題型13化學平衡常數的計算及應用

目錄

考向歸納

.....................................................................1

【考向一】同一反應不同化學計量數的平衡常數的轉化.........................................1

【考向二】等溫等容條件下的Kc的計算.......................................................3

【考向三】等溫等壓條件下的R的計算.......................................................6

【考向四】等溫等容條件下的Kp的計算.......................................................8

【考向五】等溫等壓條件下的Kp的計算.......................................................9

【考向六】工業生產中多平衡體系化學平衡常數的計算........................................11

【考向七】化學平衡常數的應用.............................................................12

【考向八】化學平衡常數與速率常數、轉化率之間計算........................................14

02

01考向歸納

【考向一】同一反應不同化學計量數的平衡常數的轉化

'亮畫寬顯

【典例1】（2023上?貴州貴陽?高三統考）已知在T℃時高爐煉鐵可發生如下反應:

①C（s）+CC）2（g）2CO（g）Ad=akJ.moL,平衡常數為

1

②Fe2C）3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）AH2=bkJmol,平衡常數為

以下說法正確的是

A.反應②的平衡常數表達式為K?=半黑

B.TC時,反應2c（s）+2CC）2（g）.4co（g）的平衡常數K=2（

C.T℃時增大壓強，%減小、（不變

D.Te時，反應FeO（s）+3C⑸/2Fe（s）+3CO（g）的平衡常數K=K1K?

1.化學平衡常數表達式

對于反應aA(g)+bB(g).——cC(g)+fi?(g)；

cd

K=/cC:c“D(固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入平衡常數表達式中)。

2.表達意義

(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。

(2)K只受溫度影響,與反應物或生成物的濃度變化無關。

(3)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。

3.化學平衡常數與化學方程式書寫形式的關系

①對于同一可逆反應，正反應的平衡常數等于逆反應的平衡常數的倒數，即：長正=：。

K逆

②若化學方程式中的系數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會發生改變。

③兩反應加和，得到的新反應，其化學平衡常數是兩反應平衡常數的乘積；兩反應相減，得到的新反應,

其化學平衡常數是兩反應平衡常數相除得到的商。

如：1.①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Kr

i3

②]N2(g)+]H2(g):*NH3(g)K2

③2NH3(g).____：N2(g)+3H2(g)&

(1)Ki和K2,KI=K?。

(2)K\和Ki，Ki=：。

4.在一定溫度下，已知以下三個反應的平衡常數

反應①:CO(g)+CuO(s)iCO2(g)+Cu(s)Ki

反應②:H2(g)+CuO(s)-Cu(s)+H20(g)K2

反應③:CO(g)+H2O(g)=CCh(g)+H2(g)K3

(1)反應①的平衡常數表達式為Ki=^。

(2)反應③的&與Ki、&的關系是K3=U。

【變式1-1](2023?黑龍江大慶?統考二模)25C時，O.lmol/LKzCnCh溶液中存在如下平衡：①

-2+-7

Cr2O7(aq)+H2O(l)-2HCrO；(aq)K^S.OxlO_,②HCrO[(aq).CrO^(aq)+H(aq)K2=3.3xl0,

c(CrOj)

隨溶液pH的變化如圖所示，下列說法錯誤的是

c(Cr2O；)

c(ca)

5.5

5.0

4.5

4.0

3.5

8.68.89.09.29.4pH

1

A.溶液中：c(Cr2O^)+c(HCrO；)+c(CrO；-)<0.2mol-L-

B.向KzCrzCh溶液中加入少量Na2s04固體，溶液的pH不變

C.溶液中CrQ；-+凡。2CrOt+2H+K=K/K；

D.當溶液pH=9.0時，HCrO；的平衡濃度：c(HCrO；)=6.0x10"mol-L1

【變式1-2］在恒溫條件下，向盛有食鹽的2L恒容密閉容器中加入OZmolNCh、0.2moINOO.lmolCh,

發生如下兩個反應：

@2NO2(g)+NaCl(s)^NaNO3(s)+ClNO(g)AHi<0平衡常數Ki

②2NO(g)+Cb(g)U2ClNO(g)△H2<0平衡常數K2

10分鐘時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20%,10分鐘內用ClNO(g)表示的平均反應速率

v(ClNO)=7.5xl0-3mol/(L-min)?下列說法正確的是

A.平衡時NO2的轉化率為50%

B.平衡后c(NO)=2.5x10-2^011-1

C.其它條件保持不變，反應在恒壓條件下進行，則平衡常數K2增大

D.反應4NO2（g）+2NaCl（s）U2NaNO3（s）+2NO（g）+C12（g）的平衡常數為K；-Ki

【考向二】等溫等容條件下的Kc的計算

闕翻空畫

【典例2】(2023上?山東?高三校聯考)在160℃、200℃條件下，分別向兩個容積為2L的剛性容器中充入

2moice)(g)和2molN2O(g),發生反應：CO(g)+N2O(g).?CO2(g)+N2(g)AH<0?實驗測得兩容器中CO或N2

的物質的量隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是

2

Wc(10,1.2)

i---------------------

d(15,0.5)

y-a(2A4)-->

0L------------------------------------------------------------------

//min

A.CO的轉化率：d>c

B.ac段N2的平均反應速率為0.10mol/(L-min)

C.該反應達到平衡狀態時c(CO)+c(CO2)=2mol/L

D.200℃時，該反應的平衡常數Kc=2.25

想附留寤一■.j

1.等溫等容條件下的濃度平衡常數

如：aA(g)+bB(g)=^=cC(g)+dD(g)

(1)表達式：Kc=

①平衡量必須為平衡時的濃度

②反應前后氣體體積相等的反應：可以用平衡時的物質的量代替平衡時的濃度

2.常用計算公式

(1)反應物的轉化率：a=某物質反應的量xlOO%

該物質的總量

(2)某組分的百分含量：含量=某組分的量xlOO%

混合物的總量

①常見量：體積分數、物質的量分數

②關系式：體積分數=物質的量分數

3.計算模式——“三段式”

(1)確定反應物或生成物的起始加入量。

(2)確定反應過程的變化量。

(3)確定平衡量。

(4)依據題干中的條件，建立等量關系進行計算。

反應4A(g)+bB(g)；

起始量/molmn00

轉化量/molaxbxexdx

平衡量/molm~axn~bxexdx

①反應速率：v(A)=(時間為Anin)

②反應物轉化率：a(B)=xl00%

③C的體積分數：（P（C）=_X1OO%

④反應前后氣體的壓強比：空=垣=（恒溫恒容）

P平〃平

圃圄闌限

【變式2-1］（2024上?湖南長沙?高三長沙一中校考）N?。是常見的環境污染性氣體。一定溫度下，向三個

容積不等的恒容密閉容器中分別投入ImolN?。，發生反應：2N2O（g）2》（g）+C>2（g）。反應相同時間內,

三個容器中N。的轉化率如圖中A、B、C三點。下列敘述正確的是

B(b,80)

%80

/

<

￡

)

卿50

OA('a,50)C(c,50)

N

20

>

abc

容器容積/L

A.A點的v正小于C點的“

B.C點加入適當催化劑，不能提高N?。的轉化率

C.若B點為平衡點，在該溫度下，反應的平衡常數K=6.4

D.在恒溫恒容下，向A點平衡體系中再充入一定量的N?。，與原平衡相比，N?。的平衡轉化率減小

【變式2-2］（2024上?重慶?高三重慶南開中學校考）甲醇可通過CO氫化法合成:

CO（g）+2H2（g）（：旦01€伍）,=-2801<1/11101。恒定溫度為T℃時，將6moicO和12moi凡充入1L密閉

容器中，測得c（H?）按I變化。下列說法不正確的是

A.T℃時，I中反應進行到B點時釋放的熱量為1260kJ

B.T℃時，該反應平衡常數為1.251?.mor2

C.若其他條件不變，增大起始n（H?）,所得c（Hj可能按H變化

D.若其他條件不變，縮小容器體積，所得c(Hj可能按n無變化

【考向三】等溫等壓條件下的Kc的計算

【典例3】(2023上?廣東汕頭?高三統考期中)N0,的排放來自汽車尾氣，研究利用反應

1

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)AH=-34.0kJmor,用活性炭可對其進行吸附。已知在密閉容器中加

入足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖所示。(已知：氣體分壓=

氣體總壓x物質的量分數)，下列有關說法錯誤的是

A.若能測得反應產生22gCO2,則反應放出的熱量為17.0kJ

B.達到平衡后增大活性炭的用量，平衡不移動

C.在950K?1000K之間，化學反應速率：v正＜丫逆

D.1050K時，反應的化學平衡常數5=4

“揭空項里

1.等溫等壓條件下的濃度平衡常數

如：aA(g)+bB(g)—C(g)+dD(g)

(1)濃度平衡常數：/=

①平衡量必須為平衡時的濃度

②恒壓條件下：

a.先計算平衡體積?=迤

Vsp〃平

b.再計算平衡濃度：。平=等

V5IZ.

C.再算平衡常數

2.計算模式——“三段式”

(1)確定反應物或生成物的起始加入量。

（2）確定反應過程的變化量。

（3）確定平衡量。

（4）依據題干中的條件，建立等量關系進行計算。

反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)

起始量/molmn00

轉化量/molaxbxexdx

平衡量/molm~axn-bxexdx

①反應速率：V（A）=（時間為rmin）

②反應物轉化率：a（B）=xl00%

③C的體積分數：（p（C）=_xl00%

④反應前后氣體的體積比：曳

—%—（恒溫恒壓）

V平〃平

=生=川平

⑤反應前后氣體的密度比：造=（恒溫恒壓）

夕平V始%

【變式3-1］（2023上?黑龍江大慶?高三肇州縣第二中學校考）一定量的CO?與足量的碳，在體積可變的恒

壓密閉容器中反應：C（s）+CO2（g）-2CO（g）。平衡時，體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示。已知:

氣體分壓（P分）=氣體總壓（p總）x體積分數。下列說法正確的是

%、v逆均減小，平衡不移動

B.925。。時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數Kp=24.0p總

C.T℃時，反應達平衡后CO?的轉化率為50%

D.T℃時，若充入等體積的CO?和CO,平衡不移動

【變式3-2］（2023上?四川遂寧?高三四川省遂寧市第二中學校校考）相同溫度下，分別在起始體積均為1L的

兩個密閉容器中發生反應：X2（g）+3Y2（g）2XY3（§）AH=-akJ-mor1,實驗測得反應的有關數據如下

表。

起始物質的量/mol

容器反應條件達到平衡所用時間/min達到平衡過程中的能量變化

Y

x22XY3

①恒容13010放熱0.1akJ

②恒壓130t放熱bkJ

下列敘述正確的是

A.反應②的平衡常數K約為0.0046

B.①中：從開始至lOmin內的平均反應速率v（X2）=0.1mol-LL.mirri

C.②中：X2的平衡轉化率小于10%

D.b>O.la

【考向四】等溫等容條件下的KP的計算

【典例4】（2023上?福建泉州?高三福建省泉州市培元中學校聯考期中）在一定條件下C。?、凡主要發生以

下反應：

1

①CC>2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）AH1=-164.0kJ-mol

1

②CO2（g）+H?（g）CO（g）+H2O（g）AHt=+41.4kJ-mol

若在一定溫度下，投料比例相同（充入物質的量之比為1：4的CO?和H?）,通入恒容密閉容器中，發生上述

反應達到平衡，測得反應前容器內壓強為P。，平衡時H?。壓強為耳，甲烷壓強為此。則甲烷的選擇性為—

（用P。、R、巳中相關字母表示，下同），反應②的壓強平衡常數J的值為。

“掘附砌寤

———一

1.等溫等容條件下的壓強平衡常數

如：aA（g）+bB（g）（g）+dD（g）

表達式：Kp=

①先計算平衡時物質的量分數：xi=—=二=工

〃平總,總次

②再計算平衡時總壓：/乙=工

P平總“平總

③再算出平衡時各組分的分壓Pi=P平總XXi=P平總x」L=(P1+P2+P3+...)X，

〃平總〃平總

④最后計算壓強平衡常數：Kp=

2.恒溫恒容下：可以直接根據“分壓比=化學計量數比”進行計算

反應aA(g)+Z?B(g):,-cC(g)+JD(g)

起始量PaPAPB00

轉化量Paaxbxexdx

平衡量PaPA~axPB~bxexdx

一..?

【變式4-1](2023上?湖南長沙?雅禮中學校考)NO和CO均為汽車尾氣的成分，在催化轉換器中二者可發

生反應減少尾氣污染。已知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH<0o

一定溫度下，向恒容容器中通入等物質的量的NO和CO氣體，測得容器中壓強隨時間的變化關系如表所示：

t/min012345

p/kPa200185173165160160

該反應條件下的平衡常數Kp=。

【變式4-2](2023上?河南許昌)在體積為1L的密閉容器中，進行如下化學反應:

CO2(g)+H2(g)<?>CO(g)+Hq(g),化學平衡常數K與溫度T的關系如下表：

T/℃70080085010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列問題：

在850℃條件下，將CO2和H2按體積比3:7通入2L的恒容密閉容器中發生上述反應，lOmin后反應達平衡，

此時壓強為P。該反應的分壓平衡常數K「=。(J為以分壓表示的平衡常數，分壓=總壓x物質的量

分數)

【考向五】等溫等壓條件下的KP的計算

【典例5](2023?吉林?統考模擬預測)“碳達峰?碳中和”是我國社會發展重大戰略之一，CH4還原CO2是實

現“雙碳”經濟的有效途徑之一，相關的主要反應有：

*1

I：CH4(g)+82(g)|-2C0(g)+2H2(g)AH=+247kJmor

1

II：CO2(g)+H2(g).?CO(g)+H2O(g)AH=+41kJ-mor

請回答下列問題：

(3)恒溫恒壓條件下，lmolCH4(g)和lmolCO2(g)反應達平衡時，CH4(g)的轉化率為a,a0年)的物質的

量為bmol,則反應I的平衡常數Kx=(寫出含有a、b的計算式；對于反應inA(g)+nB(g)-pC(g)+

qD(g),K、=x為物質的量分數)。

X(A)?X(b)

1.等溫等壓條件下的壓強平衡常數

如：aA(g)+bB(g)—C(g)+dD(g)

表達式：Kp=

①計算各組分的物質的量分數：Xi

②計算平衡時各組分的分壓：P=PG<Xi=P&x'J

〃總

③最后計算壓強平衡常數：Kp=

2.也可以直接根據分壓和分體積進行計算

恒溫恒壓：氣體體積比=物質的量比=化學計量數比

反應aA(g)+6B(g):-一cC(g)(g)

起始量

LVAVB00

轉化量Laxbxexdx

平衡量LVA—axVB~bxexdx

【變式5-1](2023?遼寧沈陽?校聯考一模)在T℃下，恒壓反應器中，按初始投料n(CO2)：n(H2)=l:l發生

反應：CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H0(g),初始總壓為2MPa,反應平衡后，應的平衡轉化率為60%,

則該反應的平衡常數與=(MPa『(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質的量分數)。

【【變式5-2](2023上?廣西)將SCh轉化為SCh是工業上生產硫酸的關鍵步驟，發生的反應為2SO2(g)+O2(g)

-2SO3(g)AH=-196kJ/mol,在450℃、lOOkPa的恒溫恒壓條件下，SCh的平衡體積分數隨起始時投料

n(SO)

%厚的?變化如圖所示，用平衡壓強(平衡壓強二該物質的體積分數x總壓強)代替平衡濃度，則450℃時，

該反應的Kp=o

n(O2)

【考向六】工業生產中多平衡體系化學平衡常數的計算

【典例6】(2024上?云南昆明)CO2資源化利用受到越來越多的關注，它能有效減少碳排放，有效應對全球

的氣候變化，并且能充分利用碳資源。二氧化碳催化加氫制甲醇有利于減少溫室氣體排放，涉及的反應如

下：

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AHt1

1II.III.

II.CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH2=+40.9kJ-molK2

1

III.CO(g)+2H2(g).CH30H(g)AH3=-90.4kJ-mol川

回答下列問題：

(1)在恒溫恒壓(壓強為p)的某密閉容器中，充入1molCC>2(g)和3moiH2(g),僅發生反應I和II,經

過一段時間后，反應I和II達到平衡，此時測得CO2的平衡轉化率為20%,甲醇的選擇性為50%｛甲醇選擇

“生成(CHQH)

t4[(CHOH)%=X100%]),則該溫度下反應的平衡常數(寫出計算式即可,

3“消耗(。。2)IKp=

分壓=總壓x物質的量分數)。

———一

1.多重平衡是指相互關聯的若干平衡同時存在于一個平衡系統中，且至少有一種物質同時參與幾個相互關

聯的平衡。多重平衡涉及的反應多，看似雜亂，但各個平衡之間存在內在聯系，要么連續，要么競爭，這

樣可將三個平衡簡化為兩個平衡，從而快速解答。也可以從元素守恒入手，只要抓住起始狀態與平衡狀態

即可，可以忽略復雜的反應過程，從而使復雜問題簡單化。

2.同一容器內的多平衡體系，相同組分的平衡濃度相同

①化學平衡：aA(g);fB(g)+cC(g),cC(g)(g)+eE(g)

②特點：計算K、&時，用到的c(C)相同

3.計算方法

(1)元素守恒法：根據某元素守恒，計算出平衡時相應組分的濃度

(2)設未知數法

①有幾個平衡假設幾個未知數(變化量)

②用這些未知數表示出平衡時相應組分的濃度

③根據相關等量計算出未知數，帶入平衡常數表達式求解

?圄園畫虱

【變式6-1](2024上?湖北?高三校聯考期末)一定條件下，CO?和可以發生如下兩個平行反應：

I.co2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH,>0

II.CO2(g)+3H2(g).CH30H(g)+H2O(g)AH2

保持溫度恒定，向一定體積的密閉容器中按體積比1:3充入CO?和H?,起始壓強為4MPa。發生上述平行反

應,達到平衡后壓強為2.8MPa。已知達到平衡時CH30H的選擇性為75%(反應中轉化的C0?中生成CH30H

的百分比)。貝的

CO2的轉化率為；該條件下反應H的壓強平衡常數5為。(用分壓表示，分壓=總壓x物質的

量分數)

【變式6-2】工業上，可以采用CO?催化還原制備CH3OH、CH3CH2OHo發生反應如下：

①CO2(g)+3H/g)CH30H(g)+H?O(g)(主反應)；

②2co2(g)+6H?(g)=CH3cH20H償)+3珥0伍)(主反應)；

@CO2(g)+H2(g)；CO(g)+H2O(g)(副反應)。

一定溫度下，向總壓強恒定為WOkPa的反應器中充入ImolCC^g)和3m發生(4)中反應①②③，

達到平衡時CO?轉化率為50%,甲醇選擇性為g,生成0.05molCH3cHQH,則反應①的平衡常數K0為_

(kPa)]寫出數字表達式即可)[用分壓計算的平衡常數為壓強平衡常數Kp,分壓=總壓x物質的量分數；甲醇

選擇性：n(CHOH)-----------------)-―/--------------X100%]

37J0

13)n(CH3OH)+n(CO)+n(CH3CH2OH)

【考向七】化學平衡常數的應用

【典例7】(2023上?四川南充)在恒容密閉容器中充入2molCO2和0.5molH2發生如下反應：CO2(g)+H2(g)

'CO(g)+H2O(g)AH>0如圖所示為該反應正反應的平衡常數K正和逆反應的平衡常數K逆隨溫度變化的曲

線。下列分析正確的是

A.曲線I為K逆，曲線n為K正

B.T2時，A點°正＞。逆

C.Ti時，CO2的平衡轉化率為40%

D.其他條件不變，在原平衡基礎上再充入2molCO2和1molH2,達新平衡時CO2轉化率將減小

平衡常數的應用

①判斷、比較可逆反應進行的程度

一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應:

正反應進行平衡時生平衡時反應反應物

K值

的程度成物濃度物濃度轉化率

越大越大越大越小越高

越小越小越小越大越低

②判斷正在進行的可逆反應的方向以及反應是否達到平衡

對于可逆反應：加A(g)+〃B(g).-pC(g)+qD(g),若濃度商&=；菽湍，則將濃度商和平衡常數作

比較可得可逆反應所處的狀態o

r-Ca^H體系處于平衡狀態"（正）=0（逆）

/~一一,、/-----反應正向進行力正)逆)

(0c與K的關系｝—(QcVK—~------------------㈤(逆)

反應逆向進行q正)。(逆)

③判斷可逆反應的反應熱

」T|K值增大—正反應為吸熱反應|

升高溫度

L|K值減小一＞正反應為放熱反應|

_p|K值增大一＞正反應為放熱反應|

降低溫度-值減小-＞正反應為吸熱—反應

【變式7-1］（2023上?河南焦作）在可逆反應2so2（g）+ChU2SO3（g）的平衡狀態下，保持恒溫恒容向容器中加

入一定量的下列說法正確的是（K為平衡常數，&為濃度商）

A.&不變，K變大，02轉化率增大B.2不變，K變大，SCh轉化率增大

C.&變小，K不變，轉化率減小D.4增大，K不變，SCh轉化率增大

【變式7-2］（2023上?山西大同?高三統考期末）減少CO?排放并實現CO?的有效轉化是科研的熱點。以下幾

種為常見的CO?利用方法，回答下列問題：

I.利用CH4-CO?干重整反應不僅可以對天然氣資源綜合利用，還可以緩解溫室效應對環境的影響。該反

應一般認為通過如下步驟來實現：

1

反應iii：主反應CC）2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）AH3=-49.0kJ-mol

反應iv：副反應CO2（g）+H/g）.co（g）+Hq（g）AH4

1/T（X10-3℃-'）

由圖可知，代表反應iii的曲線是（填“Q”或"R”），原因是；升高溫度，反應iv的平衡

常數K（填“增大”“減小”或“不變”）。

【考向八】化學平衡常數與速率常數、轉化率之間計算

'園蒯冏畫一j

【典例8】（2023上?云南曲靖?高三曲靖一中校考）以節能減排為基礎的低碳經濟已成為實現人類可持續發

展的重要課題，“減排”的關鍵是減少CO2排放，而“減排”的重要手段是合理利用CCh。回答下列問題：

（2）由C02合成二甲醛的反應原理為：2cO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）AH<0。在恒容密閉容器

中進行上述反應，某壓強下起始時按照不同氫碳比篇篇投料（如圖中曲線I、II、III）,測得C02平衡轉

化率與溫度的關系如下圖所示。

40050060070080077K

在IL恒容密閉容器中按曲線III的起始氫碳比投料，充入4molH2和2moicCh,達到平衡。已知該反應

速率V=V『V逆=kmc2(CO2>c6(H2)-k逆-C(CH30cH3)93320),k正、k逆分別為正、逆反應速率常數，只與溫度

有關。a點處詈=(填數值，保留兩位小數)；a、b、c處Igk正-Igk逆的大小關系為(用a、

b、c表示)。

祠附題解

1.三種平衡常數

aA(g)+/?B(g)—C(g)+dD(g)

(1)濃度平衡常數：Ke，?'。"

c"(A)xJ(B)

①平衡量必須為平衡時的濃度

②等體反應：可以用平衡時的物質的量代替平衡時的濃度

③恒壓條件下：先計算平衡體積，再算平衡常數

(2)壓強平衡常數：Kp=P'(C)xp；(D)

p"(A)xpkB)

①平衡量為平衡時的濃度、物質的量、體積等均可

②分壓Pi=Pg<Xi=PQ<.=(P1+P2+P3+...)x&

幾的n的

③恒容條件下：先計算平衡總壓，再算平衡常數或直接根據分壓計算

x'(C)xx"(D)

(3)物質的量分數平衡常數：K,=

x"(A)xx〃(B)

①平衡量為平衡時的濃度、物質的量、體積等均可

②物質的量分數：尤i=上

〃總

2.常用計算公式

(1)反應物的轉化率：a=某物質反應的里xlOO%

該物質的總量

(2)某組分的百分含量：含量=某組分的量xlOO%

混合物的總量

①常見量：體積分數、物質的量分數

②關系式：體積分數=物質的量分數

3.速率常數和平衡常數的關系

基元反應：aA(g)+bB(g)jJ”cC(g)+dD(g)

速率方程

(1)抽象化速率方程：籠統的正逆反應速率

①v正=%正?/(A)8(B)、丫逆=左逆d(C)-cd(D)

②丫正=左正(A)-pb(B)、丫逆=左逆/C(C)-pd(D)

③丫正=左正?/(A)(B)、丫逆=左逆(C)?/(D)

(2)具體化速率方程：以具體物質表示的正逆反應速率

①VAiE=/iEd(A)d(B)、比逆=左逆(C)(D)

②VAIE=左正/(A)-pb(B)、vcm=k?pc(C).pd(D)

③VAIE=A:正(A)?/(B)、叱逆=%逆?/(C)?/(D)

4.速率常數和平衡常數

(1)抽象化：平衡條件丫正=丫逆，①產■=晨；②:氏=Kp；③d"=&

k逆k逆k逆

(2)具體化：平衡條件&三=g，①強=@&；②，L=@Kp；③H

逆ck逆ck逆ck逆c

(3)升溫對左正、左逆的影響

①放熱反應：K值減小；/正值增大，上逆值增大，上逆變化更大

②吸熱反應：K值增大；4正值增大，左逆值增大，上正變化更大

【變式8-1](2023上?福建福州?高三福建省福州高級中學校考)在機動車發動機中，燃料燃燒產生的高溫

會使空氣中的氮氣和氧氣反應，生成氮氧化物，某些硝酸鹽分解，也會產生氮氧化物，已知如下反應：

①2AgNO3(s)=2Ag(s)+2NO2(g)+O2(g)AHt>0

?2NO2(g)F-N2O4(g)AH2<0

實驗測得VF=V(NC>2)消耗=k1(NC>2),vffi=2v(N2O4).m=kac(N2O4),k正、k逆為速率常數且只受溫度

影響。則化學平衡常數K與速率常數k正、k逆的數學關系是K=。若將容器的溫度改變為T?時，其

k正=10k逆,則I；T?(填“或“=")。

【變式8-2](2023上?云南)亞硝酰氯(C1NO)是有機合成中的重要試劑，可由NO與Cb在通常條件下反應

得到，化學方程式為2NO(g)+C12(g).2ClNO(g)。

(1)已知亞硝酰氯的結構為C1-N=O,幾種化學鍵的鍵能數據如下表:

化學鍵N=OCl-ClCl-NN=O

鍵能/(kJ/mol)630243a607

則2NO(g)+Cb(g)-2ClNO(g)的AH=kJ/mol。(用含a的代數式表示)

2

(2)反應Cb(g)+2NO(g)2ClNO(g)的速率方程式可表示為v正=k^c(C12)c(NO),vffi=ka-c(ClNO),其

中k正、k逆代表正、逆反應的速率常數，其與溫度、催化劑等有關，與濃度無關。已知：pk=-lgk。如圖所

示有2條直線分別代表pk正、pk逆與(的關系，若該反應為放熱反應，其中代表pk正與《關系的直線是

(填字母)，理由是。

高考練場

”圃圃闌虱

1.(2023?江蘇卷)金屬硫化物(MR)催化反應CH/g)+2H2s(g)=CS?(g)+4H2(g),既可以除去天然氣中

的H?S,又可以獲得下列說法正確的是

OM

?S

oH

/多驟I步驟f

A.該反應的AS<0

C(CH)-C2(HS)

B.該反應的平衡常數K=42

4

C(CS2).C(H2)

C.題圖所示的反應機理中，步驟I可理解為H2s中帶部分負電荷的s與催化劑中的M之間發生作用

D.該反應中每消耗轉移電子的數目約為2x6.02x1023

2.（2023?湖南卷）向一恒容密閉容器中加入ImolCH,和一定量的HQ,發生反應:

J：n(CHj]

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)oCH4的平衡轉化率按不同投料比x隨溫度的變化曲線如

[n(H2O)J

圖所示。下列說法錯誤的是

B.反應速率：Vb正<v0正

C.點a、b、c對應的平衡常數：Ka<Kb=Kc

D.反應溫度為工，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態

3.（2022?天津卷）向恒溫恒容密閉容器中通入2moiSO?和imolO2,反應2so2（g）+O?（g）2so3（g）達

到平衡后，再通入一定量5,達到新平衡時，下列有關判斷母牛的是

A.SO3的平衡濃度增大B.反應平衡常數增大

C.正向反應速率增大D.SO?的轉化總量增大

4.（2022?江蘇卷）用尿素水解生成的NHJ催化還原N。，是柴油機車輛尾氣凈化的主要方法。反應為

4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)4N2(g)+6H2O(g),下列說法正確的是

A.上述反應AS<0

B.上述反應平衡常數K=

44

C(NH3)-C(O2).C(NO)

C.上述反應中消耗ImolNH,,轉移電子的數目為2x6.02x1023

D.實際應用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小

5.（2022海南卷）某溫度下，反應CH2=CH2（g）+H2O（g）=CH3cH20H（g）在密閉容器中達到平衡，下列說法

正確的是

A.增大壓強，逆，平衡常數增大

B.加入催化劑，平衡時CH3cH20H(g)的濃度增大

c.恒容下，充入一定量的Hq(g),平衡向正反應方向移動

D.恒容下，充入一定量的CH?=CH2(g),CH?=CH2(g)的平衡轉化率增大

6.(2021?海南卷)制備水煤氣的反應。3)+凡0佰)H2(g)+CO(g)AH>0,下列說法正確的是

A.該反應AS<0

B.升高溫度，反應速率增大

C.恒溫下，增大總壓，H2O(g)的平衡轉化率不變

D.恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數增大

7.(2020?海南卷)NO與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體，常溫常壓下它們之間的反應：

160

CO(g)+NO(g)=CO2(g)+1N2(g)AH=-374.3kJ-molK=2.5xlO,反應速率較小。有關該反應的說法正確的

是

A.K很大，NO與CO在排入大氣之前就已反應完全

B.增大壓強，平衡將向右移動，K>2.5x106。

C.升高溫度，既增大反應速率又增大K

D.選用適宜催化劑可達到尾氣排放標準

8.(2022?湖南卷)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和ImolY發生反應：

2X(g)+Y(g)Z(g)AH,其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所

示。下列說法正確的是

A.AH>0B.氣體的總物質的量：na<nc

C.a點平衡常數：K>12D.反應速率：vaE<vbE

.霞酸闌虱

1.(2023?北京豐臺備二模)下列三個化學反應焰變、平衡常數與溫度的關系分別如下表所示。下列說法

正確的是

化學反應平衡常數溫度

973K1173K

①Fe（s）+CC）2（g）.FeO（s）+CO（g）AHX&1.472.15

②（）（（）（）（）

Fes+H23gFeOs+H2gAH2K22.381.67

③CO（g）+H?O（g）CO2（g）+H2（g）AH3（ab

A.1173K時，反應①起始c(CC)2)=0.6mol-k,平衡時《CO?)約為0.4mol

B.反應②是吸熱反應，A7f2>0

C.反應③達平衡后，升高溫度或縮小反應容器的容積平衡逆向移動

K

D.相溫度下，/=；AW=AW—AH,

532

2.O3也是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。。3可溶于水，在水中易分解，產生

的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生反應如下：

反應①03-02+[0]AH]>Q,平衡常數為Ki

反應②[0]+。3.-202AH2<0,平衡常數為K2

總反應：203302AH<0,平衡常數為K

下列敘述正確的是

A.壓強增大，不減小B.總反應中當2V正(O2)=3v逆(Ch)時，反應達到平衡

C.[0]為催化劑D.K=KI+K2

3.TC時，在一固定容積的密閉容器中發生反應：A(g)+B(g)C(s)AH<0,按照不同配比充入A、B,

達到平衡時容器中A、B濃度變化如圖中曲線(實線)所示，下列判斷正確的是

A.rc時，該反應的平衡常數值為4B.c點沒有達到平衡，此時反應向逆向進行

C.若c點為平衡點，則此時容器內的溫度高于T℃D.T℃時，直線cd上的點均為平衡狀態

4.(2024上?云南昆明?高二統考期末)CO2資源化利用受到越來越多的關注，它能有效減少碳排放，有效應

對全球的氣候變化，并且能充分利用碳資源。二氧化碳催化加氫制甲醇有利于減少溫室氣體排放，涉及的

反應如下：

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,Kt

1

II.CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH2=+40.9kJ-molK2

1

III.CO(g)+2H2(g)CH30H(g)AH,=-90.4kJ-molK3

回答下列問題：

(1)△//[=kJ-mol1?

(2)平衡常數&=(用K2、K3表示)o

5.(2023上?浙江嘉興)在可逆反應2so2+022sCh的平衡狀態下，保持恒溫、恒容向容器中加入一定量

的02,下列說法正確的是(K為平衡常數，Qc為濃度商)

A.K不變，Qc<KB.K變大，QC<K

C.K不變，Qc=KD.K變大，Qc=K

6.(2020下.北京延慶.高二統考期末)一定條件下的可逆反應：A(g)+3B(g)#2C(g)AH=-akJ-mol-1o下列說

法正確的是

A.該反應達到最大限度時，c(C)=2c(A)

B.容器壓強不變，充入少量Ar氣(Ar氣與A、B、C氣體都不反應)，平衡不移動

C.降溫，由于反應的化學平衡常數(K)改變，使Qc<K,平衡發生移動

D.該條件下，將ImolA和足量B投入密閉容器中充分反應，放出akJ的熱量

7.(2023?四川樂山?統考一模)汽車尾氣中NO和CO的催化轉化是目前化學研究熱點。回答下列問題：

(1)已知下列反應的熱化學方程式：

①N2(g)+C)2(g)2NO(g)A/7,=+181kJmor1K,

②CO(g)+l/2C)2(g)CO2(g)△&=-283k〉molTK2

則反應2NO(g)+2CO(g).?N2(g)+2CO2(g)的AH=kJ.mor',平衡常數K=(用0、K2

表示)。

(2)當起始物"(NO)/〃(CO)=L25時，不同條件下達到平衡，設NO的轉化率為a(NO),在T=150℃下

?(NO)~p、p=200kPa下a(NO)~T的關系如圖2所示。

p/kPa

①圖2中對應等溫過程的曲線是,判斷理由為o