化学平衡 -2025年高考化学考向分析(共90张PPT)
文档属性
| 名称 | 化学平衡 -2025年高考化学考向分析(共90张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-27 19:22:37 | ||
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文档简介
(共90张PPT)
2025年高考化学考向分析
化学平衡
化学平衡状态的判断与影响平衡 移动的因素
1.（2023北京）下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
B
A.溶液中加入少量固体，促进 分解
B.密闭烧瓶内的和 的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钉放入浓 中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进 的产生
【解析】 是催化剂，催化 分解，与平衡移动原理无关，不符合题意。
密闭烧瓶内存在平衡，其中为红棕色， 为无色。
受热后温度升高，促使平衡逆向移动， 浓度增大，混合气体颜色加深，可以用平衡
移动原理解释，符合题意。
常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，表面生成致密氧化物保护膜，阻止反应进一步
发生；加热后，“钝化膜”被破坏，浓硝酸可以进一步与金属反应，还原产物为红棕色的
气体。这与平衡移动原理无关，不符合题意。
加入少量固体发生反应 ，置换出的铜与锌、稀硫酸
构成原电池（【点拨】为负极，为正极，在铜表面得电子生成 ），可以使反
应速率加快，促进 的产生，这与平衡移动无关，不符合题意。
2.（2023海南，双选）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱
氢工艺： 。某
条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率随时间
的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
BD
A.曲线①表示的是逆反应的 关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到时，为浓度商
D.催化剂存在时，、 都增大
【解析】 采用乙苯脱氢工艺制苯乙烯，开始时反应物
的浓度最大，生成物浓度为0，因此 时正反应速率最大，
逆反应速率为0，可知曲线①表示的是正反应的 关系。
时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态。
反应进行到 时，正反应速率大于逆反应速率，反应正
向进行，此时 。
催化剂能降低反应的活化能，使、 都增大。
3.（2023辽宁）某小组进行实验,向蒸馏水中加入 ，充分振荡，溶液呈浅棕
色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知 为
棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应:
C 紫黑色晶体消失 的消耗使溶解平衡 右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
D
【解析】 由加入蒸馏水中，溶液呈浅棕色，加入后溶液颜色加深，可推知 在水
中溶解度较小，加入后发生反应，生成的与溶液中的 发生
反应，溶液中浓度增大， 为棕色，因此溶液颜色加
深。约为，约为，与反应的物质的量比为 ，
可知加入的过量，过量的和溶液中反应，的消耗使溶解平衡
右移，可观察到紫黑色晶体（即）消失，接着过量的会与 持续反应，导致
浓度持续降低，使平衡逆移， 浓度持续降低，溶液褪
色。
根据上述分析，A、B、C项正确。
与 的反应不是置换反应而是化合反应。
4.（2022海南）某温度下，反应 在密闭容器
中达到平衡。下列说法正确的是( )
C
A.增大压强， ，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时 的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的 ，平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的， 的平衡转化率增大
【解析】 该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以同时加快正、逆反
应速率，且正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故 ，但温度不变，平衡常数
不变。
催化剂不影响化学平衡状态，因此加入催化剂不影响平衡时 的浓度。
恒容下，充入一定量的， 的浓度增大，平衡向正反应方向移动。
恒容下，充入一定量的 ，平衡虽然向正反应方向移动，但是
的平衡转化率减小，而 的平衡转化率增大 。（【技法】对于反
应 生成物，在恒温恒容下通入 ，则反应物A的转化率降低，B的
转化率升高）
5.（2022广东）恒容密闭容器中，
在不同温度下达平衡时，
各组分的物质的量 如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.该反应的
B.为 随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入， 的平衡转化率增大
【解析】 分析题图可知，随着温度升高，平衡时剩余的
减小，表示温度升高平衡正向移动，因此该反应的正反应是
吸热反应，即 。
由化学方程式 可知，
减少的物质的量等于增加的物质的量，如在 达平衡时，
剩余的约（表示参与反应的约），则 ，由题图
可知，最上面的曲线为 随温度的变化曲线。
一定温度下，向恒容密闭容器中充入惰性气体，各气体的浓度不变，平衡不移动。
是固体，向平衡体系中加入 ，平衡不移动，氢气的转化率不变。
6.（2022北京）某多孔材料孔径大小和形状恰好将 “固定”，能高选择性吸附
。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为 。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是( )
D
A.温度升高时不利于 吸附
B.多孔材料“固定”，促进 平衡正向移动
C.转化为的反应是
D.每获得时，转移电子的数目为
【解析】 根据反应 ，升高温度，平衡逆向移动，不利
于 的吸附。
多孔材料可将“固定”，使气体浓度降低， 平衡正向
移动。
被固定的与、 反应生成硝酸，此为氧化还原反应，该反应的化学方程
式为 。
由化学方程式可知，每生成 ，反应转移
电子价价，则每制备 ，转移电子数为
。
基于图像的化学平衡分析
7.（2023湖南）向一恒容密闭容器中加入 和一定量的
，发生反应:。 的平衡
转化率按不同投料比 随温度的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
B
A.
B.反应速率:
C.点、、对应的平衡常数:
D.反应温度为 ,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【解析】 由题给反应 知，
在相同条件下，当固定为，逐渐增大 的物质的量时，
投料比逐渐减小，平衡正向移动，可以增加 的平衡转化率，
因此 。
点和点温度相同且容器体积相同， 的起始物质的量都
为，点的较小，即 的物质的量浓度较大，反应物浓度大则速率较快，因
此 。
分析题图可知，当一定时，温度升高 的平衡转化率增大，说明正反应为吸热
反应；温度相同则相同，温度升高对吸热反应而言增大，因此平衡常数 。
题给反应反应前后气体分子数总和不相同，反应过程中容器内压强会有变化，一
旦容器内压强不变时，可判定反应达到平衡状态。
8.（2023江苏）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，、时,
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的 实际转化
率随温度的变化如图所示。 的选择性可表示为
。下列说法正确的是( )
A.反应 的焓变
B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为
D.时,提高的值或增大压强，均能使 平衡转化率
达到 点的值
√
【解析】 将题给的第一个热化学方程式减去两倍的第二个热
化学方程式，可以组合出A项中的热化学方程式，根据盖斯定律，
的焓变 。
根据的选择性可知， 的选择性需同
时考虑和。对于反应
，温度升高平衡逆向移动，达平衡时甲烷的物质的量减少；分析题图信息可知，
温度升高的平衡转化率是先减小后增加，表示 也是先减小后增加。综合
上述分析， 的平衡选择性并不是随着温度的升高而一直增加。
分析题图可知，在左右， 实际转化率最高，
表示在实际生产中，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围
约为 左右。
温度低于约时，温度升高 平衡转化率减小，说明此
时第一个反应为主反应，时，提高 的值，相当于投
料时在不变时提高，可使平衡正向移动，提高 平衡转化率；增大压强
可使第一个反应平衡正移，也可以提高 平
衡转化率。因此在时，提高 的值或增大压强，均能
使平衡转化率达到 点的值。
9.（2021湖南，双选）已知:
，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应， 时达到平衡状
态Ⅰ，在时改变某一条件， 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图
所示。下列说法正确的是( )
BC
A.容器内压强不变，表明反应达到平衡
B. 时改变的条件：向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）
D.平衡常数（Ⅱ） （Ⅰ）
【解析】 该反应为气体分子数不变的反应，在恒温恒容条件下
压强始终保持不变，因此容器内压强不变，不能表明反应达到平衡。
分析题图可知，在时平衡被破坏，且正反应速率在 瞬间并未
改变，所以排除升温、加压、加催化剂等影响因素；在达到新平衡的
过程中正反应速率逐渐增大，可知平衡是逆向移动，因此改变的条件为恒温恒容下向容
器中加入C。
需要用等效平衡来思考：如果一开始是充入和，则在 时无论C投料
多少，A和B都相当于 投料，Ⅰ与Ⅱ都是等效平衡（恒温恒容且反应前后气体分子数
之和相等，投料比相同即等效），因此平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）；而本
题一开始是充入和，则在 时加入C，相当于B“投料少了”，平衡逆向移
动，最后A的比例提高，因此平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）。
平衡常数只与温度有关，该反应在恒温条件下进行，所以 保持不变。
10.（方式创新·模块融合）（2023山东，双选）一定条件下,化合物和合成 的反
应路径如下:
已知反应初始的浓度为,的浓度为 ,部分物种的浓度随
时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A.时刻,体系中有 存在
B.时刻,体系中无 存在
C.和反应生成 的活化能很小
D.反应达平衡后,的浓度为
√
√
【解析】 根据题目所给的反应路径可知，化合物 转化
为 的反应路径中，共发生三个基元反应：
①， ，
。
反应初始的浓度为， 的浓度为
，时刻，的浓度为 ，可知
完全反应，根据与以物质的量之比为 进行
反应可知，此时 的浓度为
，因此 时刻，体
系中有 存在。
分析题图可知，时刻，的浓度为 ，
理论上应同时生成，但 只有约
，表示有约的又与 反应
生成约的，然后再有部分反应变为 ，由
于时刻约为，可知此时体系中的 剩余约
。
分析题图可知， 在反应开始的极短时间内，
浓度由降为；②观察 时刻，
浓度不是而是约 ，表示
第三步基元反应生成的
又会很快与剩余的 发生第一步基元反应
。由上述分析可知，和 的反应速率
很快，可推得和反应生成 的活化能很小。
第一步和第二步基元反应向右反应完全，理论上可
生成，但第三步基元反应是可逆反应，
不会完全变成和，因此平衡时 的浓度会小于
。
11.（2021湖南）某兴趣小组对反应 进行了实验探究。
在一定温度和催化剂的条件下，将通入 的密闭容器中进行反应
（此时容器内总压为 ）,各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
（1） 若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用 的浓度变化表
示时间内的反应速率____
（用含 的代数式表示）。
（2） 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正
时将容器体积迅速缩小至原来的一半，则体系的压强会扩大一倍，随后反应的平衡逆向移动,因此的分压比原来的2倍要小
确表示压缩后分压变化趋势的曲线是___（用图中、、、 表示），理由是______
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
（3） 在该温度下，反应的标准平衡常数 _____（已知:分压
总压×该组分物质的量分数，对于反应
， ，其中
,、、、 为各组分的平衡分压）。
0.48
【解析】 （1）分析题图并结合反应
可知，分压减小的为，分压增大较多的为 ，分压增大较少
的为,在时、 ，设
时达到平衡，转化的的物质的量为 ，列三段式：
根据同温同体积下，混合气体的总物质的量之比等于气体总压强之比，得
，解得 ，
。（2） 时将容器体
积迅速缩小至原来的一半，则体系的压强会扩大一倍，即
由突增至，随后反应 的
平衡逆向移动（压强增大，平衡向气体分子数之和变小的方向移
动，口诀：大压小移），因此 的分压会略降一些，但还是比体
积缩小前的大，曲线 符合。（3）分析题图可知，达到平
衡时、、的分压分别为、、 ，代
入公式计算： 。
平衡常数、平衡转化率等相关计算
题组一
12.（2023全国乙）将 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应:
（Ⅰ）
平衡时 的关系如图所示。
（1） 时，该反应的平衡总压___ 、平衡常数
（Ⅰ）_____。 （Ⅰ） 随反应温度升高而______
（填“增大”“减小”或“不变”）。
3
2.25
增大
（2） 提高温度，上述容器中进一步发生反应 （Ⅱ）,平衡时
_________（用、表示）。在时，， ,
则______,（Ⅱ）__________ （列出计算式）。
46.26
【解析】 （1）由题图可知，时，，由 一开始是置入抽空的
刚性容器中并发生反应 ，可知平衡时
，因此该反应的平衡总压，平衡常数 （Ⅰ）
。分析题图可知，随温度升高而增大，则 也
会随温度升高而增大，因此（Ⅰ） 也会随反应温度升高而增大。
（2）原先只发生反应（Ⅰ），因此 ；提高温度，题述容器中进一步发生反应
，可以列三段式计算，假设反应一开始 ，
的转化量为 ，则:
将消掉：，则 。在
时，、 ，根据上面的三段式可以列出两个方程：
①
②
联立①②可求出、，因此 ，
。
13.与在高温下发生反应：。在 时，将
与充入 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
（1） 的平衡转化率____，反应平衡常数 ___________。
（2） 在重复实验，平衡后水的物质的量分数为，的转化率___ ，该
反应的___0（填“ ”“ ”或“ ”）。
（3） 向反应器中再分别充入下列气体，能使 转化率增大的是___（填标号）。
2.5
B
A. B. C. D.
【解析】 （1）用三段式法计算：该反应是等气体分子数反应，平衡时
。
。对于等气体分子数反应，可直接用物质的量替代浓度计
算平衡常数：。（2）总物质的量不变， 的
物质的量分数增大，说明平衡正向移动， 的转化率增大，即升高温度，平衡正向移
动，正反应是吸热反应。（3）平衡之后，再充入，则的转化率增大， 的转
化率减小,故A项错误；充入，平衡正向移动， 的转化率增大，故B项正确；充入
，平衡逆向移动，硫化氢的转化率减小，故C项错误；充入氮气，无论体积是否变
化，对于气体分子数相等的反应，平衡不移动，硫化氢的转化率不变，故D项错误。
14.时，将、和 溶液
混合，发生反应： 。
溶液中与反应时间 的关系如图所示。
（1） 下列可判断反应达到平衡的是___（填标号）。
.溶液的 不再变化
.
. 不再变化
.
（2） 时，______ （填“大于”“小于”或“等于”）。
大于
（3） 时______时 （填“大于”“小于”或“等
于”），理由是____________________。
小于
时生成物浓度较低
（4） 若平衡时溶液的，则该反应的平衡常数 为_ _________________。
【解析】 （1）溶液的不再变化，即 的浓度不再变化，各组分的浓度均不再变
化，说明反应达到平衡状态，项正确。当 或
时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆
反应速率，项错误。反应达到平衡之前，逐渐减小而 逐渐增大，故
逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态， 项正
确。根据离子方程式可知反应体系中恒有 ，观察题图可知反应达到
平衡时，此时，项错误。（2） 时反应未
达到平衡状态，所以大于。（3）从到 ，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度
逐渐减小,而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，
故时小于时。（4）混合后三种溶液的体积都由变为 ，体积变为
各自的3倍，浓度变为原来各自浓度的，因此起始时 ，
根据题图可知平衡时,则此时 ，平衡时溶液的
,则 ，列三段式计算：
故该反应平衡常数
。
15.煤和甲烷既是重要的常用燃料，又是重要的化工原料。甲烷重整技术主要是利用甲
烷和其他原料来制备合成气和的混合气体 。现在常见的重整技术有甲烷-二氧化
碳重整、甲烷-水蒸气重整，其反应分别为 、
。
通过计算机模拟甲烷-水蒸气重整实验测得，在操作压强为、水碳比 为
1.0、温度为，反应达到平衡时， 的物质的量分数为0.6。已知该反应的速率方
程，式中为速率常数，为气体分压（气体分压 总压×气体
物质的量分数），则此时该反应速率__（用含的式子表示）； 时，该反应的
压强平衡常数 ___________________（用平衡分压代替平衡浓度计算）。
【解析】 已知为，可假设，设达平衡时 变化了
，列三段式计算：
（总）,根据的物质的量分数为，解得 ，气体总物质的
量为 。
将 代入，可求出各气体的物质的量分数：
总压强为，反应的速率,在 时，该反应的压强
平衡常数 。
题组二
大招15 对应练习
解题觉醒
第一步：若有两个反应，先写其中一个反应的三段式，先不考虑第二个反应的反应物消
耗量或生成物的增加量。三段式写完后，如果某物质没有再参与其他反应，就可以确定
该物质的物质的量或浓度了；若某物质为第二个反应的反应物或生成物，则挪到第二个
化学方程式作为起始量。
第二步：写出第二个化学方程式的三段式，注意写好起始量，注意反应物是消耗的
（起始量与变化量相减）、生成物是增加的（起始量与变化量相加）。
第三步：确认整个平衡体系经过两个反应后的“最终”平衡量，按照题目要求写出平衡常数。
16.（2022湖南）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的 和
,起始压强为 时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
反应平衡时，的转化率为，的物质的量为 。此时，整个体系_____
（填“吸收”或“放出”）热量_____，反应Ⅰ的平衡常数 _________（以分压表示，
分压 总压×物质的量分数）。
吸收
31.2
【解析】
根据题意，的转化率为，则；的物质的量为 ，
则。解得、。反应Ⅰ中的转化 ，吸热为
；反应Ⅱ中的转化 ，放热为
，因此整个体系吸收热量 。
平衡后气体总物质的量为
，
平衡总压为 ，反应Ⅰ的平衡常数
。
17.2021年8月，我国第一套利用中国石油自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙
烯生产装置成功投料开车。其反应原理为 。乙
烷裂解时易发生副反应：
。时，在容积为 的密闭容器中，
充入，发生反应①和②。反应达到平衡时，的转化率为，
的选择性（生成的总量占生成的和总量的百分比）为 ，则该温度下反应②
的平衡常数为______ 。
0.036
【解析】
达到平衡时的转化率为，则,的选择性为 ，
则,解得，,容器体积为 ，则该温度下，副反应的平
衡常数 。
大招升级解：根据两个化学方程式的特点知,生成的等于转化的 ,
为,的选择性为,则, ,生成的
,剩余的,又因为容积为 ，则
。
18.（2023安徽宣城模拟）二甲醚是含氢量高，廉价易得，无毒的优良制氢原料，二甲
醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：
主反应：
副反应：
向恒压为（非恒容）的体系中充入物质的量之比为的、 ，二者
发生二甲醚水蒸气重整制氢反应，测得在催化剂 催化下反应达到平衡时，二
甲醚转化率为，且产物中。反应达到平衡时， 的转化率
为_____，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的_ ____________（列出含 的计算式即
可）。
【解析】
根据题目信息列出方程式和，解得， ，则
平衡时、、 、
、、、 ，则
的转化率为， 。
题组三
大招16 对应练习
解题觉醒
把握不反应气体的“两不、两要、一目的”。
19.（2021湖北）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢
或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ（直接脱氢）
反应Ⅱ（氧化脱氢）
对于反应Ⅰ，总压恒定为，在密闭容器中通入和的混合气体（ 不参与
反应），从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入 ”的作用是____________________
___________________；
使反应Ⅰ平衡正移，提高的转化率
在温度为时，的平衡转化率与通入气体中 的物质的量分
数的关系如图所示，计算时反应Ⅰ的平衡常数_____
（以分压表示，分压 总压×物质的量分数，保留一位小数）。
16.7
【解析】 当反应达到平衡后通入，不参与反应但 会占据一部分的压强，在恒压
条件下，反应Ⅰ体系中、、的压强减小，因此通入不参与反应的气体 ，可
视为 反应体系减压，则平衡向着气体分子数总和增大的方
向移动（口诀：小压大移），即平衡正向移动，可以提高 的转化率。分析题图
可知，通入气体中的物质的量分数为0.4时，的平衡转化率为 ，假设通入
和的混合气体为，则为，为，平衡时 转化
，列出三段式，如下：
20.以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈 和副产物丙烯醛
的热化学方程式如下：
主反应：
副反应：
某温度下，向压强恒为的密闭容器中通入、和 空
气（假设只有氮气和氧气，、的体积比为），发生上述反应。平衡时测得
的转化率为，的物质的量为。则平衡时的分压为___ ，此
温度下副反应的 _____。
8
12.5
【解析】 空气、的体积比为 ，其中氧气的物质的量为
，氮气的物质的量为。设 转化为
的物质的量为、转化的物质的量为 ，分别列出两个三段式，
如下：
平衡时的转化率为，即转化量为，则 ；
的物质的量为，即。联立①②，解得、 。
将其代入平衡时物质的量可知，平衡时容器中含、 、
、、、、 （不反应气体
平衡总要计算！），因此平衡时气体总物质的量为，则平衡时 的分压为
，因此副反应 。
1.（2023重庆）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按 投料比进行反应，平衡时含碳
物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B.点反应Ⅰ的平衡常数
C.点的压强是 的3倍
D.若按 投料，则曲线之间交点位置不变
【解析】 .
由上述分析可知，反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 。
点二氧化碳和一氧化碳的体积分数相等，均为 ，甲烷的
体积分数为0，说明只发生反应Ⅰ，又因为起始时按
的投料比进行反应，恰好为反应Ⅰ中反应物的化
学计量数之比，所以点、 的转化率相等，
，反应Ⅰ的平衡常数 。
点一氧化碳、甲烷的体积分数相等，结合反应方程式可知，生
成水的总物质的量为甲烷的物质的量的3倍，即点的压强是
的3倍。
反应Ⅰ为气体分子数不变的反应，反应Ⅱ为气体分子数减小的反
应，若按 投料，相当于氢气的投料量增加，增大
压强，会使反应Ⅱ平衡正向移动，甲烷含量增大，所以曲线之间交点
位置会发生改变。
2.（2023东北三省四城市联考）在起始温度均为、容积均为 的密闭容器A
（恒温）、B（绝热）中均加入和 ，发生反应
。已知：、 分别是正、逆反应速率常
数，，，A、B容器中 的转化率随
时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A
A.点与点的平衡常数大小为：
B.与浓度比为 时，标志此反应已达平衡
C.时，
D.用的浓度变化表示曲线在 内的平均速率为
【解析】 该反应为放热反应，则容器B（绝热）相当于容器A
（恒温）升温，反应速率快，先达平衡，且升温平衡逆向移
动，的平衡转化率减小，故曲线代表绝热，曲线 代表恒
温。
点与点转化率相等，则点温度比 点温度高，升
温时平衡逆向移动，平衡常数减小，故平衡常数 。
反应从正反应方向开始进行，、 的浓度比始终为
。
根据曲线知，达平衡时的转化率为 （提醒】注
意选取恒温曲线上对应的平衡转化率），据此列三段式：
则平衡常数 ，达平衡时
，即
，
，则 。
曲线中时的转化率为，则 转化的物质
的量为， 内
。
3.（2023江苏苏州调研）通过反应Ⅰ: 可以实现
捕获并资源化利用。密闭容器中,反应物起始物质的量之比 时,在不同条件
下（分别在温度为下压强变化和在压强为 下温度变化）达到平衡时
物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是( )
C
A.反应Ⅰ的
B.曲线①表示 的物质的量分数随温度的变化
C.一定温度下,增大的值,可提高 平衡转化率
D.在、、起始 条件下,使用高效催
化剂,能使物质的量分数从点达到 点
【解析】 利用盖斯定律，将反应Ⅱ 反应Ⅲ可得反应Ⅰ，
故其 。
反应Ⅰ的正反应为气体分子数减小的放热反应，升高温
度，平衡逆向移动， 的物质的量分数减小，则曲线②
表示 的物质的量分数随温度的变化；增大压强，平衡
正向移动， 的物质的量分数增大，则曲线①表示
的物质的量分数随压强的变化。
一定温度下,增大的值，相当于投料时在 不
变时提高，可使平衡正向移动，提高 平衡转化率。
使用高效催化剂，可以加快化学反应速率，但不能使平衡发生移动，故不能使
物质的量分数从点达到 点。
4. 在有机化学中可用作氧化剂、硝化剂和丙烯酸酯聚合的抑制剂。已知反应：
。在恒温条件下，将一定量的 充入注射器中后封口，如
图表示在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系（气体颜色越深，透
光率越小）。下列说法正确的是( )
C
A.反应速率：
B.平衡常数：
C.点到 点的过程中从环境吸收热量
D.点到 点的变化可以用勒夏特列原理解释
【解析】 过程中，透光率不变，说明 的浓
度不变，反应处于平衡状态。 点时，透光率突然减小，
说明的浓度突然增大， 点时应进行了压缩注射器
的操作，压缩注射器，相当于增大压强，反应
平衡正向移动， 的浓度在压缩后的基础上减小，透光率增大，
达到点的状态。过程中，透光率不变，说明 的浓度不变，反应处于新的平衡
状态。点时，透光率突然增大，说明浓度突然减小， 点时应进行了拉伸注射器的
操作，拉伸注射器，相当于减小压强，反应平衡逆向移动， 的
浓度在拉伸后的基础上增大，透光率减小，达到 点及以后的状态。
浓度越大，透光率越小，点透光率小于 点，
说明点的浓度大，则反应速率 。
温度不变，则平衡常数相同。
该过程平衡逆向移动，从环境吸收热量。
点到 点没有因减压后平衡逆向移动而使透光率
减小的过程，故不能用勒夏特列原理解释。
5.（2022重庆）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为和 。
反应
反应
该温度下，刚性密闭容器中放入和 固体，平衡后以上3种固体均大量存
在。下列说法错误的是( )
B
A.反应2的平衡常数为 B.通入 ，再次平衡后总压强增大
C.平衡后总压强为 D.缩小体积，再次平衡后总压强不变
【解析】 若刚性密闭容器中只加入 固体发生反应2，达到平衡时
，则该温度下
。
温度不变则平衡常数不变，因此通入 ，虽然平衡有移动，但是达到新平衡时，
反应2的平衡常数 不变，反应1平衡常数
也不变，可推知三种气体的分压都不变，总压也不变。
先求，若刚性密闭容器中只加入 固体发生反应1，达到平衡时
，则该温度下
。
②相同温度下，刚性密闭容器中放入和 固体达到平衡后，该平衡体系
中为，可知 （【易错提醒】平衡体系中可
以利用反应2的直接倒推，但不能利用反应1的 直接倒推
，是因为不管是单独发生反应1，还是反应2，还是反应1和
反应2同时发生，体系中与 始终相等；仅发生反应1时
，反应1和反应2同时发生时
）， ，因此平衡时
。因此总压强为
。
缩小体积，虽然平衡逆向移动，但由于温度不变，平衡常数不变，由B项的分析可
知，再次平衡后各气体的分压不变，总压强也不变。
6.（2024河北联考）我国丙烷储量丰富，将丙烷转化为具有高附加值的产品，具有广阔
的实用前景及巨大的经济效益。丙烷无氧脱氢的化学方程式如下：
主反应
副反应
某温度下，假定只发生上述两个反应，初始压强为 ，向某恒容密闭容器中充入
和，平衡时测得的转化率为，的体积分数为 ，
则平衡时的选择性______（生成消耗的在总消耗 中的占比，保留3
位有效数字），主反应的平衡常数 ______（用分式表示，用平衡分压代替平衡浓
度计算，分压 总压×物质的量分数）。
0.833
【解析】 起始时充入和，平衡时的转化率为 ，设
的选择性为，则主反应转化的为 ，副反应转化
的为 ，列三段式进行计算，如下：
7.（2023浙江1月选考）党的二十大报告提出，
要积极稳妥推进碳达峰、碳中和，还原
是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要
反应有：
Ⅰ：，
Ⅱ：，
请回答：
（1） 有利于提高 平衡转化率的条件是___。
C
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高
压
（2） 反应的______， _____
___（用， 表示）。
（3） 恒压、时，和 按物质的量之比
投料，反应经如图流程（主要产物已标出）可实
现 高效转化。
① 下列说法正确的是____。
BC
A.可循环利用， 不可循环利用
B.过程,吸收可促使氧化 的平衡正移
C.过程ⅱ产生的最终未被 吸收，在过程ⅲ被排出
D.相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原 需吸收的能量更多
② 过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内 物质的
量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释 物
质的量上升的原因______________________________
___________________________________。
通入,分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移
【解析】 （1）反应Ⅰ与反应Ⅱ都是吸热反应 ，
温度升高平衡均正向移动，有利于提高 平衡转化
率。反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，减小压强可使平
衡正向移动（口诀：小压大移），有利于提高 平
衡转化率；反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，压强改
变对平衡移动没有影响。由上述分析可知，高温低压
有利于提高 平衡转化率。
（2）根据盖斯定律，由ⅠⅡ 可得
，故， 。
（【杰哥提醒】热化学方程式化学计量数扩大为原先的倍，则变为原先的倍、平衡常数 变为原先的
次方；热化学方程式相加，相加、平衡常数 相
乘）
（3）①分析题图流程可知，经过程ⅱ转化为， 经过程ⅲ又转化为
，可循环利用；经过程ⅱ转化为，经过程ⅲ又转化为 ，
也可循环利用。
过程ⅱ中氧化的反应为，吸收，
减小，平衡正向移动。
分析题图流程可知，并未吸收， 在过程ⅲ被排出。
结合题目第（2）问以及该流程中和按物质的量之比 投料，可推知总反
应为 ，又反应Ⅰ为
，因此同样还原 ，
题图流程吸收的能量，反应Ⅰ吸收 的能量，所以题图流程的总反应还原
需吸收的能量较少。
②过程ⅲ存在平衡： 、
，在恒压条件下通入 ，由于总压不变且多了
的分压，因此的压强降低，促使 平衡正向移动，导
致减小，从而使过程ⅲ中 的
，平衡正向移动，因此 物
质的量上升。
谢谢
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2025年高考化学考向分析
化学平衡
化学平衡状态的判断与影响平衡 移动的因素
1.（2023北京）下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
B
A.溶液中加入少量固体，促进 分解
B.密闭烧瓶内的和 的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钉放入浓 中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进 的产生
【解析】 是催化剂，催化 分解，与平衡移动原理无关，不符合题意。
密闭烧瓶内存在平衡，其中为红棕色， 为无色。
受热后温度升高，促使平衡逆向移动， 浓度增大，混合气体颜色加深，可以用平衡
移动原理解释，符合题意。
常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，表面生成致密氧化物保护膜，阻止反应进一步
发生；加热后，“钝化膜”被破坏，浓硝酸可以进一步与金属反应，还原产物为红棕色的
气体。这与平衡移动原理无关，不符合题意。
加入少量固体发生反应 ，置换出的铜与锌、稀硫酸
构成原电池（【点拨】为负极，为正极，在铜表面得电子生成 ），可以使反
应速率加快，促进 的产生，这与平衡移动无关，不符合题意。
2.（2023海南，双选）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱
氢工艺： 。某
条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率随时间
的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
BD
A.曲线①表示的是逆反应的 关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到时，为浓度商
D.催化剂存在时，、 都增大
【解析】 采用乙苯脱氢工艺制苯乙烯，开始时反应物
的浓度最大，生成物浓度为0，因此 时正反应速率最大，
逆反应速率为0，可知曲线①表示的是正反应的 关系。
时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态。
反应进行到 时，正反应速率大于逆反应速率，反应正
向进行，此时 。
催化剂能降低反应的活化能，使、 都增大。
3.（2023辽宁）某小组进行实验,向蒸馏水中加入 ，充分振荡，溶液呈浅棕
色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知 为
棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应:
C 紫黑色晶体消失 的消耗使溶解平衡 右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
D
【解析】 由加入蒸馏水中，溶液呈浅棕色，加入后溶液颜色加深，可推知 在水
中溶解度较小，加入后发生反应，生成的与溶液中的 发生
反应，溶液中浓度增大， 为棕色，因此溶液颜色加
深。约为，约为，与反应的物质的量比为 ，
可知加入的过量，过量的和溶液中反应，的消耗使溶解平衡
右移，可观察到紫黑色晶体（即）消失，接着过量的会与 持续反应，导致
浓度持续降低，使平衡逆移， 浓度持续降低，溶液褪
色。
根据上述分析，A、B、C项正确。
与 的反应不是置换反应而是化合反应。
4.（2022海南）某温度下，反应 在密闭容器
中达到平衡。下列说法正确的是( )
C
A.增大压强， ，平衡常数增大
B.加入催化剂，平衡时 的浓度增大
C.恒容下，充入一定量的 ，平衡向正反应方向移动
D.恒容下，充入一定量的， 的平衡转化率增大
【解析】 该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以同时加快正、逆反
应速率，且正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故 ，但温度不变，平衡常数
不变。
催化剂不影响化学平衡状态，因此加入催化剂不影响平衡时 的浓度。
恒容下，充入一定量的， 的浓度增大，平衡向正反应方向移动。
恒容下，充入一定量的 ，平衡虽然向正反应方向移动，但是
的平衡转化率减小，而 的平衡转化率增大 。（【技法】对于反
应 生成物，在恒温恒容下通入 ，则反应物A的转化率降低，B的
转化率升高）
5.（2022广东）恒容密闭容器中，
在不同温度下达平衡时，
各组分的物质的量 如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.该反应的
B.为 随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入， 的平衡转化率增大
【解析】 分析题图可知，随着温度升高，平衡时剩余的
减小，表示温度升高平衡正向移动，因此该反应的正反应是
吸热反应，即 。
由化学方程式 可知，
减少的物质的量等于增加的物质的量，如在 达平衡时，
剩余的约（表示参与反应的约），则 ，由题图
可知，最上面的曲线为 随温度的变化曲线。
一定温度下，向恒容密闭容器中充入惰性气体，各气体的浓度不变，平衡不移动。
是固体，向平衡体系中加入 ，平衡不移动，氢气的转化率不变。
6.（2022北京）某多孔材料孔径大小和形状恰好将 “固定”，能高选择性吸附
。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为 。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是( )
D
A.温度升高时不利于 吸附
B.多孔材料“固定”，促进 平衡正向移动
C.转化为的反应是
D.每获得时，转移电子的数目为
【解析】 根据反应 ，升高温度，平衡逆向移动，不利
于 的吸附。
多孔材料可将“固定”，使气体浓度降低， 平衡正向
移动。
被固定的与、 反应生成硝酸，此为氧化还原反应，该反应的化学方程
式为 。
由化学方程式可知，每生成 ，反应转移
电子价价，则每制备 ，转移电子数为
。
基于图像的化学平衡分析
7.（2023湖南）向一恒容密闭容器中加入 和一定量的
，发生反应:。 的平衡
转化率按不同投料比 随温度的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
B
A.
B.反应速率:
C.点、、对应的平衡常数:
D.反应温度为 ,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【解析】 由题给反应 知，
在相同条件下，当固定为，逐渐增大 的物质的量时，
投料比逐渐减小，平衡正向移动，可以增加 的平衡转化率，
因此 。
点和点温度相同且容器体积相同， 的起始物质的量都
为，点的较小，即 的物质的量浓度较大，反应物浓度大则速率较快，因
此 。
分析题图可知，当一定时，温度升高 的平衡转化率增大，说明正反应为吸热
反应；温度相同则相同，温度升高对吸热反应而言增大，因此平衡常数 。
题给反应反应前后气体分子数总和不相同，反应过程中容器内压强会有变化，一
旦容器内压强不变时，可判定反应达到平衡状态。
8.（2023江苏）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，、时,
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的 实际转化
率随温度的变化如图所示。 的选择性可表示为
。下列说法正确的是( )
A.反应 的焓变
B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为
D.时,提高的值或增大压强，均能使 平衡转化率
达到 点的值
√
【解析】 将题给的第一个热化学方程式减去两倍的第二个热
化学方程式，可以组合出A项中的热化学方程式，根据盖斯定律，
的焓变 。
根据的选择性可知， 的选择性需同
时考虑和。对于反应
，温度升高平衡逆向移动，达平衡时甲烷的物质的量减少；分析题图信息可知，
温度升高的平衡转化率是先减小后增加，表示 也是先减小后增加。综合
上述分析， 的平衡选择性并不是随着温度的升高而一直增加。
分析题图可知，在左右， 实际转化率最高，
表示在实际生产中，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围
约为 左右。
温度低于约时，温度升高 平衡转化率减小，说明此
时第一个反应为主反应，时，提高 的值，相当于投
料时在不变时提高，可使平衡正向移动，提高 平衡转化率；增大压强
可使第一个反应平衡正移，也可以提高 平
衡转化率。因此在时，提高 的值或增大压强，均能
使平衡转化率达到 点的值。
9.（2021湖南，双选）已知:
，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应， 时达到平衡状
态Ⅰ，在时改变某一条件， 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图
所示。下列说法正确的是( )
BC
A.容器内压强不变，表明反应达到平衡
B. 时改变的条件：向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）
D.平衡常数（Ⅱ） （Ⅰ）
【解析】 该反应为气体分子数不变的反应，在恒温恒容条件下
压强始终保持不变，因此容器内压强不变，不能表明反应达到平衡。
分析题图可知，在时平衡被破坏，且正反应速率在 瞬间并未
改变，所以排除升温、加压、加催化剂等影响因素；在达到新平衡的
过程中正反应速率逐渐增大，可知平衡是逆向移动，因此改变的条件为恒温恒容下向容
器中加入C。
需要用等效平衡来思考：如果一开始是充入和，则在 时无论C投料
多少，A和B都相当于 投料，Ⅰ与Ⅱ都是等效平衡（恒温恒容且反应前后气体分子数
之和相等，投料比相同即等效），因此平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）；而本
题一开始是充入和，则在 时加入C，相当于B“投料少了”，平衡逆向移
动，最后A的比例提高，因此平衡时A的体积分数 （Ⅱ） （Ⅰ）。
平衡常数只与温度有关，该反应在恒温条件下进行，所以 保持不变。
10.（方式创新·模块融合）（2023山东，双选）一定条件下,化合物和合成 的反
应路径如下:
已知反应初始的浓度为,的浓度为 ,部分物种的浓度随
时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A.时刻,体系中有 存在
B.时刻,体系中无 存在
C.和反应生成 的活化能很小
D.反应达平衡后,的浓度为
√
√
【解析】 根据题目所给的反应路径可知，化合物 转化
为 的反应路径中，共发生三个基元反应：
①， ，
。
反应初始的浓度为， 的浓度为
，时刻，的浓度为 ，可知
完全反应，根据与以物质的量之比为 进行
反应可知，此时 的浓度为
，因此 时刻，体
系中有 存在。
分析题图可知，时刻，的浓度为 ，
理论上应同时生成，但 只有约
，表示有约的又与 反应
生成约的，然后再有部分反应变为 ，由
于时刻约为，可知此时体系中的 剩余约
。
分析题图可知， 在反应开始的极短时间内，
浓度由降为；②观察 时刻，
浓度不是而是约 ，表示
第三步基元反应生成的
又会很快与剩余的 发生第一步基元反应
。由上述分析可知，和 的反应速率
很快，可推得和反应生成 的活化能很小。
第一步和第二步基元反应向右反应完全，理论上可
生成，但第三步基元反应是可逆反应，
不会完全变成和，因此平衡时 的浓度会小于
。
11.（2021湖南）某兴趣小组对反应 进行了实验探究。
在一定温度和催化剂的条件下，将通入 的密闭容器中进行反应
（此时容器内总压为 ）,各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
（1） 若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用 的浓度变化表
示时间内的反应速率____
（用含 的代数式表示）。
（2） 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正
时将容器体积迅速缩小至原来的一半，则体系的压强会扩大一倍，随后反应的平衡逆向移动,因此的分压比原来的2倍要小
确表示压缩后分压变化趋势的曲线是___（用图中、、、 表示），理由是______
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
（3） 在该温度下，反应的标准平衡常数 _____（已知:分压
总压×该组分物质的量分数，对于反应
， ，其中
,、、、 为各组分的平衡分压）。
0.48
【解析】 （1）分析题图并结合反应
可知，分压减小的为，分压增大较多的为 ，分压增大较少
的为,在时、 ，设
时达到平衡，转化的的物质的量为 ，列三段式：
根据同温同体积下，混合气体的总物质的量之比等于气体总压强之比，得
，解得 ，
。（2） 时将容器体
积迅速缩小至原来的一半，则体系的压强会扩大一倍，即
由突增至，随后反应 的
平衡逆向移动（压强增大，平衡向气体分子数之和变小的方向移
动，口诀：大压小移），因此 的分压会略降一些，但还是比体
积缩小前的大，曲线 符合。（3）分析题图可知，达到平
衡时、、的分压分别为、、 ，代
入公式计算： 。
平衡常数、平衡转化率等相关计算
题组一
12.（2023全国乙）将 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应:
（Ⅰ）
平衡时 的关系如图所示。
（1） 时，该反应的平衡总压___ 、平衡常数
（Ⅰ）_____。 （Ⅰ） 随反应温度升高而______
（填“增大”“减小”或“不变”）。
3
2.25
增大
（2） 提高温度，上述容器中进一步发生反应 （Ⅱ）,平衡时
_________（用、表示）。在时，， ,
则______,（Ⅱ）__________ （列出计算式）。
46.26
【解析】 （1）由题图可知，时，，由 一开始是置入抽空的
刚性容器中并发生反应 ，可知平衡时
，因此该反应的平衡总压，平衡常数 （Ⅰ）
。分析题图可知，随温度升高而增大，则 也
会随温度升高而增大，因此（Ⅰ） 也会随反应温度升高而增大。
（2）原先只发生反应（Ⅰ），因此 ；提高温度，题述容器中进一步发生反应
，可以列三段式计算，假设反应一开始 ，
的转化量为 ，则:
将消掉：，则 。在
时，、 ，根据上面的三段式可以列出两个方程：
①
②
联立①②可求出、，因此 ，
。
13.与在高温下发生反应：。在 时，将
与充入 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
（1） 的平衡转化率____，反应平衡常数 ___________。
（2） 在重复实验，平衡后水的物质的量分数为，的转化率___ ，该
反应的___0（填“ ”“ ”或“ ”）。
（3） 向反应器中再分别充入下列气体，能使 转化率增大的是___（填标号）。
2.5
B
A. B. C. D.
【解析】 （1）用三段式法计算：该反应是等气体分子数反应，平衡时
。
。对于等气体分子数反应，可直接用物质的量替代浓度计
算平衡常数：。（2）总物质的量不变， 的
物质的量分数增大，说明平衡正向移动， 的转化率增大，即升高温度，平衡正向移
动，正反应是吸热反应。（3）平衡之后，再充入，则的转化率增大， 的转
化率减小,故A项错误；充入，平衡正向移动， 的转化率增大，故B项正确；充入
，平衡逆向移动，硫化氢的转化率减小，故C项错误；充入氮气，无论体积是否变
化，对于气体分子数相等的反应，平衡不移动，硫化氢的转化率不变，故D项错误。
14.时，将、和 溶液
混合，发生反应： 。
溶液中与反应时间 的关系如图所示。
（1） 下列可判断反应达到平衡的是___（填标号）。
.溶液的 不再变化
.
. 不再变化
.
（2） 时，______ （填“大于”“小于”或“等于”）。
大于
（3） 时______时 （填“大于”“小于”或“等
于”），理由是____________________。
小于
时生成物浓度较低
（4） 若平衡时溶液的，则该反应的平衡常数 为_ _________________。
【解析】 （1）溶液的不再变化，即 的浓度不再变化，各组分的浓度均不再变
化，说明反应达到平衡状态，项正确。当 或
时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆
反应速率，项错误。反应达到平衡之前，逐渐减小而 逐渐增大，故
逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态， 项正
确。根据离子方程式可知反应体系中恒有 ，观察题图可知反应达到
平衡时，此时，项错误。（2） 时反应未
达到平衡状态，所以大于。（3）从到 ，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度
逐渐减小,而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，
故时小于时。（4）混合后三种溶液的体积都由变为 ，体积变为
各自的3倍，浓度变为原来各自浓度的，因此起始时 ，
根据题图可知平衡时,则此时 ，平衡时溶液的
,则 ，列三段式计算：
故该反应平衡常数
。
15.煤和甲烷既是重要的常用燃料，又是重要的化工原料。甲烷重整技术主要是利用甲
烷和其他原料来制备合成气和的混合气体 。现在常见的重整技术有甲烷-二氧化
碳重整、甲烷-水蒸气重整，其反应分别为 、
。
通过计算机模拟甲烷-水蒸气重整实验测得，在操作压强为、水碳比 为
1.0、温度为，反应达到平衡时， 的物质的量分数为0.6。已知该反应的速率方
程，式中为速率常数，为气体分压（气体分压 总压×气体
物质的量分数），则此时该反应速率__（用含的式子表示）； 时，该反应的
压强平衡常数 ___________________（用平衡分压代替平衡浓度计算）。
【解析】 已知为，可假设，设达平衡时 变化了
，列三段式计算：
（总）,根据的物质的量分数为，解得 ，气体总物质的
量为 。
将 代入，可求出各气体的物质的量分数：
总压强为，反应的速率,在 时，该反应的压强
平衡常数 。
题组二
大招15 对应练习
解题觉醒
第一步：若有两个反应，先写其中一个反应的三段式，先不考虑第二个反应的反应物消
耗量或生成物的增加量。三段式写完后，如果某物质没有再参与其他反应，就可以确定
该物质的物质的量或浓度了；若某物质为第二个反应的反应物或生成物，则挪到第二个
化学方程式作为起始量。
第二步：写出第二个化学方程式的三段式，注意写好起始量，注意反应物是消耗的
（起始量与变化量相减）、生成物是增加的（起始量与变化量相加）。
第三步：确认整个平衡体系经过两个反应后的“最终”平衡量，按照题目要求写出平衡常数。
16.（2022湖南）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的 和
,起始压强为 时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
反应平衡时，的转化率为，的物质的量为 。此时，整个体系_____
（填“吸收”或“放出”）热量_____，反应Ⅰ的平衡常数 _________（以分压表示，
分压 总压×物质的量分数）。
吸收
31.2
【解析】
根据题意，的转化率为，则；的物质的量为 ，
则。解得、。反应Ⅰ中的转化 ，吸热为
；反应Ⅱ中的转化 ，放热为
，因此整个体系吸收热量 。
平衡后气体总物质的量为
，
平衡总压为 ，反应Ⅰ的平衡常数
。
17.2021年8月，我国第一套利用中国石油自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙
烯生产装置成功投料开车。其反应原理为 。乙
烷裂解时易发生副反应：
。时，在容积为 的密闭容器中，
充入，发生反应①和②。反应达到平衡时，的转化率为，
的选择性（生成的总量占生成的和总量的百分比）为 ，则该温度下反应②
的平衡常数为______ 。
0.036
【解析】
达到平衡时的转化率为，则,的选择性为 ，
则,解得，,容器体积为 ，则该温度下，副反应的平
衡常数 。
大招升级解：根据两个化学方程式的特点知,生成的等于转化的 ,
为,的选择性为,则, ,生成的
,剩余的,又因为容积为 ，则
。
18.（2023安徽宣城模拟）二甲醚是含氢量高，廉价易得，无毒的优良制氢原料，二甲
醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：
主反应：
副反应：
向恒压为（非恒容）的体系中充入物质的量之比为的、 ，二者
发生二甲醚水蒸气重整制氢反应，测得在催化剂 催化下反应达到平衡时，二
甲醚转化率为，且产物中。反应达到平衡时， 的转化率
为_____，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的_ ____________（列出含 的计算式即
可）。
【解析】
根据题目信息列出方程式和，解得， ，则
平衡时、、 、
、、、 ，则
的转化率为， 。
题组三
大招16 对应练习
解题觉醒
把握不反应气体的“两不、两要、一目的”。
19.（2021湖北）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢
或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ（直接脱氢）
反应Ⅱ（氧化脱氢）
对于反应Ⅰ，总压恒定为，在密闭容器中通入和的混合气体（ 不参与
反应），从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入 ”的作用是____________________
___________________；
使反应Ⅰ平衡正移，提高的转化率
在温度为时，的平衡转化率与通入气体中 的物质的量分
数的关系如图所示，计算时反应Ⅰ的平衡常数_____
（以分压表示，分压 总压×物质的量分数，保留一位小数）。
16.7
【解析】 当反应达到平衡后通入，不参与反应但 会占据一部分的压强，在恒压
条件下，反应Ⅰ体系中、、的压强减小，因此通入不参与反应的气体 ，可
视为 反应体系减压，则平衡向着气体分子数总和增大的方
向移动（口诀：小压大移），即平衡正向移动，可以提高 的转化率。分析题图
可知，通入气体中的物质的量分数为0.4时，的平衡转化率为 ，假设通入
和的混合气体为，则为，为，平衡时 转化
，列出三段式，如下：
20.以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈 和副产物丙烯醛
的热化学方程式如下：
主反应：
副反应：
某温度下，向压强恒为的密闭容器中通入、和 空
气（假设只有氮气和氧气，、的体积比为），发生上述反应。平衡时测得
的转化率为，的物质的量为。则平衡时的分压为___ ，此
温度下副反应的 _____。
8
12.5
【解析】 空气、的体积比为 ，其中氧气的物质的量为
，氮气的物质的量为。设 转化为
的物质的量为、转化的物质的量为 ，分别列出两个三段式，
如下：
平衡时的转化率为，即转化量为，则 ；
的物质的量为，即。联立①②，解得、 。
将其代入平衡时物质的量可知，平衡时容器中含、 、
、、、、 （不反应气体
平衡总要计算！），因此平衡时气体总物质的量为，则平衡时 的分压为
，因此副反应 。
1.（2023重庆）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按 投料比进行反应，平衡时含碳
物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B.点反应Ⅰ的平衡常数
C.点的压强是 的3倍
D.若按 投料，则曲线之间交点位置不变
【解析】 .
由上述分析可知，反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 。
点二氧化碳和一氧化碳的体积分数相等，均为 ，甲烷的
体积分数为0，说明只发生反应Ⅰ，又因为起始时按
的投料比进行反应，恰好为反应Ⅰ中反应物的化
学计量数之比，所以点、 的转化率相等，
，反应Ⅰ的平衡常数 。
点一氧化碳、甲烷的体积分数相等，结合反应方程式可知，生
成水的总物质的量为甲烷的物质的量的3倍，即点的压强是
的3倍。
反应Ⅰ为气体分子数不变的反应，反应Ⅱ为气体分子数减小的反
应，若按 投料，相当于氢气的投料量增加，增大
压强，会使反应Ⅱ平衡正向移动，甲烷含量增大，所以曲线之间交点
位置会发生改变。
2.（2023东北三省四城市联考）在起始温度均为、容积均为 的密闭容器A
（恒温）、B（绝热）中均加入和 ，发生反应
。已知：、 分别是正、逆反应速率常
数，，，A、B容器中 的转化率随
时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A
A.点与点的平衡常数大小为：
B.与浓度比为 时，标志此反应已达平衡
C.时，
D.用的浓度变化表示曲线在 内的平均速率为
【解析】 该反应为放热反应，则容器B（绝热）相当于容器A
（恒温）升温，反应速率快，先达平衡，且升温平衡逆向移
动，的平衡转化率减小，故曲线代表绝热，曲线 代表恒
温。
点与点转化率相等，则点温度比 点温度高，升
温时平衡逆向移动，平衡常数减小，故平衡常数 。
反应从正反应方向开始进行，、 的浓度比始终为
。
根据曲线知，达平衡时的转化率为 （提醒】注
意选取恒温曲线上对应的平衡转化率），据此列三段式：
则平衡常数 ，达平衡时
，即
，
，则 。
曲线中时的转化率为，则 转化的物质
的量为， 内
。
3.（2023江苏苏州调研）通过反应Ⅰ: 可以实现
捕获并资源化利用。密闭容器中,反应物起始物质的量之比 时,在不同条件
下（分别在温度为下压强变化和在压强为 下温度变化）达到平衡时
物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是( )
C
A.反应Ⅰ的
B.曲线①表示 的物质的量分数随温度的变化
C.一定温度下,增大的值,可提高 平衡转化率
D.在、、起始 条件下,使用高效催
化剂,能使物质的量分数从点达到 点
【解析】 利用盖斯定律，将反应Ⅱ 反应Ⅲ可得反应Ⅰ，
故其 。
反应Ⅰ的正反应为气体分子数减小的放热反应，升高温
度，平衡逆向移动， 的物质的量分数减小，则曲线②
表示 的物质的量分数随温度的变化；增大压强，平衡
正向移动， 的物质的量分数增大，则曲线①表示
的物质的量分数随压强的变化。
一定温度下,增大的值，相当于投料时在 不
变时提高，可使平衡正向移动，提高 平衡转化率。
使用高效催化剂，可以加快化学反应速率，但不能使平衡发生移动，故不能使
物质的量分数从点达到 点。
4. 在有机化学中可用作氧化剂、硝化剂和丙烯酸酯聚合的抑制剂。已知反应：
。在恒温条件下，将一定量的 充入注射器中后封口，如
图表示在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系（气体颜色越深，透
光率越小）。下列说法正确的是( )
C
A.反应速率：
B.平衡常数：
C.点到 点的过程中从环境吸收热量
D.点到 点的变化可以用勒夏特列原理解释
【解析】 过程中，透光率不变，说明 的浓
度不变，反应处于平衡状态。 点时，透光率突然减小，
说明的浓度突然增大， 点时应进行了压缩注射器
的操作，压缩注射器，相当于增大压强，反应
平衡正向移动， 的浓度在压缩后的基础上减小，透光率增大，
达到点的状态。过程中，透光率不变，说明 的浓度不变，反应处于新的平衡
状态。点时，透光率突然增大，说明浓度突然减小， 点时应进行了拉伸注射器的
操作，拉伸注射器，相当于减小压强，反应平衡逆向移动， 的
浓度在拉伸后的基础上增大，透光率减小，达到 点及以后的状态。
浓度越大，透光率越小，点透光率小于 点，
说明点的浓度大，则反应速率 。
温度不变，则平衡常数相同。
该过程平衡逆向移动，从环境吸收热量。
点到 点没有因减压后平衡逆向移动而使透光率
减小的过程，故不能用勒夏特列原理解释。
5.（2022重庆）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为和 。
反应
反应
该温度下，刚性密闭容器中放入和 固体，平衡后以上3种固体均大量存
在。下列说法错误的是( )
B
A.反应2的平衡常数为 B.通入 ，再次平衡后总压强增大
C.平衡后总压强为 D.缩小体积，再次平衡后总压强不变
【解析】 若刚性密闭容器中只加入 固体发生反应2，达到平衡时
，则该温度下
。
温度不变则平衡常数不变，因此通入 ，虽然平衡有移动，但是达到新平衡时，
反应2的平衡常数 不变，反应1平衡常数
也不变，可推知三种气体的分压都不变，总压也不变。
先求，若刚性密闭容器中只加入 固体发生反应1，达到平衡时
，则该温度下
。
②相同温度下，刚性密闭容器中放入和 固体达到平衡后，该平衡体系
中为，可知 （【易错提醒】平衡体系中可
以利用反应2的直接倒推，但不能利用反应1的 直接倒推
，是因为不管是单独发生反应1，还是反应2，还是反应1和
反应2同时发生，体系中与 始终相等；仅发生反应1时
，反应1和反应2同时发生时
）， ，因此平衡时
。因此总压强为
。
缩小体积，虽然平衡逆向移动，但由于温度不变，平衡常数不变，由B项的分析可
知，再次平衡后各气体的分压不变，总压强也不变。
6.（2024河北联考）我国丙烷储量丰富，将丙烷转化为具有高附加值的产品，具有广阔
的实用前景及巨大的经济效益。丙烷无氧脱氢的化学方程式如下：
主反应
副反应
某温度下，假定只发生上述两个反应，初始压强为 ，向某恒容密闭容器中充入
和，平衡时测得的转化率为，的体积分数为 ，
则平衡时的选择性______（生成消耗的在总消耗 中的占比，保留3
位有效数字），主反应的平衡常数 ______（用分式表示，用平衡分压代替平衡浓
度计算，分压 总压×物质的量分数）。
0.833
【解析】 起始时充入和，平衡时的转化率为 ，设
的选择性为，则主反应转化的为 ，副反应转化
的为 ，列三段式进行计算，如下：
7.（2023浙江1月选考）党的二十大报告提出，
要积极稳妥推进碳达峰、碳中和，还原
是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要
反应有：
Ⅰ：，
Ⅱ：，
请回答：
（1） 有利于提高 平衡转化率的条件是___。
C
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高
压
（2） 反应的______， _____
___（用， 表示）。
（3） 恒压、时，和 按物质的量之比
投料，反应经如图流程（主要产物已标出）可实
现 高效转化。
① 下列说法正确的是____。
BC
A.可循环利用， 不可循环利用
B.过程,吸收可促使氧化 的平衡正移
C.过程ⅱ产生的最终未被 吸收，在过程ⅲ被排出
D.相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原 需吸收的能量更多
② 过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内 物质的
量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释 物
质的量上升的原因______________________________
___________________________________。
通入,分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移
【解析】 （1）反应Ⅰ与反应Ⅱ都是吸热反应 ，
温度升高平衡均正向移动，有利于提高 平衡转化
率。反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，减小压强可使平
衡正向移动（口诀：小压大移），有利于提高 平
衡转化率；反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，压强改
变对平衡移动没有影响。由上述分析可知，高温低压
有利于提高 平衡转化率。
（2）根据盖斯定律，由ⅠⅡ 可得
，故， 。
（【杰哥提醒】热化学方程式化学计量数扩大为原先的倍，则变为原先的倍、平衡常数 变为原先的
次方；热化学方程式相加，相加、平衡常数 相
乘）
（3）①分析题图流程可知，经过程ⅱ转化为， 经过程ⅲ又转化为
，可循环利用；经过程ⅱ转化为，经过程ⅲ又转化为 ，
也可循环利用。
过程ⅱ中氧化的反应为，吸收，
减小，平衡正向移动。
分析题图流程可知，并未吸收， 在过程ⅲ被排出。
结合题目第（2）问以及该流程中和按物质的量之比 投料，可推知总反
应为 ，又反应Ⅰ为
，因此同样还原 ，
题图流程吸收的能量，反应Ⅰ吸收 的能量，所以题图流程的总反应还原
需吸收的能量较少。
②过程ⅲ存在平衡： 、
，在恒压条件下通入 ，由于总压不变且多了
的分压，因此的压强降低，促使 平衡正向移动，导
致减小，从而使过程ⅲ中 的
，平衡正向移动，因此 物
质的量上升。
谢谢
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