考點3化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算（核心考點）2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新高考專用）

考點3化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算

1.3年真題考點分布

年考點分布

卷區(qū)

份化學(xué)平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率的計算化學(xué)平衡圖像綜合應(yīng)用

/1

湖北7NV

20231

湖南V7

1

海南q77

1

2022湖南qV7

11

江蘇7VN7

1

湖北7V7

2021

f

湖南777

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于該專題主要考查：

(1)書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達式；

(2)計算平衡常數(shù)；

(3)運用平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向；

(4)平衡常數(shù)與外界因素關(guān)系。

(5)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算。

【備考策略】有關(guān)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算有所增加，常結(jié)合圖像或表格進行考杳，意在考查考生變化觀念

與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知的學(xué)科素養(yǎng)，以及知識整合、科學(xué)思維的關(guān)鍵能力。

【命題預(yù)測】化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率將以生產(chǎn)、生活實際為載體，結(jié)合化學(xué)圖像共同考查繼續(xù)成為高考命

題熱點。能書寫平衡常數(shù)表達式，能進行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡單計算，能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化

學(xué)反應(yīng)是否達到平衡及平衡移動的方向。

考法1化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用

1.化學(xué)平衡常數(shù)

在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，生成物濃度累之積與反應(yīng)物濃度塞之積的比值是一個常數(shù)，用

符號K表示。

2.表達式

(1)對于反應(yīng)〃?A(g)+〃B(g)，>C(g)+^D(g),(計算長利用的是物質(zhì)的平衡濃度，而不是任意時

叫A)?理B)

刻濃度，也不能用物質(zhì)的量。固體和純液體物質(zhì)的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達式中)。

(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，化學(xué)反應(yīng)方向改變或化學(xué)計量數(shù)改變，化學(xué)平衡常數(shù)均發(fā)生改

變。舉例如下：

化學(xué)方程式平衡常數(shù)關(guān)系式

K=TNH3)

N(g)+3H(g)彳*2NH(g)3

223'C(N2)-C(H2)

K=KI

C(NH3)2

K2=

[2(g)+#2(g)'-NH3(g)13

?(N2)?(H2)K3=J

k_C(N)-C3(H2)

2NH(g).bN(g)+3H(g)As—.2

322RNH3)

3.注意事項

(1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，正反應(yīng)進行的程度越大。

(2)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。

(3)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，但對化學(xué)平衡常數(shù)無影響。

4.應(yīng)用

(1)判斷可逆反應(yīng)進行的程度

K值大，說明反應(yīng)進行的程度大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高；K值小，說明反應(yīng)進行的程度小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低。

K<10-510-5?105>105

反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆反應(yīng)可接近完全

(2)判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向

對于可逆反應(yīng)aA(g)+8B(g),?cC(g)+dD(g),在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系:

0=案；/翳稱為濃度航

反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，

Q<K1g

Q=K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，V正=1，足

Q>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，?正〈《逆

(3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)

【典例1】(天津市河西區(qū)2023屆高三下學(xué)期二模)向恒溫恒容密閉容器中通入ZmolSO?和ImolOz,一定條件下

反應(yīng)2s。2值)+。2?彳=2SC)3(g)達到平衡后，再通入一定量的°2,再次達到新平衡。下列有關(guān)判斷正確的是

A.n(SOj始終不變B.反應(yīng)平衡常數(shù)增大

C.逆反應(yīng)速率減小D.SO2的轉(zhuǎn)化率增大

【答案】D

【解析】A.平衡后，再通入一定量02,平衡正向移動，SO3的平衡濃度增大，A錯誤；

B.平衡常數(shù)是與溫度有關(guān)的常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，B堵誤；

C.通入一定量02,反應(yīng)物濃度增大，正、逆反應(yīng)速率都增大，正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增大的更多，C錯誤；

D.通入一定量02,促進二氧化硫的轉(zhuǎn)化，SO2的轉(zhuǎn)化總最增大，D正確；

故答案為D。

I.（江蘇省海門中學(xué)2023屆高三下學(xué)期模擬）納米級C40具有優(yōu)良的催化性能。工業(yè)上用炭粉在高溫條件卜.

還原CuO制取C50：2CuO（s）+C（s）^Cu2O（s）+CO（g）AH>0,下列說法正確的是

A.其它條件不變，及時移出CO可降低逆反應(yīng)速率，提高C40的產(chǎn)率

B.其它條件不變，加入更多的炭粉可加快正反應(yīng)速率，提高CuO的轉(zhuǎn)化率

C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為共）薪嬴）

D.上述反應(yīng)中生成lmolC%O,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6.02x1（）23

【答案】A

【解析】A.及時移出CO,產(chǎn)物濃度減小，逆反應(yīng)速率降低，化學(xué)平衡正向移動，CsO的產(chǎn)率提高，A正確：

B.碳粉為固體，加入更多碳粉不影響正反應(yīng)速率，也不影響平衡的移動，B錯誤；

C.該表達式中CsO.CuO和C均為固休，沒有濃度，因此正確的平衡常數(shù)表達式為K=c（CO）,C錯誤；

D.上述反應(yīng)中，CuO中Cu得到2個電子，C失去兩個電子，生成ImolCsO,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.204x1（）24,D錯

誤；故選A。

考法轉(zhuǎn)化率及其計算

22.

1.明確三個量——起始量、變化量、平衡量

催化劑A

N2+3H2、高得離k2NH3

起始量130

變化量abc

平衡量1—a3—bc

①反應(yīng)物的平衡量=起始量一轉(zhuǎn)化量。

②生成物的平衡量=起始量+轉(zhuǎn)化量。

③各物質(zhì)變化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式、平衡濃度、起始

濃度、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此抓住變化濃度是解題的關(guān)鍵。

2.掌握四個公式

（1）反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=〃（嗎）x|（）0%=畔少xi（）o%。

〃（起始）c（起始）

（2）生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量（指生成物）占理論產(chǎn)量的百分數(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)率=實咒昌xioo%。

理論產(chǎn)量

（3）平衡時混合物組分的百分含量=一…=?號…曰'］。。％。

平衡時各物質(zhì)的總量

在八P不變時，增加A的量，等效于壓縮容器容積，A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

〃?=〃+</A的轉(zhuǎn)化率不變

增大c(A)."?>〃+gA的轉(zhuǎn)化率增大

A的轉(zhuǎn)化率減小

【方法技巧】轉(zhuǎn)化率大小變化分析

判斷反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。常見有以

下幾種情形：

反應(yīng)類型條件的改變反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化

恒容時只增加反

反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大

應(yīng)物A的用量

恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變

有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率

+

反應(yīng)：〃?A(g)+〃B(g)同等倍數(shù)地增大均增大

,.pC(g)+qD(g)反應(yīng)物A、B的恒溫恒容反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率

卅+nVp+q

量條件下均減小

反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率

均不變

恒溫恒壓

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變

只有一種反應(yīng)物的可條件下

增加反應(yīng)物A的

逆反應(yīng)：wA(g)■反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大

用量怛溫恒容

〃B(g)+pC(g)用反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小

條件下

用=〃+〃反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率不變

【典例2】(北京市第四中學(xué)2023屆高三模擬)向一容積可變密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A、B,發(fā)生反應(yīng):

2A(g)+2B(g),，3C(s)+4D(g)在不同壓強下，該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度變化如表所示。下列判斷止確的是

壓強Mpa

平衡常數(shù)

溫度/'C

300ab16

516C64d

800160fg

A.c>a,g>fB.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C.20MPa、800℃時，A的轉(zhuǎn)化率最小D.1.5MPa、300c時，B的轉(zhuǎn)化率為50%

【答案】D

【解析】A.平衡常數(shù)只與溫度相關(guān)，溫度不變，K不變，所以g=f,故A錯誤；

B.由表格中的數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，平衡正向移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故B錯誤;

C.因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以800C、相同壓強時，A的轉(zhuǎn)化率最大，而反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)相等，所以

800C時，三種壓強下的A的轉(zhuǎn)化率都相同，故C錯誤；

D.1.5MPa、300c時，平衡常數(shù)b=16,設(shè)平衡時體積為V,B的物質(zhì)的量的變化量為x,則達平衡時，A、B、D

則B的轉(zhuǎn)化率為竽粵xioo%=5O%,故D正確;

的物質(zhì)的量分別為lx、lx、2xx=0.5mol,

Imol

故選D.

1.(廣東省深圳市高級中學(xué)2023屆再三模擬)氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)。工業(yè)上以氨氣和氧氣為原料，利

用“氨催化氧化法''生產(chǎn)NO,在PtRh合金催化劑作用下，發(fā)生主反應(yīng)I和副反應(yīng)H：

I.4NH3(g)+5O2(g)U4NO(g)+6ILO(g)

II.4NH3(g)+3O2(g)W2Nz(g)+6H2O?

現(xiàn)將lmolNH3、2moiCh充入IL恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下，反應(yīng)相同時間內(nèi)，生成物的物質(zhì)的量

隨溫度變化曲線如圖所示:

制備FI標物質(zhì)消耗原料的量

已知:有效轉(zhuǎn)化率=xlOO%

原料總的轉(zhuǎn)化量

下列說法不事項的是

A.該催化劑在低溫時對反應(yīng)II的選擇性更好

B.520c時,NH3的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

C.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應(yīng)控制在840℃左右

D.高于400C,n(N?隨溫度升高而下降可能是反應(yīng)II的平衡逆向移動導(dǎo)致

【答案】B

【解析】A.由圖可知，低溫時反應(yīng)的主要產(chǎn)物為氮氣，即主要發(fā)生反應(yīng)i【，說明該催化劑在低溫時對反應(yīng)n的

選擇性更好，A正確；

B.由圖可知，520℃時，NH3發(fā)生反應(yīng)I生成NOO.2m01,消耗氨氣0.2moLNH3發(fā)生反應(yīng)H生成NzOZmol,消

耗氨氣0.4mol,則NH3的有效轉(zhuǎn)化率為,、「)：〃？,--xlOO%?33.3%,B錯誤；

C.由圖可知，840℃時，反應(yīng)相同時間內(nèi)，NO的物質(zhì)的量最大，副產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量最小，說明該溫度下最

有利于NO的生成，因此工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應(yīng)控制在840c左右，C正確；

D.400C后n(N2)隨溫度升高而下降，其原因可能是：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高于400c時平衡逆向移動，使得N2

的物質(zhì)的量減少，D正確；

故選B。

考法3化學(xué)反應(yīng)進程的方市國

1.自發(fā)過程

⑴含義

不用借助外力就可以自動進行的過程。

(2)特點

①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或放出熱鼠)。

②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。

2.燧與埼變

⑴端

描述體系混亂程度的物理量，符號為S。

燧值越大，體系混亂度越大。

(2)燧變

△S=S(反應(yīng)產(chǎn)物)一S(反應(yīng)物)。

3.反應(yīng)進行的方向

(1)判據(jù)

(2)規(guī)律

①△"<(),AS〉。的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進行；

?△//>0,△$<()的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進行；

③△〃和AS的作用相反，且相差不大時，溫度對反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)△〃<(),A5V0時，低溫下反應(yīng)能

自發(fā)進行；當(dāng)AS>()時，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進行。

【特別提醒】對于一個特定的氣相反應(yīng)，嫡變的大小取決于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)大小。

【方法技巧】熔變、燃變和溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響

NHA5NH-T'S反應(yīng)情況

—十永遠是負值在任何溫度卜均自發(fā)進行

+—永遠是正值在任何溫度下均非自發(fā)進行

++低溫為正，高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)

——低溫為負，高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)

【典例3】(河北省衡水市第二中學(xué)2023屆高三三調(diào)檢測)尿素是重要的化工原料，也常用作氮肥。以氨為原料

合成尿素的相關(guān)反應(yīng)如下：

?2NH3(g)+CO2(g)^NH2COONH4S)△H1=—159.5kJmo「；

@NH2COONH4(S)^CO(NH2)短2°fe)AH2=+116.5kJmol-'；

@H,O(l)^H2O(g)AHj=+44.0kJ-mol；

?CO2(g)+2NH3(g)^CO(NH2>H2O|)AH4o

下列敘述正確的是

A.反應(yīng)①在較高溫度下易自發(fā)進行

反應(yīng)②的平衡常數(shù)二喘心

B.

C.在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，當(dāng)氣體摩爾質(zhì)量不變時反應(yīng)達到平衡

_,

D.AH4=-87kJmol

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)①為放熱的焙減反應(yīng)，根據(jù)AH-TASvO反應(yīng)可以自發(fā)進行，則在較低溫度下易自發(fā)進行，A錯

誤；

B.平衡常數(shù)等于平衡時生成物濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積的比，純固體和純液體不計入其中；

反應(yīng)②的平衡常數(shù)=4凡0）,B錯誤；

C.在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)中只有水一種氣體，其摩爾質(zhì)量為定值，當(dāng)氣體摩爾質(zhì)最不變時，不能

說明反應(yīng)達到平衡，C錯誤；

D.由蓋斯定律可知，反應(yīng)①+?③得反應(yīng)④C（）2（g）+2NH3（g）UCO（NH2）2^>H2OQ）,則AH4=-87kJmoL,

D正確；

故選D“

1.（江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)2023屆高三下學(xué)期一模）含氯化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。舍勒發(fā)現(xiàn)將軟

鋅礦和濃鹽酸混合加熱可產(chǎn)生氯氣，該方法仍是當(dāng)今實驗室制備氯氣的主要方法之一，工業(yè)上以NaCl為原料可

制得Cl2、。20、HC1O.CIO、和CIO；等。在催化劑CuC%作用下，通過氧氣直接氧化氯化氫制備氯氣。該反應(yīng)

為可逆反應(yīng)，熱化學(xué)方程式為4HCl（g）+O2（g）=2C12（g）+2HQ（g）AH=-116kJmor10對于反應(yīng)

4HCKg)+O2(g)2CI,(g)+2H2O(g),下列說法正確的是

A.上述反應(yīng)ASX）

B.上述反應(yīng)平衡常數(shù)"西部可

n(HCl)

C.其他條件相同，增大,HC1的轉(zhuǎn)化率減小

n(O2)

D.上述反應(yīng)中消耗1mol。2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02x1023

【答案】C

【解析】A.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，則△$<(),A錯誤;

B.根據(jù)平衡常數(shù)定義’該平衡反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=4需修'B錯誤:

n(HCl)

C.增大，相當(dāng)于增大HC1的量，則HC1的轉(zhuǎn)化率降低，C正確;

n(02)

D.ImolCh反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4x6.02x1023,D錯誤;

故選C。

【基礎(chǔ)過關(guān)】

1.(江蘇省南京市2023屆高三第二次模擬)反應(yīng)2c02伍)+6電伍)心』(：&(￡%伍)+350值)AH<0可

實現(xiàn)CO?的資源化，下列說法正確的是

A.上述反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行

B.上述反應(yīng)每消耗ImolCO2同時形成7moi。鍵

cfCH.OCH.)

C.上述反應(yīng)平衡常數(shù)K=&端j

D.催化劑可以降低上述反應(yīng)的熔變，提高化學(xué)反應(yīng)速率

【答案】B

【解析】A.△HT^SO時反應(yīng)自發(fā)進行，該反應(yīng)△1?!<(),ASO,反應(yīng)在較低溫度下可自發(fā)進行，A錯誤；

B.根據(jù)2cO2(g)+6H2(g)V^CH30c耳(g>3耳0(g),反應(yīng)每消耗ImolCO230cH32O,形成7moio鍵,

B正確；

-*則“C(CHOCH).?(HO)〃-

C.上述反應(yīng)平衡吊數(shù)K=-----3—3——-2-,C錯慶；

6

r(CO2)<c(H2)

D.催化劑可以加快反應(yīng)速率，但是不改變反應(yīng)的焰變，D錯誤；

故選Bo

2.(海南省?？谑泻Ｄ现袑W(xué)2023屆高三下學(xué)期第二次模擬)一種制取晶體硅的反應(yīng)為：

上下列說法正確的是

SiHCh(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)A/7=236.1kJmo

A.該反應(yīng)在任何條件下均能自發(fā)進行

B.其他條件不變，增大壓強，平衡常數(shù)K減小

C.恒壓下，充入一定量的惰性氣體，平衡向逆反應(yīng)方向移動

D.總體積一定，當(dāng)反應(yīng)體系內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時反應(yīng)到達平衡

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)吸熱，41>0,反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增大，AS〉。，故高溫時△HT^SVO時反應(yīng)自發(fā)，故A錯

誤：

B.其他條件不變，反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增大，增大壓強，平衡逆向移動，但溫度不變，平衡常數(shù)K不變，故B

錯誤；

C.恒壓下，充入一定量的惰性氣體，容器體積增大，相當(dāng)于對原平衡減壓，反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增大，減壓平

衡正向移動，故C錯誤；

D.止公式p=?可知，總體積一定，當(dāng)反應(yīng)體系內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時，混合氣體的總質(zhì)量不變，

正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；

故選D.

3.（天津市九校2023屆高三聯(lián)考模擬）某溫度下，發(fā)生反應(yīng)N2（g）+3H2（g）f2NH3（g）△〃=-92.4kJ.，

N2的平衡轉(zhuǎn)化率（。）與體系總壓強0的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A.將ImolN2和3m01凡

B.平衡狀態(tài)由A到B時，平衡常數(shù)K（A）<K（B）

C.上述反應(yīng)在達到平衡后，增大壓強，NH,的產(chǎn)率減小

D.反應(yīng)建立平衡后分離出部分N&時，濃度商Q大于平衡常數(shù)K

【答案】A

【分析】圖像中橫坐標表不壓強，縱坐標表示$的平衡轉(zhuǎn)化率（a）,隨著壓強的增大N2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）增大，

增大壓強平衡向右移動，依此解題。

【解析】A.該反應(yīng)為可,逆反應(yīng)，加入的1molN?和3moiH?不可能完全反應(yīng)生成2moiNH3，所以反應(yīng)放出的

熱量個于92.4kJ,A正確;

B.從狀態(tài)A到狀態(tài)B,改變的是壓強，溫度未發(fā)生變化，所以平衡常數(shù)不變，\A）=K⑻，B錯誤；

C.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，NH,的產(chǎn)率增大，c錯誤；

D.反應(yīng)建平衡后分離出部分NH?時，生成物的濃度減小所以濃度商Q小廣平衡常數(shù)K,D錯誤；

故選Ao

4.（河北省衡水市第二中學(xué)2023屆高三下學(xué)期三模）工業(yè)上利用流（S）與CH,為原料制備CS?,在500C以上發(fā)

生反應(yīng)：4S（g）+CH4（g）^CS2（g）+2H2S（g）AH。在2L密閉容器中充入ImolCH/g）和4molS（g）,發(fā)生上

述反應(yīng)，測得平衡體系中硫蒸氣的體積分數(shù)和溫度的關(guān)系如表所示:

溫度/C56058()600620640660

磯S)

下列說法錯誤的是

A.在580℃達到平衡時，CH4的轉(zhuǎn)化率為70%

B.該反應(yīng)660℃的平衡常數(shù)KjO.25

C.上述反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D.起始充入ImolCS?和2m。方凡62()℃平衡時(o(S)=0.420

【答案】C

【解析】A.根據(jù)反應(yīng)列三段式：

口(S)=土竺=L解得x=0.7,則a(CHj="㈣xl00%=70%,A項正確；

'75-2x3'7Imol

4-4r

8.660'C時，q(S)=-------=。.3。0,解得x=U.5,平衡時〃(S)=2mol,?(CH)=0.5mol,/?(CS)=0.5mol,

5-2x42

-1-1

n(H,S)=1.0mol,c(S)=1.0molL-\c(CH4)=0.25molc(CS2)=0.25mol-L.c(H,S)=().5molL,故

e(CSj^(HS)

=z=0.25,項正確;

4B

C(S).C(CH4)

C.由表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高硫蒸氣的體積分數(shù)升高，說明溫度升高，反應(yīng)平衡逆向移動，則正反應(yīng)為

放熱反應(yīng)，C項錯誤；

D.在恒溫恒容條件下,在2L容器中充入lmolCS2和2molH,S等效于充入lmolCH4和4molS,D項正確。

答案為：Co

5.(湖南省衡陽市部分學(xué)校2023屈高三下學(xué)期第二次聯(lián)考)將ImolCO?與amolH?通入一個容積不變的密閉容器

中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)7=^CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)(K)和溫度⑴的關(guān)系如下表所示。

1/℃70080083()10001200

K

卜列說法錯誤的是

A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

c(CO)c(H,O)

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K='屋，

C(CO2)C(H2)

C.隨著a的增大，CO的體積分數(shù)逐漸減小

D.830c時，往平衡體系中同時加入ImolCO2和amolCO,平衡不發(fā)生移動

【答案】C

【分析】列三段式有

K「(CO)c(HQ)二F

據(jù)此分析解答。

-c(CO2)c(H2)_(I)(ar)'

【解析】A.由表中數(shù)據(jù)關(guān)系可知，溫度越高，K越大，平衡向右移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確;

c(CO)

B.反應(yīng)中HQ為氣態(tài)，有濃度變化最，故其平衡常數(shù)表達式K=二c、'/口，B正確;

C(CO2)C(H2)

C.CO2為Imol,當(dāng)a=l時，投料方式與方程式化學(xué)計量數(shù)相同，此時生成物體積分數(shù)最大；當(dāng)a<l時，隨著

a的增大，CO的體積分數(shù)逐漸增大；當(dāng)a>l時，隨著a的增大，氧氣剩余較多，CO的體積分數(shù)逐漸減小，C錯

誤;

A時.，長二黯喘"金丁I‘解得"高’往平衡體系中同時加入皿9和am03

_c(CO).c(HQ)二(x+a)x

1，平衡不發(fā)生移動，D正確;

C

C(CO2)C(H2)(l-x+l)(a-x)

故答案為C。

6.(廣東省梅州市2023屆高三下學(xué)期第二次質(zhì)檢測)一定溫度下，在2L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的

物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是

A.X點的v(正)>Y點的v閾B.Z點時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

C.B的平衡轉(zhuǎn)化率為30%D.保持溫度、體積不變，5min時充入ImolHe,正逆反應(yīng)速率均增大

【答案】A

【解析】A.XY點后反應(yīng)仍正向進行，且X點反應(yīng)物的濃度較大、生成物濃度較小，則X點正反應(yīng)速率更大，

故X點的v(正)>丫點的v陽，故A正確；

B.Z點后反應(yīng)仍正向進行，則Z點時反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.B的平衡轉(zhuǎn)化率為呼”xl00%=60%,故C錯誤；

D.持溫度、體積不變，5min時充入ImolHe,不影響反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度，正逆反應(yīng)速率不變，故D錯誤；

故選A.

7.(浙江省金麗衢卜二校20222023學(xué)年高三第一次聯(lián)考)用CH〈本原SO?不僅可以消除污染，而且可以得到單

質(zhì)S,反應(yīng)如下：CH4(g)+2SO2(g)=2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)AH<0CCW,在容積為2L的恒容密閉容器中測

的反應(yīng)在不同時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

A.前2min的平均反應(yīng)速率v(CH4)=0.27molLlmin1

B.6min時S02的轉(zhuǎn)化率等于lOmin時SO2的轉(zhuǎn)化率

C.其它條件不變，在第lOmin后降低溫度，可使容器中的CO2的濃度升高到1.4mol-U

D.向容器內(nèi)通入適量的H2S,會使平衡逆向移動

【答案】C

【解析】A.根據(jù)CHKg)+2SO2(g)=2S(s)+CO2(g)+2H2。?可知,前2min甲烷物質(zhì)的最變化L()8moL則

1O8n1012Ll

v(CH4)=^=0.27molL--min,故A正確：

2min

B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知6min時SO2的轉(zhuǎn)化量為4.8moll.8moi=3mol,SO2轉(zhuǎn)化率為±7x100%=62.5%：6min后向

4.8

反應(yīng)體系中加入二氧化硫，導(dǎo)致平衡發(fā)生移動，lOmin時處于新的平衡，根據(jù)硫原子守恒，加入的S02的物質(zhì)的

量為03moi+(1.75moll.5moi)x2=0.8moL則SO2的轉(zhuǎn)化率為土羋x100%=62.5%；所以轉(zhuǎn)化率相等,故B正確;

5.6mol

C.ICmin時，一氧化硫濃度1.05mol/L,一氧化碳濃度O.875mol/L,若不改變?nèi)萜黧w積，結(jié)合方程式，當(dāng)一氧化

硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳的濃度1.2mol/L,但該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，低溫平衡正向移動，二氧化碳濃度不能達到

1.4mol/L,故C錯誤；

D.HS會與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致平衡逆向移動，故D正確；

答案選C。

8.(遼寧省大連市2023屆高三二模)在2L恒溫恒容密閉容器中投入2moiSO?和ImolO?在一定條件下充分反應(yīng),

該反應(yīng)是工業(yè)制硫酸的反應(yīng)之一、SO?和SO3的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.達到平衡時，SO3的平均反應(yīng)速率為0.048molL，mET

B.1。分鐘時反應(yīng)達到平衡，且此時SO?的平衡轉(zhuǎn)化率為50%

C.容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，能判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

D.在實際工業(yè)生產(chǎn)中，上述反應(yīng)的反應(yīng)條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓

【答案】D

【解析】A.由圖可知，25min時S()2的物質(zhì)的量不再變化，說明反應(yīng)達到平衡，達到平衡時，SO,的平均反應(yīng)

速率為=0.028mol?L，min”,故A錯誤；

2JLx'2：5m"in

B.10分鐘后，SO?和SO；的物質(zhì)的量還在變化，說明此時反應(yīng)未達到平衡，故B錯誤；

C.反應(yīng)過程中容器內(nèi)氣體原子總數(shù)是定值，當(dāng)容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，不能判斷該反應(yīng)達到平衡狀

態(tài)，故C錯誤；

D.在實際工業(yè)牛.產(chǎn)中，SO2和02反應(yīng)生成SO,的反應(yīng)條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓，故D正確；

故選D.

【能力提升】

(遼寧省實驗中學(xué)屆高三第五次模擬)可以和發(fā)生反應(yīng)：一定

1.2023FeCO：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)o

溫度下，向某恒容密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過程中CO2氣體和CO氣體的濃度與

時間的關(guān)系如圖所示。卜.列說法正確的是

A.tgin時該化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

B.平衡后向容器內(nèi)充入CO?,重新達到平衡時空黑增大

c(CO)

C.4min時，CO2的轉(zhuǎn)化率約為714%

D.4min內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.25mol-E1-min1

【答案】C

【解析】A.由圖可知，timin時C(82)=C(CO),相同條件下timin后c(CCh)仍在減小，c(CO)仍在增大，則timin

時該化學(xué)反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤：

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變則K不變，所以重新達到平衡時要黑不變，故

c(C()2)c(CO)

B錯誤：

C.由圖可知，4min時，CCh的轉(zhuǎn)化率為笥產(chǎn)/100%V1.4%,故C正確；

D.由圖可知，4min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率v(CO尸半="吧匹［Lmini,故D錯誤；

At4inin

故選：Co

2.(重慶市第一中學(xué)校2023屆高三)在催化劑的作用下，氫氣還原CO2的過程中可同時發(fā)生反應(yīng)①?。

1

①CO?(g)+3H2(g)①CH30H(g)+H2O(g)NH、=-5()kJmoE

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)蝸

在恒溫恒容密閉容器中，充入一定量的C0?及H”起始及達到平衡時，容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量及總壓的部分

數(shù)據(jù)如下表所示。

()

n(CO,)/moln(H,)/moln(CH5OH)/moln(CO)/molnH2O/mol總壓/kPa

起始000

平衡mP

下列說法正確的是

A.反應(yīng)①任意溫度下均能自發(fā)進行

B.恒溫恒容下，再充入O.SmolCO?和（）.9molH?,反應(yīng)①平衡右移，反應(yīng)②平衡不移動

C.m=0.1

D.反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=0.75

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，△,=-50kJ.molT<0,且正反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)，AS<0,根據(jù)AHTASvO

時反應(yīng)自發(fā)進行可知，該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，故A錯誤；

B.22.反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)①和②平衡均正向移動，故B錯誤；

C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出反應(yīng)的三段式有：

CQ?+鞏（g）一

起始帚<mol）0.50.900,

變化量（mol）m3mmm

平衡量（mol）0.5-m0.9-3mmm

CO2(g)+3H2(g)「CO&)+H?Og)

起始量（mol）0.5-m0.9-3m0m,平衡時氣體的總物質(zhì)的量為

變化量（mol）0.3-m0.3-m0.3-m0.3-m

平衡量（mol）0.20.6-2m0.3-m0.3

(0.2-0.62m+m+0.3m+0.3)mol=(i.4in)mol,恒溫恒容條件下，，解得m-0.2,故C錯誤；

1.4-mp

D.平衡時n(CO2)=0.2moLn(H2)=(0.62m)mol=0.2mol?n(CO)=(0.3m)mol=0.1mol,n(H2O)=0.3mol?則反應(yīng)②的

r,c(CO)c(H,O)03x0.1

平衡常數(shù)KJCO〈(HJ=0叩2=0.75,故D正確；

故選D。

3.（廣東省惠州市2023屆高三下學(xué)期第一次調(diào)研）在體積為1L的恒容密閉容器中充入1mol82和3mol比，

一定條件下反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)o測得CO2和H2的濃度隨時間變化如圖所示。下列

說法正確的是

A.平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%

B.平衡后充入惰性氣體，平衡向正向移動

C.該條件下，第91用11時'，逆(口43。14)大于第3111出時丫正(€^3()14)

D.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化，則說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

【答案】A

【解析】A.利用C0?初始和平衡濃度可得平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為詈薩xl00%=75%,A止確；

B.恒容容器充入惰性氣體，與反應(yīng)有關(guān)的各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動，B錯誤；

C.平衡之前始終有v逆(CH3OH)<V11；(CH?OH),故該條件下,第9min時v逆(CHQH)小于第3min時v正(CH3OH),

C錯誤；

D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氣體總質(zhì)量不變，又該容器為恒容容器，放混合氣體的密度始終不變，無法通過混合氣

體密度判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，D錯誤；

故選A。

4.(江蘇省徐州市2023屆高三模擬)C&與CO?重整是CO2利用的研究熱點之一，該重整反應(yīng)體系主要涉及以

下反應(yīng)，且1300K以上會產(chǎn)生積碳現(xiàn)象。

1

反應(yīng)I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)2V/,=274.6kJmor

反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)”=41.2kJ?mor'

反應(yīng)III：CH4(g)UC(S)+2H2(g)AH3(該反應(yīng)只在高溫下自發(fā)j

在一定壓強和催化劑的條件下，將等物質(zhì)的量的CO?和CH4通入重整反應(yīng)器中，平衡時，CO2、CH,的物質(zhì)的

量分數(shù)及轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。

下列說法正確的是

A.泡<0

B.加入催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

C.平衡時CO?的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化的曲線是b

D.溫度高于1300K后，曲線d超過曲線c的可能原因是升高溫度有利于反應(yīng)HI進行，導(dǎo)致CH,的轉(zhuǎn)化率大于CO?

的轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)HI的氣體分子數(shù)增大即AS>0,該反應(yīng)只在高溫下自發(fā)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則△%>(),故A

錯誤；

B.加入催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡移動，不能提高C%的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；

C.物質(zhì)的量分數(shù)均隨溫度升高減小，溫度低溫時反應(yīng)III不發(fā)生，只發(fā)生反應(yīng)I和H,所以二氧化碳的物質(zhì)的量

分數(shù)個于甲烷物質(zhì)的量分數(shù)，平衡時C02的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化的曲線是a,故C錯誤；

D.曲線c、d分別代表CO?和CH4的轉(zhuǎn)化率曲線，溫度高于1300K后，升島溫度的利于積碳反應(yīng)的進行，導(dǎo)致

CH4的轉(zhuǎn)化率大于CCh，故D正確；故選D。

5.(河北省唐山市2023屆高三第三次模擬)在2L恒容密閉容器中加入一定量A和B,發(fā)生反應(yīng)

aA(g)+bB(g)UcC(g)。100c時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖一所示。不同溫度下平衡時C

的體積分數(shù)與A、B起始時的投料比的變化關(guān)系如圖二所示。則下列結(jié)論正確的是

A.100C時前5min平均化學(xué)反應(yīng)速率v(A)=0.04molL"min"

B.100℃時達平衡的體系中充入少量C(g),達新平衡前v(逆)>v(正)

C.aA(g)+bB(g)cC(g)AH>0

D.某溫度下平衡時B的轉(zhuǎn)化率隨起始嚕的增大而先增大后減小

n(B)

【答案】B

0.4mol-0.2mol

【解析】A.100C時前5min平均化學(xué)反應(yīng)速率/A.—2L-_nriA錯誤：

5min

B.Qg)為生成物，加入C(g)后，逆反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動：達新平衡前v(逆)>v(正)，B正確；

C.如圖得出信息，溫度越高，C的體積分數(shù)越小，平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所

以：aA(g)+bB(g)UcC(g)AH<0,C錯誤；

D.起始濃度A越大，嚶越大，B的轉(zhuǎn)化率越大，所以溫度一定時，B的轉(zhuǎn)化率隨起始嚶的增大而增大，

n(B)n(B)

D錯誤；故選B。

6.(海南省?？谑?023屆高三模擬)天然氣脫硝的反應(yīng)原理為

2NO,(g)+CH4(g)^CO2fe)+N2@升2Hqg)AH。在IL恒容密閉容器中充入3moiNO??和2moicH，g)

發(fā)生上述反應(yīng)，平衡時N?、NO?的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，N點表示410K時NO?的物質(zhì)的量分

數(shù)。下列說法正確的是

A.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.443K時，NO?和CH,的平衡轉(zhuǎn)化率相等

C.N點的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.443K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為4

【答案】D

【解析】A.由圖可知，升高溫度，N2的物質(zhì)的量分數(shù)減小，說明平衡逆向移動，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯

誤；

B.由方程式ZNO/gHCH/g)=。)？但)+帥fe升2H2Og)可知,在1L恒容密閉容器中充入3moiNO?(g)和

2moicH$(g)發(fā)生反應(yīng)，NO?和CH4轉(zhuǎn)化量之比為2：1,NO2和0九的平衡轉(zhuǎn)化率不相等，故B錯誤;

C.N點表示410K時N0?的物質(zhì)的量分數(shù)，小于平衡時N02的物質(zhì)的量分數(shù)，說明此時反應(yīng)逆向進行，N點的

正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，故C錯誤；

D.443K時，NO?和N2的物質(zhì)的量分數(shù)相等，設(shè)NO?的轉(zhuǎn)化量為xmol,則3x=O.5x,x=2,該反應(yīng)的平衡常數(shù)

C2(HQ)C(N2)C(CO2)1x1x2:

2