由于反應(yīng)③=反應(yīng)①一

反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K=9,B正確；對于反應(yīng)③，溫度升高，氏濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸

熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此△”<(),c錯誤；對于反應(yīng)③，在恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，如充入惰性氣

體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。

【對點(diǎn)2](2024?江蘇宿遷?模擬)刀時，在1L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2A(g)+B(g)-2C(g)。A、B的

起始濃度分別為0.40mol.L-、0.96mol-L1,起始壓強(qiáng)為外，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時壓強(qiáng)為p,卷

下列說法錯誤的是()

A.Ti時，A的平衡轉(zhuǎn)化率為80%

24

B.Ti時，K=20,Kp=;

C.Ti達(dá)到平衡時，再充入0.08molC和0.20molB,則平衡將正向移動

D.石時(巴>/)，平衡常數(shù)為10,可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

【答案】C

【解析】設(shè)反應(yīng)達(dá)平衡時，C的濃度為2xmoLL-i,則

2A(g)+B(g)=金2C(g)

起始/(mol/L)0.400.960

轉(zhuǎn)化/(mol/L)2xX2x

平衡/(mol/L)0.40-2x0.96—x2x,

…0.40+0.9617—/口—

恒溫恒容時，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則八/m9-khQA_LO—，解得x—0.16，故A的平衡

0.40—2x十0.96~x+2x1l3s

轉(zhuǎn)化率為奇喏xl00%=80%,A項(xiàng)正確;0322

平衡時，『U.U既oxu."o=20,A、B、C的平衡分壓分別為

0.08=J_0.8=20.32=4_

0.08+0.8+0.32P~15p0.08+0.8+0.32PFP0.08+0.8+0.32P-15p

B項(xiàng)正確；保持體積不變，混合氣體中再充入0.08molC和0.20molB,則C和B的濃度分別為0.40

_o402_

moil-和L00moLL-i,故。=而初萬而=25>K,反應(yīng)逆向移動，C項(xiàng)錯誤；溫度升高，K減小，可知

平衡逆向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)正確。

考法02平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算

1.一個模式——“三段式”

(1)步驟：書寫(寫出有關(guān)化學(xué)平衡的化學(xué)反應(yīng)方程式)一列變量(列出各物質(zhì)的起始、變化、平衡量)一計(jì)算

(根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算)。

(2)模式：如反應(yīng)：〃zA(g)+〃B(g)=pC(g)+gD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后，

A的消耗量為如，容器容積為1L。

〃zA(g)+九B(g)k—pC(g)+qD(g)

起始/molab00

變化/molmxnxpxqx

平衡/mola~mxb-nxpxqx

(px)P?(qx)q

①求平衡常數(shù)：K=

(a-iwc)m?(b-nx)n

②求轉(zhuǎn)化率

玄某參加反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量

轉(zhuǎn)化率一某參加反應(yīng)的物質(zhì)起始的量X100%,如a(A'="X100%o

2.明確三個關(guān)系

(1)對于同一反應(yīng)物，起始量一變化量=平衡量。

(2)對于同一生成物，起始量+變化量=平衡量。

(3)各轉(zhuǎn)化量之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

3.掌握四個公式

匚….."八七n(轉(zhuǎn)化)c(轉(zhuǎn)化)

⑴反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=77菽斤X1OO%=二WXI。。％。

(2)生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高,產(chǎn)率越大。產(chǎn)

去實(shí)際產(chǎn)量

平一理論產(chǎn)量xl00%o

某氣體組分的物質(zhì)的量

某氣體組分的體積分?jǐn)?shù)=

(3)混合氣體總的物質(zhì)的量

4.壓強(qiáng)平衡常數(shù)

(1)含義

在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代遛度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。

(2)表達(dá)式

對于一般可逆反應(yīng)m(A)+n(B)=p(C)+q(D),當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時其壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp可表示為

pP(C)-pq(D)

(A)(B)°

(3)分壓、總壓的計(jì)算

①分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

②p(總)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)*

(4)計(jì)算/的兩套模板［以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)為例］

模板1

N2(g)+3H2(g)=-2NH3(g)(平衡時總壓為po)

〃(始)1mol3mol0

An0.5mol1.5mol1mol

〃(平)0.5mol1.5mol1mol

0.51.51

)(X)Po了po3P°

2

KP=（0.5Y

模板2：

剛性反應(yīng)容器中N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）

p（始）po3Po0

△pp'3〃2pr

p（平）P。-3po—3pr2pr

K=________________

P（P。一"）,（3p0-3p，）3

典例引領(lǐng)

-------------IIO

考向01考查平衡常數(shù)的計(jì)算

【例1】（2024?山東日照?三模）逆水煤氣變換反應(yīng)是一種轉(zhuǎn)化和利用的重要途徑，發(fā)生的反應(yīng)有：

1

反應(yīng)i：H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）AH,=+41.1kJmor

1

反應(yīng)ii：4H2（g）+CO2（g）CH4（g）+2H2O（g）AH2=-165.0kJmor

反應(yīng)iii：3H2（g）+CO（g）CH4（g）+H2O（g）AH3

常壓下，向密閉容器中充入ImolCCh和2m0IH2,達(dá)平衡時H2、H2O和含碳物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度的變化

如圖。下列說法正確的

B.a代表CO、b代表C%c代表CO?

2

C.649℃時，反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=§

D.800℃時，適當(dāng)增大體系壓強(qiáng)，”（CO）保持不變

【答案】D

【分析】由題干信息可知，升高溫度，反應(yīng)I正向移動，反應(yīng)n、III逆向移動，則n（CO）增大、c（CH4）減

小，結(jié)合題干圖像可知，c表示CO、a表示CCh、b表示CH4,據(jù)此分析解題。

【解析】A.方程式II-I得方程式3H2(g)+CO(g)=CH4(g)+H2O(g)AH3=AH2-AH1=(-165.0-41.1)kJ/mol=-

206.1kJ/mol,A錯誤；

B.由分析可知，a表示CCh、b表示CH4、c表示CO,B錯誤；

C.由分析結(jié)合題干圖示信息可知，649℃平衡時n(H2)=1.2mol,消耗n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol,

n(CO)xn(H2O)

n(CO)=n(CO2),因?yàn)檫€生成CH4,所以生成n(H2。)小于0.8mol,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=才才女而j<

0.8mol2

C錯誤;

1.2mol3'

D.高溫時反應(yīng)I進(jìn)行的程度很大，反應(yīng)H、III進(jìn)行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受壓強(qiáng)影響，適

當(dāng)增大體系壓強(qiáng)，n(CO)保持不變，D正確；

故答案為：D?

考向02考查分壓平衡常數(shù)的計(jì)算

【例2】(2024?江蘇南京.二模)如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系

(圖中的壓強(qiáng)分別為IO,Pa和105Pa)。(己知：丙烷脫氫制丙烯為強(qiáng)吸熱過程)

7o

6o

%

/5o

照

4o

會

需3o

盤2o

1O

500510520530540550560570580

溫度/七

(1)104Pa時，圖中表示丙烯的曲線是(填“i”“ii”“iii”或“iv”)。

(2)104Pa、500℃時，主反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)4=—(己知：氣體分壓=氣

體總壓x體積分?jǐn)?shù))。

【答案】⑴i(2)3.3x103pa

【解析】(1)丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，丙烯的平衡體積

分?jǐn)?shù)減??；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)增大，故曲線i

代表IO4Pa時丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)。

(2)104Pa,500℃時，丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)為33%,設(shè)起始丙烷為1mol,轉(zhuǎn)化率為無，由題意建立如下三

段式：

C3H8(g)==C3H6(g)+H2(g)

起始(mol)100

變化(mol)XXX

平衡(mol)l-xXX

X

則由丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)為33%可得,=0.33,解得40.5,丙烷、丙烯和氫氣的分壓均為IO,

1+x

Pax|,則用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)

fl04x1\fl04x1^

Kp=--------------:--------Pa=104x^Pa=3.3xio3Pao

104x1

考向03考查速率常數(shù)與平衡常數(shù)關(guān)系在計(jì)算中的應(yīng)用

【例3】(2024?江蘇南京二模)2NO(g)+Ch(g)=2NC)2(g)的反應(yīng)歷程如下：

反應(yīng)I：2NO(g)一N2O2(g)(快)A/7i<0

Vl(JE)=A：l(jE)-C2(NO),V1(逆)=加您)-C(N2C)2);

反應(yīng)n：N2()2(g)+O2(g)2NC)2(g)(慢)AH2<0

V2(JE)=fe(iE)-C(N2O2)-C(O2),V2(逆)=3逆)—(NCh)。

(1)一定條件下，反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)長=(用含％㈤、M㈣、

42(正)、心(逆)的代數(shù)式表示)。反應(yīng)I的活化能&反應(yīng)n的活化能En(填“或“=")。

(2)已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度的升高而增大，則升高溫度后儂正)增大的倍數(shù)初逆)增大的倍數(shù)(填“大

于,，“小于,，或“等于,〉

?―田、ki<iE)-ki(iE).__

【答案】(1)7------7—<(2)小于

M(ffi)-K2<ffi)

【解析】⑴反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時，也(正)=也(逆)、丫2(正)=也(逆)，所以Vl(E)-V2(E)—Vl(ig)-V2(ffi)>即

Z：i(i).c2(NO).fo^.c(NO2).c(O2)=Z：i?)-c(N2O2).fe(?)-c2(NO2),則有K=(篇怨短=￡；；；；；因?yàn)?/p>

()2(

決定2NO(g)+O2(g)一2NO2(g)速率的是反應(yīng)n,所以反應(yīng)I的活化能段小于反應(yīng)II的活化能Eli。

【思維建?！?/p>

(1)假設(shè)基元反應(yīng)為aA(g)+bB(g)=cC(g)+rfD(g),其速率可表示為v=^cfl(A)-cz,(B),式中的人稱為反應(yīng)速

率常數(shù)或速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等

因素的影響，通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)。

(2)正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系

對于基元反應(yīng)〃A(g)+/?B(g)-cC(g)+MXg),v正=左正?ca(A)/(B),v逆=%逆d(C)?/(D),平衡常數(shù)K=

cc(C)-cd(D)左正逆一、」一丁公L,,k正

c“(A)d(B)反應(yīng)達(dá)到平衡時旌=小，故長=記。

對點(diǎn)提升

'---------1|<

【對點(diǎn)1】(2024?湖南?模擬預(yù)測)二甲醇是一種綠色能源，也是一種化工原料。在體積均為1L的容器I、

II中分別充入ImolCO?和3moi應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)AHo相對容器

IL容器I僅改變溫度或壓強(qiáng)一個條件。兩個容器同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，CO?的轉(zhuǎn)化率與時間關(guān)系如圖，下

列敘述正確的是

4「

A.該反應(yīng)中，產(chǎn)物總能量大于反應(yīng)物總能量

B.其他條件相同，壓強(qiáng)，容器i＞容器n

C.容器II中06min內(nèi)H2平均速率為0.2moLL".minT

D.容器I條件下，平衡常數(shù)K為27

【答案】C

【分析】根據(jù)圖像可知，容器I先達(dá)到平衡，說明I容器反應(yīng)速率大于n容器，貝也容器改變的條件可能

是升高溫度或增大壓強(qiáng)。同時從圖中還可知平衡時容器n中co2的轉(zhuǎn)化率更高，說明I容器改變的條件相

對于II容器而言促使反應(yīng)平衡逆向移動，若為升高溫度，則反應(yīng)的化學(xué)平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反

應(yīng)。若為增大壓強(qiáng)，反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動，則I中co2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該大于n,故不可能是增大壓強(qiáng)，

因此I改變的條件是升高溫度。

【解析】A.根據(jù)以上分析可知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則產(chǎn)物總能量小于反應(yīng)物總能量，故A項(xiàng)錯誤；

B.若其他條件相同，容器I比容器II先達(dá)到平衡狀態(tài)，且正反應(yīng)是體積減小的，因此改變的條件是溫

度，故溫度：容器i＞容器n,故B項(xiàng)錯誤；

C.容器II中0?6min內(nèi)，CCh的轉(zhuǎn)化率為40%,即反應(yīng)消耗CC)2的物質(zhì)的量為lmolx40%=0.4mol,H2消

1,2mol

耗1.2mol,則H2平均速率為七!1,-1-故C項(xiàng)正確；

---------=U.zmol?LT?min

6min

D.容器I條件下，4min時達(dá)到平衡狀態(tài)，CCh轉(zhuǎn)化率為50%,根據(jù)三段式得：

2CO2(g)+6H2(g)=CH30cH3(g)+3H2O(g)

初始量(mol/L)1300

轉(zhuǎn)化量(mol/L)0.51.50.250.75

平衡量(mol/L)0.51.50.250.75

以飆0可＜3(凡0)0.25mol-Lx(0.75mol-L)3

平衡常數(shù)K==0.037(mol-L)Y,故D項(xiàng)錯誤;

2626

C(CO2).C(H2)(0.5mol-L)-(1.5mol-L)

故本題選C。

【對點(diǎn)2](2022?山東濟(jì)南.模擬預(yù)測)以CCh、H2為原料合成CH30H涉及的主要反應(yīng)如下:

I.CO2(g)+3H2(g)9CH3OH(g)+H2O(g)阻

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH,

回答下列問題:

(1)反應(yīng)I、II的lnK(K代表化學(xué)平衡常數(shù))隨;(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。據(jù)圖判斷，升高溫度時，反

應(yīng)CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)的化學(xué)平衡常數(shù)將(填“增大”“減小”或“不變”)。

miovK

(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，若在恒溫恒壓下充入氮?dú)?，反?yīng)H的平衡將(填“正

向”“逆向”或“不”)移動；若將反應(yīng)體系體積壓縮至原來一半，重新達(dá)到平衡時兩反應(yīng)所需時間tt

tn(填“或“=")。

(3)恒壓條件下，將CCh和H2按體積比1：3混合，初始壓強(qiáng)為Po,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)

II,在相同的時間段內(nèi)CH30H的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。

CHQH選擇性(%)CHQH產(chǎn)率(％)

CHQH選擇性

—CZT催化劑

T~CZ(Zr-l)T催化劑

已知：CH30H的選擇性=

①在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是o

A.210℃B.230℃C.催化齊!]CZTD.催化齊!]CZ(Zr—l)T

②在230℃以上，升高溫度CCh的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，原因是o

③已知反應(yīng)n的速率方程可表示為D正=L-p(cc>2>p(H2),i)^=k^-p(co)-p(H2o),其中k正、k逆分別為

正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，Igk與，的關(guān)系如圖所示，①、②、③、④四條斜線中，表示Igk正的

是；230℃下，圖中A、B、C、D點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為a+1、a+0.48、a-0.48、a-1,達(dá)到平衡時,

測得體系中3P(CO2)=2p(Hq),以物質(zhì)的分壓表示的反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kpj=。(已知：1(?

048=0.33,10-0-52=0.30)

【答案】⑴減小

(2)正向=

(3)BD230c以上，溫度升高，反應(yīng)I的平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動，但

243

溫度對反應(yīng)I的平衡影響更大④夕而

【分析】(1)根據(jù)圖象結(jié)合平衡移動原理分析反應(yīng)熱，并結(jié)合蓋斯定律確定反應(yīng)熱的數(shù)值即正負(fù)，確定溫

度對平衡常數(shù)的影響。

(2)根據(jù)壓強(qiáng)對平衡體系的影響進(jìn)行分析，注意兩個方程式的關(guān)聯(lián)。

(3)結(jié)合溫度對平衡的影響分析條件的選擇，并通過平衡常數(shù)的公式和速率公式進(jìn)行計(jì)算。

【解析】⑴由反應(yīng)I.CC)2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)公應(yīng)分析，利用蓋斯定律，由I-II可得熱化學(xué)方程式為：

CO(g)+H2(g)LCH30H(g)結(jié)合圖分析，反應(yīng)I的InK隨著。增大而增大，說明降低溫度，

平衡正向移動，則反應(yīng)I為放熱反應(yīng)，AH1<。反應(yīng)H的InK隨著(增大而減小，說明降低溫度，平衡逆

向移動，則反應(yīng)n為吸熱反應(yīng)，AH2>0,則AH「AH2<0,升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小。

(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，若在恒溫恒壓下充入氮?dú)?，反?yīng)體系的體積變大，相當(dāng)于

減壓，反應(yīng)I逆向移動，使反應(yīng)H的平衡正向移動；若將反應(yīng)體系體積壓縮至原來一半，兩個反應(yīng)在一個

體系中進(jìn)行，故兩個反應(yīng)重新達(dá)到平衡的時間相同。

(3)①由圖可知，使用催化劑CZ(Zr—1)T時甲醇的選擇性和產(chǎn)率都更高，230℃時，在催化劑CZ(Zr—

1)T催化下甲醇產(chǎn)率最高，故答案為BD。

②反應(yīng)I為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，甲醇的產(chǎn)率降低，而反應(yīng)H為

吸熱反應(yīng)，平衡正向移動，且溫度對反應(yīng)H的平衡影響大，所以總體二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大。

③該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越低，正逆反應(yīng)速率越小，k正、k逆越小，平衡逆向移動，則k正<k逆，故表示

Igk正的是④。k逆為③,根據(jù)平衡時D正—逆,k逆?p(CO)p(H2O)=k正.p(CC)2)P(H2),KP2=

P(8)P(HQ)_k正叱”2030

p(CO2)-p(H2)k逆IQ-0.48

+3H

co22CH3OH+H2O

改變量X3xXX

co2+H2co+H2O

改變量yyyy

平衡時二氧化碳為(1-x-y)mol,氫氣為(3-3x-y)mol,甲醇xmoL水(x+y)mol,一氧化碳為ymoL根

據(jù)3P(CO2)=2p(H2。)有3(1-x-y)=2x+y,解x+y=0.6mol。又KP2=0.30分析，有

p(CO)p(H2。)二3P(CO)=3y

解2y=l-x,二者聯(lián)立，解x=0.2,y=0.4oKpi=

p(CO2).p(H2)-2p(H2)-2(3-3^-^)

p(CH30H)xp(H°_(春EX春P。1243

3

p(CO2)xp(H2)f04pJ_p3500P；

3.603.60

【對點(diǎn)3](2024?江蘇宿遷?模擬)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與02結(jié)合生成MbCh，其反應(yīng)原理可表示為

Mb(aq)+O2(g)=MbO2(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=。晨，*g)。在37℃條件下達(dá)到平衡

時，測得肌紅蛋白的結(jié)合度(a)與pQ)的關(guān)系如圖所示”=稀翳端泮<100%]。研究表明正反應(yīng)速

率v."-c(Mb>p(O2)，逆反應(yīng)速率v逆=4逆《MbChX其中左正和左逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常

OOO2OO

3.004.005.006.00

0/,0(

9V100.()

890.0

興

(780.0

o670.0

q560.0

w450.0

a340.0

2/.30.0

1V20.0

10.0

0.()

0.001.002.003.004.005.006.00

p(O2)/kPa

(1)試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)無正、左逆之間的關(guān)系式為K=(用含有左正、左逆的式子表示)。

(2)試求出圖中c點(diǎn)時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________kPa-I。已知左逆=60s7則速率常數(shù)上正=

s'-kPa'?

【答案】(1)晟(2)2120

【解析】(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，W逆，所以左正((MbbpQL上逆((MbCh),器=

K逆

c(MbC)2)?皿業(yè)心c(MbC)2)k正Inrt..A

c(Mb)書(。2)'而平衡吊數(shù)K=c(Mb).p(Ch)=￡°(2)c八、時，p(O2)=4.50kPa,肌工蛋白的一口口

度a=9。％,代入平衡常數(shù)表達(dá)式中可得后京意蒲=而肅匕kP「=2kPJ；K&

則k^Kk逆=2kPa-^60s-1=120s-1-kPa-1

好題沖關(guān)

基礎(chǔ)過關(guān)

-----------110

1.（2024?湖北襄陽?模擬預(yù)測）在一定溫度下，反應(yīng)N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)分別

為AH和K,則相同溫度時反應(yīng)4NH3（g）=2N2（g）+6H2（g）的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)為（）

A.2AH和2KB.-2AH和K2

C.—2AH和K、D.2AH和一2K

【答案】C

【解析】根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義，4NH3（g）==2N2（g）+6H2（g）的反應(yīng)熱為一2AH,再根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)

式，得出其平衡常數(shù)為2,C項(xiàng)正確。

2.（2024.河北衡水.模擬預(yù)測）K為化學(xué)平衡常數(shù)，下列說法中正確的是（）

A.從平衡常數(shù)的大小可以推斷任意反應(yīng)進(jìn)行的程度

B.K值越大，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越小

C.對同類型的反應(yīng)，K值越大，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越大

D.溫度越高，K值越大

【答案】C

【解析】一般來說，化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越大，A、B錯誤，C正確;

反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，化學(xué)平衡常數(shù)也越大，對于吸熱反應(yīng)來說，升溫化學(xué)平衡常數(shù)增大，而對于放熱反應(yīng)

來說，升溫化學(xué)平衡常數(shù)則減小，D錯誤。

3.（2024?福建泉州?模擬預(yù)測）濕法提銀工藝中，浸出的Ag+需加入C「進(jìn)行沉淀。25。（3時，平衡體系中含

Ag微粒的分布系數(shù)見如WAgCl。=:哈］隨］gc（c「）的變化曲線如圖所示。

〃總（白Ag偵權(quán)）'）

A.隨著c（Cr）增大，AgCl的溶解度先減小后增大

B.25。（2時，AgCl；+CrAgC草的平衡常數(shù)K=10°2

C.當(dāng)c(Cr)=10"moi.L時，溶液中c(Ag+)>c(AgCl)>c(AgCl。

D.25。(2時，隨著Cr的不斷加入，溶液中//、的比值逐漸減小

c(Ag+)-c4(Cr)

【答案】D

【解析】A.由圖可知，溶液中c(C「)增大時，氯化銀的分布系數(shù)3先增大后不斷減小，說明氯化銀的溶

解度起始時隨著c(C「)增大而不斷減小，當(dāng)溶液中銀離子和氯離子形成絡(luò)離子時，隨著c(C「)增大，氯化

銀的溶解度增大，即隨著c(C「)增大，AgCl的溶解度先減小后增大，故A正確；

B.由方程式可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=m等%,由圖可知，c(Cr)=1002moVL,溶液中

7

c(AgCl2)c(Cl)'

c(AgCli)=c(AgCl2),則平衡常數(shù)K=1^=ioa2,故B正確；

+

C.由圖可知，當(dāng)《。一)=10々54moi.廠時，c(Ag)>c(AgCl-)>c(AgClb,故C正確；

c(AgCl：)

D.根據(jù)題中所給信息有，Ag++4C1-AgC巾，則有K=\yK只受溫度影響，比值不

c(Ag)-c(Cl)

變，故D錯誤；

故答案選D。

4.(2024?江蘇揚(yáng)州?模擬預(yù)測)“碳達(dá)峰?碳中和”是我國社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略之一，CH4還原CO2是實(shí)現(xiàn)“雙

碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)主要反應(yīng)有：

I：CH4(g)+CO2(g)i2CO(g)+2H2(g)AHi=+247kJ/mol,Ki

II：CO2(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ/mol,K2

下列說法正確的是

c(CH.)-c(COJ

A-反應(yīng)I的平衡常數(shù)K~2(c除c“H；)

B.反應(yīng)II的ASO

C.有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓

D.該工藝每轉(zhuǎn)化0.2molCO2可獲得0.4molCO

【答案】C

【解析】A.平衡常數(shù)的表達(dá)式為生成物濃度暴次方與反應(yīng)物濃度嘉次方的比值，反應(yīng)I的平衡常數(shù)Ki=

°*，故A項(xiàng)不符合題意;

C(CH4)-C(CO2)

B.反應(yīng)H能發(fā)生，說明AH-TASV0,已知AH2>0,貝UAS>0,故B項(xiàng)不符合題意；

C.升高溫度反應(yīng)I和反應(yīng)II均正向移動，降低壓強(qiáng)使反應(yīng)I平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率將增大，故C項(xiàng)

符合題意；

D.反應(yīng)I每反應(yīng)ImolCO2生成21noicO,反應(yīng)II每反應(yīng)ImolCO2生成ImolCO,則每轉(zhuǎn)化0.2molCO2獲

得小于0.4molCO,故D項(xiàng)不符合題意；

綜上所述，故答案為C。

5.(2024?北京大興?三模)制備SiHJ的方程式為Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同時還有其他副

反應(yīng)發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)為0.05MPa時，分別改變進(jìn)料比［n(HCl)：n(Si)］和反應(yīng)溫度，二者對

SiHCh產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法不正確的是

M-忙

e

o

H

I

S

溫度/K

A.增加壓強(qiáng)有利于提高SiHCl3的產(chǎn)率

B.制備SiHCl3的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

C.增加HC1的用量，SiHCL的產(chǎn)率一定會增加

D.溫度為450K,平衡常數(shù)：K(x)=K(y)=K(z)

【答案】C

【解析】A.增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動，即正向移動，有利于提高SiHCb的產(chǎn)率，故A正

確；

B.由圖可知溫度越高SiHCb產(chǎn)率減小，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故B正確；

C.由圖可知增加HC1的用量，SiHCb的產(chǎn)率可能增加也可能減小，所以增加HC1的用量，SiHCb的產(chǎn)率

不一定會增加，故C錯誤；

D.平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度為450K,平衡常數(shù)：K(x)=K(y)=K(z),故D正確；

故選Co

6.(2024?河北滄州?三模)某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2cC>2(g)+N2(g)U2c(s,金剛石)+2NC)2(g)AH<0,維

持總壓為lOOMPa,當(dāng)木十1時強(qiáng)的平衡轉(zhuǎn)化率—的關(guān)系、4時也的平衡轉(zhuǎn)化率一馬的

關(guān)系分別如下圖所示，下列說法錯誤的是

co

的2

平

衡

轉(zhuǎn)

化

率

僅

A.金剛石中，一個C-C鍵連接6個六元環(huán)

B.圖中T|>E；I，不再變化,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

?(N2)

C.a點(diǎn)時，按照初始投料比向容器中又充入CC>2和N2,達(dá)到平衡時CO?和N?的轉(zhuǎn)化率均增大

D.乙時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=I3I2

【答案】C

【解析】A.金剛石中，一個C連接12個六元環(huán)，1個C-C鍵連接6個六元環(huán)，A正確；

n(CO)n(CO)

B.相同溫度下，告高斗2越大，co2的平衡轉(zhuǎn)化率越小，則曲線n表示與時co2的平衡轉(zhuǎn)化率一告322

n(CO)1

關(guān)系，曲線I表示告導(dǎo)2=1時C02的平衡轉(zhuǎn)化率一5關(guān)系，正反應(yīng)放熱，溫度升高，CC)2的平衡轉(zhuǎn)化率

磯T

n(NO2)

降低，因此圖中工〉T；I，不再變化,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；

2

?(N2)

c.a點(diǎn)時為平衡狀態(tài)，題干為恒壓條件，按照初始投料比向容器中又充入C0?和NZ,重新達(dá)到平衡時

CC>2和N?的轉(zhuǎn)化率均不變，c錯誤；

n(NO2)

D.由圖可知，［：=1、4時，CO?的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,

?(N2)

2co2(g)+N2(g)-2c(s,金剛石)+2NO2(g)義0^7

初始(mol)110長=P2(NOJ_〔「32口

轉(zhuǎn)化(mol)0.80.40.8'P尸2g)x尸(2)面義吧力㈣75,

平衡(mol)0.20.60.8IL6)(1.6)

正確。

故答案選C?

7.(2024?江蘇南京?模擬預(yù)測)在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

1

反應(yīng)I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.7kJ.mor；

1

反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=