化学平衡常数及其相关计算（讲义）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第03讲化学平衡常数及其相关计算

目录

01考情透视目标导航............................................................2

02知识导图思维引航............................................................3

03考点突破考法探究............................................................3

考点一化学平衡常数的含义与应用................................................3

知识点1化学平衡常数..........................................................3

知识点2化学平衡常数的应用...................................................5

考向1考查化学平衡常数的含义.................................................6

考向2考查化学平衡常数的应用.................................................8

考点二有关化学平衡的计算......................................................10

知识点1三段式计算模式.......................................................10

知识点2有关化学平衡计算方法和技巧.........................................12

考向1考查平衡常数的计算....................................................14

考向2考查转化率的计算......................................................17

04真题练习命题洞见...........................................................20

考情;灵汨•日粽旦骷:

考点要求考题统计考情分析

2024湖南卷14题，3分分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

2024江苏卷14题，4分1.从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题

2023湖南卷13题，3分呈现，主要考查化学平衡常数、转化率的计算等。

化学平衡常数

2022江苏卷10题，3分2.从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，考查反应转

2022河北卷16题，4分化率、平衡常数的计算，压强平衡常数及速率常数的相关计

2022海南卷8题，2分算。

(1)选择题：考查化学平衡的表达式，结合化学平衡图像、

2024吉林卷10题，3分图表考查化学平衡相关浓度、转化率等的计算。

2024浙江6月卷11题，3分(2)非选择题：常常与基本理论、工业生产相联系，通过

2023全国乙卷28题，8分图像或表格提供信息，考查转化率、浓度平衡常数、压强平

化学平衡的有

2023河北卷12题，3分衡常数、速率常数等相关的判断和计算，从反应时间、投料

关计算

2023重庆卷14题，3分比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择；

2022重庆卷14题，3分3.根据高考命题特点和规律，复习时要注意以下几个方面：

2022辽宁卷12题，3分(1)对化学平衡常数的理解；

(2)利用三段式对化学平衡进行相关计算；

复习目标：

1.了解化学平衡常数(K)的含义。

2.能利用化学平衡常数进行相关计算。

3.能正确计算化学反应的转化率(a)。

寓2

r雌

表达式《与方程式书写方式有关

与速率方程的关系

_意义：平衡常数的数值越大，反应物的转化率越大，说明反应可以进行

得越完全

浓度平衡常数Kc内因:反应物的本身性质

一影响因素

外因：反应体系的温度

浓度嫡及其应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向

r判断、上啜可逆反应进行的程度

-判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向

化学平衡常数及其相-判断可逆反应的热效应

关计算J计算平衡体系中的相关量

Kp含义

压强平衡常数KpJ

计算技巧

解题模型

化学平衡的有关计算常用计算公式

计算模式——“三段式"

考占室布•考比再交

考点一化学平衡常数的含义与应用

知识点1化学平衡常数

1.概念

(1)条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时

(2)叙述：生成物浓度的系数次暴之积与反应物浓度的系数次基之积的比值，叫化学平衡常数

(3)符号：Kc

2.表达式

(1)可逆反应：ak(g)+bB(g)(g)+dD(g)

(2)表达式：K,=卜可叫(固体和液体不列入平衡常数表达式)

[A¥X[BP

(3)单位：(molL1)

(4)平衡常数与书写方式的关系

①正逆反应平衡常数的关系是：晨正・鼠逆=L

②化学计量数变成〃倍，平衡常数变为〃次方倍

③反应③二反应①+反应②，贝【J：/Ha=/Hi+/H2,K3=KI•及

④反应③二反应①一反应②，则：Z\H3=AHI—/压,a=9

K2

⑤反应③=ax反应①一x反应②，则:

b

K2g

(5)速率常数和平衡常数的关系

A.基元反应：aA(g)+bB(g)f〜C(g)+dD(g)

B.速率方程

①抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率

"正=左正(A)'Cb(B)、"逆=左逆(C),cd(D)

②具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率

“正=后正d(A)'Cb(B)、vc^=k^cc(C)'Cd(D)

C.速率常数和平衡常数的关系

①抽象化：平衡条件-，殳

k逆c“(A)xJ(B)

①具体化：平衡条件法=巴,生=：xC'(C)xc：(D)=当底

七逆ck逆ccfl(A)xc(B)c

(4)升温对左正、后逆的影响

①放热反应：K值减小;左币值增大,鼠，值增大,还变化更大

②吸热反应：K值增大;左正值增大，k*值增大,还变化更大

3.意义

(1)对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；

(2)平衡常数的数值越大，反应物的转化率越大,说明反应可以进行得越完全。

K值〈IO-10-5〜105>105

反应程度很难进行反应可逆进行完全

4.影响因素

(1)内因：反应物的本身性质(某一具体反应)。

（2）外因：反应体系的温度,升高温度

放热反应：K值减小

吸热反应：K值增大

5.浓度燧：Qc=cC（C）xc"（D）

ca（A）xc\B）

（1）浓度为任意时刻的浓度

（2）意义：。越大，反应逆向进行的程度越大

（3）应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向

@Q>KC,反应逆向进行，v*v逆

②0=及,反应达到平衡状态，v曲

③Q〈Kc,反应正向进行，

6.压强平衡常数感

（l）Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的会压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。

（2）计算技巧：

第一步，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；

第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数;

第三步，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x该气体的体积分数（或物质

的量分数）;

第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2（g）+3H2（g）—t2NH3（g）,压强平衡常数表达式为辞

_）（NH3）

0（N2）R3（H2）

知识点2化学平衡常数的应用

1.判断、比较可逆反应进行的程度

一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：

K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率

越大越大越大越小越高

越小越小越小越大越低

【特别提醒】K值大小与反应程度的关系

K1()-5〜105>105

反应程度很难进行反应可逆反应接近完全

2.判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向

对于可逆反应：aA（g）+"B（g）k^C（g）+qD（g）,浓度商4=*^^，则将浓度商和平衡常数作比较

可判断可逆反应所处的状态。

QC<K：反应向正反应方向进行,v曰逆

，Qc=K：反应处于化学平衡状态,y正=，逆

QC>K：反应向逆反应方向进行，逆

3.判断可逆反应的热效应

口、升高温度K值增大-正反应为吸热反应K值减小-正反应为放热反应

（2）降低温度.K值增大一正反应为放热反应.K值减小-正反应为吸热反应。

4.计算平衡体系中的相关量

根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率、反应速率等。

注意：计算时注意问题

①平衡量必须为平衡时的浓度

②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度

③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数

【特别提醒】（1）计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。

（2）固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。

如C（s）+H2O（g）=iCO（g）+H2（g）,达到平衡后的K=C（C°>C（H2）。

C（H2O）

（3）催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。

（4）一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K<l（）r时，一般认为该反应很难进行；而K在IO-〜io5

反应被认为是典型的可逆反应。

（考向洞察J）

考向1考查化学平衡常数的含义

瓯（2024•江苏扬州•模拟预测）“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）U2co（g）+2H2（g）AHi=+247kJ/mol,Ki

II：CC)2(g)+H2(g)UCO(g)+H2(D(g)AH2=+41kJ/mol,K2

下列说法正确的是

C(CH4)-C(CO2)

A.反应I的平衡常数Ki=22

C(CO)-C(H2)

B.反应n的ASO

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0.2molC02可获得0.4molCO

【答案】c

【解析】A.平衡常数的表达式为生成物浓度幕次方与反应物浓度幕次方的比值，反应I的平衡常数

",飓,故A项不符合题意；B.反应II能发生，说明AH-TAS<0,已知公压〉。，则AS>0,故

C(CH4)-C(CO2)

B项不符合题意；c.升高温度反应I和反应n均正向移动，降低压强使反应I平衡正向移动，平衡转化率将增

大，故C项符合题意；D.反应I每反应ImolCO2生成2moicO,反应II每反应ImolCO2生成ImolCO,

则每转化0.2molCO2获得小于0.4molCO,故D项不符合题意；综上所述，故答案为C。

【易错提醒】平衡常数与书写方式的关系

①正逆反应平衡常数的关系是：­=1；

②化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍；

③反应③二反应①+反应②，贝!I：Z\H3=Z\HI+Z\H2,&=&•④；

④反应③二反应①一反应②，则：QH3=/HI—0H2,心=色;

长2

⑤反应③="反应①一,X反应②，则：A^=aA\A\--AH2,屈=鼻_；

bb际

⑥固体和液体不列入平衡常数表达式。

【变式训练1](23-24高三下•江苏连云港•期中)以Cu-ZnO-AbCh作催化剂发生反应

2CH3CHO(g)+H2O(g)WC2H50H(g)+CH3coOH(g)AH<0，下列说法正确的是

c(C2H5(JH)c(CH3coOH)

该反应的平衡常数

A.K=2

C(CH3CHO)

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1molH2O(g),转移电子数约为6.02x1023

D.将C2H50H移出一段时间后，v正增大

【答案】B

c(C2H50HAe(CH3coOH)

【解析】A.气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=2

C(CH3CHO)-C(H2O)-

A错误；B.AH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，

B正确；C.CH3CHO转化为CH3coOH相当于增加一个0原子，转移2个电子，该反应中每消耗1molH2O(g),

转移2moi电子，转移电子数约为2x6.02x1023,c错误；D.将C2H50H移出生成物浓度减小，逆反应速率

减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误；故答案为：Bo

【变式训练2】(2024•江苏南京•一模)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软镒矿和浓盐酸混

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NaCl为原料可制得CU、

。2。、HC10、CIO：和CIO；等。在催化剂CuCl?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4HCl(g)+O2(g)=2CU(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mo『。对于反应

4HCl(g)+O2(g)2C12(g)+2H2O(g),下列说法正确的是

A.上述反应AS>0

C2(3)

上述反应平衡常数K=

B.4

C(HC1)C(O2)

C其他条件相同‘增大明‘HCI的转化率减小

D.上述反应中消耗1mol。2,转移电子的数目为6.02x1023

【答案】C

【解析】A.反应后气体的物质的量减小，则△$<(),A错误；B.根据平衡常数定义，该平衡反应的平衡

C2(HO)-C2(C/)n(HCl)

常数为K=)j9〉2心,B错误；C•增大八号，相当于增大HC1的量，则HC1的转化率降低，C

c(HC/)-C(O2)n(O2)

正确；D.ImoKh反应转移电子数目为4x6.02x1023,D错误；故选：C。

考向2考查化学平衡常数的应用

瓯(23-24高三下•海南省直辖县级单位•开学考试)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2c。2(g)+6H2(g)、催化剂、CH30cH3(g)+3H2O(g)AH<0可实现C02的资源化利

用，下列说法正确的是

A.温度升高，v逆增大，v正减小

B.加入催化剂，反应速率加快，可提高CH30cH3产率

C.恒温恒容，增大压强，C02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

【答案】D

【解析】A.升高温度，正逆反应速率均增大，故A错误；B.加入催化剂，能降低反应的活化能，加快反

应速率，但化学平衡不移动，二甲醛的产率不变，故B错误；C.平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常

数不变，则恒温恒容，增大压强，平衡常数不变，故C错误；D.当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时

说明正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，故D正确；故选D。

【易错提醒】应用化学平衡常数时应注意的四个问题

(1)化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。

(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。

(3)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。

(4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各

物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

【变式训练1】(23-24高三下•重庆荣昌•开学考试)工业上利用碳热还原Bas。,制得BaS。进而生产各种

含钢化合物，温度对反应后组分的影响如图。

已知：碳热还原BaSO”过程中可能发生下列反应。

i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)AH1

ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)=+571.2kJmo『

iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s)AH3=-118.8kJ-mor'

下列关于碳热还原BaSO”过程的说法正确的是

A.=-113.1kJmor1

B.40CFC后，反应后组分的变化是由C⑸+C(Mg)U2co(g)的移动导致的

C.温度升高，C(s)+CC)2(g)U2co(g)的平衡常数K减小

D.反应过程中，生成的CO2和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量

【答案】B

【解析】A.由;x(ii+iii)可得i式，则由盖斯定律得：

-1

\HX=|X(AH2+AH3)=1x(571.2-118.8)AJwoZ=+226.2kJ-mol',A错误；B.由图可知，400℃后，BaS

的物质的量分数基本不变，BaSO4基本反应完全，但C、CO2的物质的量分数减小，CO的物质的量分数增

大，说明C、CO2反应生成CO,则反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)w2co(g)的移动导致的，B正确；C.由

可得反应：C(s)+C02(g)w2co(g),根据盖斯定律，该反应

1

AH=^-x(AH2-AH3)=^-x(571.2+118.8)kJ-mol=+112.5kJ-mor'>0,则正反应吸热，升高温度，反应

C(s)+C02(g)w2co(g)平衡正向移动，其平衡常数K增大，C错误；D.由图可知，一段时间内，体系中同

时存在C、C02和CO,则反应过程中生成的CO2和CO的物质的量之和可能小于投入C的物质的量，D错

误；故选B。

【变式训练2】(2024•江苏扬州•模拟预测)甲醇.水催化重整可获得Hz其主要反应为

1

反应ICH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)AH=49.4kJmol-

1

反应nCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor

在1.0xl()5pa、n始(H2O)：n始(CH30H尸1.2时，若仅考虑上述反应，平衡时CO的选择性、CH30H的转化率

和H2的产率随温度的变化如图所示。

CO的选择性=工小八\X100%

n生成(CO)+n生成(CO?)

下列说法正确的是

n(HQ)

A.一定温度下，增大-仆口门"可提高CO的选择性

n(CH3OH)

B.平衡时CH30H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

【答案】B

1

【分析】根据已知反应ICH30H(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)AH=49.4kJmol-，反应nCO2(g)+H2(g)=CO(g)

+H2O(g)AH=41.2kJmor',且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更大一些，根据选择性

的含义，升温时CO选择性增大，同时C02的选择性减小，所以图中③代表CO的选择性，①代表C02的

选择性，②代表H2的产率，以此解题。

n(H,O)

【解析】A.增大公口2,平衡正向移动，可提图CH30H的转化率，A错误；B.由于n始(H2O)：n始

(CH3OH)=1.2,H2O过量，故平衡时CH30H的转化率一定大于H2O的转化率，B正确；C.由分析可知②

代表H2的产率，C错误；D.反应I的平衡常数只与温度有关，温度不变，反应I的平衡常数不变，D错误;

故选B。

考点二有关化学平衡的计算

知识点1三段式计算模式

1.解题模型

巧设具体题目要具体分析，灵活设立,

未知数、一般设某物质的转化量为x,

根据反应物、生成物及变化量三,

确定者的关系，代入未知数确定平衡

三个量体系中的各物质的起始量、变化

量、平衡量并按三段式列式

明确了“始”“变”“平”三个

量的具体数值，再根据相应关系

解题

求平衡时某成分的浓度、反应物

设问题

转化率和平衡常数等，求出题目

答案

2.“三段式”法思维建模

“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平

衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。

1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。

2)明确三个关系

(1)对于同一反应物，起始量二变化量=平衡量。

(2)对于同一生成物，起始量土变化量=平衡量。

(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。

3)计算方法：三段式法

化学平衡计算模式:对以下反应加A(g)+〃B(g)—字C(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为amol/L、

bmol/L,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmol/L»

wA(g)+«B(g)：；=^C(g)+qD(g)

起始量(mol/L)abQQ

变化量(mol/L)mxnxpxqx

平衡量(mol/L)a~mxb-nxpxqx

P.Qxq

则有①平衡常数：K=——上L—。

a-mx加b—nxn

~v——上-

②A的平衡浓度：c(A)=M^mol-Lr。

V

③A的转化率：a(A)=—xlOO%,a(A):a(B)=^:—=—0

aabna

④A的体积分数：9(A)=----------仁磐------xl00%»

a+6+(p+g—m—")x

p平_a+6+伪+乌一"一成x

⑤平衡压强与起始压强之比:

p始a+b

a〃A+ZrMB

⑥混合气体的平均密度P（混）r-gL-1o

V

⑦混合气体的平均摩尔质量M=一“必+6皿g.mol^o

a+6+（p+g—加一

⑧生成物的产率：实际产量（指生成物）占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产

率越大。产率=怒1必％。

知识点2有关化学平衡计算方法和技巧

1.化学平衡常数的计算

（1）根据化学平衡常数表达式计算

（2）依据化学方程式计算平衡常数

①同一可逆反应中，K正-K逆=1。

②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K'与原平衡常数K间的关系是或

尺=4反。

③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。

④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。

2.转化率的计算

反应物转化的物质的量（或质量、浓度）

转化率（a）=xlOO%

反应物起始的物质的量（或质量、浓度）

3.常用的气体定律——气体状态方程：PV=〃RT

条件公式文字叙述

乂="=丛

同温同压气体体积比=物质的量比=分子数比

V2“2N2

叫一%

同温同容Pi-气体压强比=物质的量比=分子数比

P?改N?

气体密度比=气体体积反比

同温同压同质量P\吟敢N?

Pi匕勺N、=物质的量反比=分子数反比

4.压强平衡常数的计算技巧

C1）步骤

第一步，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；

第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；

第三步，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x该气体的体积分数（或物质

的量分数）；

第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。

"（NH3）

例如，N2（g）+3H2（g）=i2NH3（g）,压强平衡常数表达式为Kp=广、（

（2）计算品的答题模板

计算Kp的两套模板［以N2（g）+3H2（g）----修NH3（g）为例］

模板1::N2(g)+3H2(g)不=±：2NH3（g）（平衡时总压为po）

〃（始）1mol3mol0

Nn0.5mol1.5mol1mol

"（平）0.5mol1.5mol1mol

0.51.51

MX)丁。

[?°]2

/［同则3

模板2：刚性反应器中

N2(g)+3H2(g):-2NH3(g)

p(始)po3Po0

△pP'3〃2〃

M平）po—p'3po-3pf2p,

(2〃)2

Kp=一

(P。一")(300-3//)3

5.转化率大小变化分析技巧

判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常

见有以下几种情形：

反应类型条件的改变反应物转化率的变化

恒容时只增加反

反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大

应物A的用量

恒温恒压条件下反应物转化率不变

有多种反应物的可逆

反应物A和B的转化率

反应：mA（g）+«B（g）同等倍数地增大

均增大

,0C（g）+qD（g）反应物A、B的恒温恒容

反应物A和B的转化率

量条件下

均减小

m-\-n=p-\-q反应物A和B的转化率

均不变

恒温恒压

反应物转化率不变

只有一种反应物的可条件下

增加反应物A的

逆反应：wA(g).,反应物A的转化率增大

用量恒温恒容

"B(g)+pC(g)m<n-\-p反应物A的转化率减小

条件下

m=n-\-p反应物A的转化率不变

(考向洞察］

考向1考查平衡常数的计算

瓯(23-24高三上・辽宁・期末)FC时，向容积为2L的刚性容器中充入ImolCCh和一定量的H2发生反应:

CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g),达到平衡时,HCHO的分压(分压=总压x物质的量分数)与起始黑的

litV-✓V-/J

关系如图所示。已知：初始加入2m0口2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是

5

A.a点时反应的平衡常数Kp=wkPa」

B.d点：v正＜v逆

C.lOmin时反应到达c点，则0〜lOmin用CCh表示的平均反应速率为0.05mol/(L,min)

D.c点时，再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大O.lpkPa,平衡正向移动

【答案】A

CO2(g)+2H2(g)UHCHO&)+H2O

开始(mol)1200

【分析】根据c点的三段式分析：工

变化(mol)X2xXX

平衡CmoD1-x2-2xXX

3—xx

则平衡时容器气体的压强为：p(平衡户一7-xllpkPa,故有：p(HCHO)=--河(平衡户

33-x

x3—X

------x------x1.2pkPa=0.2pkPa,解得：x=0.5moh故p(平衡尸pkPa,据此分析解题。

3-x3

【解析】A.温度不变，化学平衡常数不变，故a点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由

分析可知，c点平衡下，p(C02)=—'—xpkPa=0.2pkPa,同理：p(H2)=0.4pkPa,p(HCHO)=p(H2O)=0.2pkPa,

3—0.5

p(凡O)p(HCHO)0.2px0.2p5

故刈二；(£)；正)=再诉产kPa)%(kPa」),A正确；B.d点达到平衡为b点，HCH。在增

Ac”

大，所以V(正)>V(逆)：，B错误；C.v(CO)=—=2-i--i/L.7,C错

'2'Atmolz-LTmm=0.025mo/•Lmm

10

误；D.c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大O.lpkPa,则此时

p(H,O)p(77CHO)0.3px0.2p5

QP="口'号表=7T=Kp,平衡不移动，D错误；故选A。

p(CO2)p(HJ0.3px(0.4p)4p

【反思归纳】有关化学平衡计算的“3”点说明

(1)有关化学平衡的常见计算是化学平衡常数、物质的平衡浓度和平衡转化率之间的相关计算。

(2)在进行有关化学平衡的“三段式”计算时，要注意各物质的起始量、转化量和平衡量三者单位的统一。

(3)凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。

【变式训练1】(2024•吉林白山•一模)工业上利用反应COQH-CXg)台CO2(g)+H2(g)AH<0制取氢气。

向两个容积为2L的密闭容器中加入CO(g)和H2(3(g)各Imol,分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其

他初始实验条件不变，经lOmin测得两容器中CO(g)转化率如图所示。下列说法正确的是

A.A点和B点均为反应的平衡状态

B.催化剂2比催化剂1的催化效率高

C.C点时，0〜lOmin反应的平均速率v(CO)=0.02mol111111117

4

D.温度为工时，该反应平衡常数K<§

【答案】C

【解析】A.若A点达平衡，由于B点温度更高，且反应AH<0,为放热反应，温度升高平衡逆移，B点CO

的转化率应该更小，而B点CO转化率比A点高，则在A点时，反应一定未达到平衡，A错误；B.催化剂

的催化活性与温度有关，如在工温度，催化剂2比催化剂1的效率低，B错误；C.C点时，两种催化剂催

化CO在lOmin内转化率都为40%,则两种催化剂下反应速率相同，当CO转化率为40%时，该反应的反应

速率用CO表示为v=生=65moi/Lx40%=002mol/(L,min>；c正确；D.温度为T?时，CO转化率为40%,

At10mm

则此时CO为0.6mol/L,凡0值)为0.6mol/L,CO2^/0.4mol/L,凡为0.4mol/L,则此时浓度燧为

C(CO9)C(H?)0,4x0.44

Qc二三c：A崇二77TT7F由A项可知此时反应还未达平衡，还在继续向正向进行，则平衡常数

C(CO)C(H2O)0.6x0.69

4

K>QC=-,D错误；故选C。

【变式训练2】(2024•黑龙江•模拟预测)水煤气可以在一定条件下发生反应：

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),现在向10L恒容密闭容器中充入CO(g)和HQ(g),所得实验数据如表

所示。下列说法错误的是

起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol

实验编号温度/℃

H

77(CO)n(H2O)«(2)

I7000.400.100.09

II8000.100.400.08

III8000.200.30a

IV9000.100.15b

A.a=0.12,b>0.06

B.降低温度，有利于提高CO的平衡转化率

C.实验I中，若某时刻测得〃(凡)=0.05,则此时混合气体中H2O(g)的体积分数为10%

D.实验I和III中，反应均达到平衡时，平衡常数之比善

【答案】A

【分析】温度不变，平衡常数不变，则实验II、in的平衡常数相同，实验n的三段式

co(g)+H2O(g)=co2(§)+凡(目

起始/mol0.10.4000.08x0.08…

,K——1,头验

转化/mol0.080.080.080.081n10.32x0.02

平衡/mol0.020.320.080.08

(CO

co(g)+H2Og)=2(§)+H2(@

起始/mol0.20.300axa

"转化/molni--;

aaaa'(O.2-a)(O.3-a)

平衡/mol0.2-a0.3-aaa

【解析】A.根据平衡常数可列三段式求出a=0.12,与实验III相比，实验IV起始时反应物的物质的量减半,

若温度相等，则6=0.06,实验IV的温度较实验ni高，故b<0.06,A错误；B.根据实验I和n数据，可知升

高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，降低温度，有利于提高co的

平衡转化率，B正确；C.该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得〃(Hj=0.05,则HQ(g)的

物质的量为0.05mol,故此时混合气体中H2(3(g