大题逐点突破3 化学反应速率、平衡常数及转化率的计算
1.（2024·新课标29题节选）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下，Ni（s）和CO（g）反应达平衡时，Ni（CO）4体积分数x与温度的关系如图所示。反应Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g）的ΔH 0（填“大于”或“小于”），从热力学角度考虑， 有利于Ni（CO）4的生成（写出两点），p3、100 ℃时CO的平衡转化率α＝ ，该温度下平衡常数Kp＝ （MPa）－3。
2.（2024·湖北卷17题节选）用BaCO3和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应Ⅰ：BaCO3（s）＋C（s）BaO（s）＋2CO（g）
反应Ⅱ：BaO（s）＋3C（s）BaC2（s）＋CO（g）
回答下列问题：
已知Kp＝（pCO）n、K＝（n是CO的化学计量数）。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图。
（1）反应BaCO3（s）＋4C（s）BaC2（s）＋3CO（g）在1 585 K的Kp＝ Pa3。
（2）保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO＝ Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后pCO＝ Pa。
3.（2025·安徽高考17题节选）甲烷和二氧化碳重整是制取合成气（CO和H2）的重要方法，主要反应有：
③CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）
④CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）
⑤CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）
（1）恒温恒容条件下，可提高CH4平衡转化率的措施有 （填标号）。
a.增加原料中CH4的量
b.增加原料中CO2的量
c.通入Ar气
（2）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如图。
ⅰ.投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n（CO）∶n（H2）的值将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
ⅱ.若平衡时Ar的分压为p kPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp＝ （kPa）2（用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。
1.化学平衡计算中常用方法
对于可逆反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），令A、B起始物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L
平衡常数：K＝＝（固体和纯液体的浓度为常数，不计入化学平衡常数表达式中）
反应物（A）的转化率：
α（A）＝×100％＝×100％＝×100％
2.相关反应平衡常数的相互计算
（1）同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
（2）同一化学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K'＝Kn或K'＝。
（3）几个可逆反应的化学方程式相加得总化学方程式，则总化学反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
3.化学反应速率常数
（1）假设基元反应（能够一步完成的反应）为aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），其速率可表示为v＝k·ca（A）·cb（B），式中的k称为反应速率常数或速率常数，k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。
（2）正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），v正＝k正·ca（A）·cb（B），v逆＝k逆·cc（C）·cd（D），平衡常数K＝，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝。
1.（2025·河北高考17题节选）乙二醇（EG）是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100％，具有广阔的发展前景。反应如下：
2CO（g）＋3H2（g）HOCH2CH2OH（g） ΔH
按化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：
（1）代表α＝0.6的曲线为 （填“L1”“L2”或“L3”）；原因是 。
（2）ΔH 0（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）已知：反应aA（g）＋bB（g）yY（g）＋zZ（g），Kx＝，x为组分的物质的量分数。
M、N两点对应的体系，Kx（M） Kx（N）（填“＞”“＜”或“＝”），D点对应体系的Kx的值为 。
（4）已知：反应aA（g）＋bB（g）yY（g）＋zZ（g），Kp＝，p为组分的分压。
调整进料比为n（CO）∶n（H2）＝m∶3，系统压强维持p0 MPa，使α（H2）＝0.75，此时Kp＝ MPa－4（用含有m和p0的代数式表示）。
2.（2025·山东名校二模）一种采用RuO2催化氧化法处理HCl废气的原理如下：
2HCl（g）＋O2（g）Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率（α）曲线，如图所示（较低流速下转化率可近似为平衡转化率）。
回答下列问题：
（1）已知H2的燃烧热
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；
H2O（l）H2O（g） ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1；
H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1。
则RuO2催化氧化法处理HCl废气的ΔH1＝ kJ·mol。
（2）该反应在温度较 时（填“高”或“低”）容易自发进行，结合图像分析T1＝ ℃。
（3）在温度为T1，初始压强为160 kPa的恒容密闭容器中，按图2中的投料比进行反应，到达平衡时与N点的转化率相同，求该温度下反应的化学平衡常数Kp＝ 。
大题逐点突破3 化学反应速率、平衡常数及转化率的计算
【真题研做·明确考向】
1.小于 提高CO分压和降低温度 9×103
解析：由题图可知，其他条件相同时，随着温度升高，平衡时Ni（CO）4的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0；该反应为气体分子数减小的放热反应，降低温度、提高CO分压，平衡均正向移动，均有利于Ni（CO）4的生成；增大压强，平衡正向移动，Ni（CO）4的体积分数增大，则p3对应压强为1.0 MPa，由题图可知，p3、100 ℃时，Ni（CO）4的体积分数为0.9，设起始时CO的物质的量为4 mol，达到平衡时转化的CO为4x mol，列三段式：
Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g）
起始量/mol 4 0
转化量/mol 4x x
平衡量/mol 4－4x x
则＝0.9，解得x＝，所以CO的平衡转化率为＝；达到平衡时Ni（CO）4的体积分数为0.9，分压为0.9 MPa，CO的体积分数为0.1，分压为0.1 MPa，则平衡常数Kp＝＝9×103（MPa）－3。
2.（1）1016 （2）105 105
解析：（1）将BaCO3（s）＋4C（s）BaC2（s）＋3CO（g）记为反应Ⅲ，反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有KⅢ＝KⅠ·KⅡ。由图1可知，1 585 K时，lg KⅠ＝2.5，lg KⅡ＝－1.5，则该温度下KⅢ＝102.5×10－1.5＝10。根据Kp＝（pCO）n、K＝可知，Kp＝K×（105Pa）n，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应Ⅲ中CO的化学计量数为3，因此反应Ⅲ的Kp＝KⅢ×（105Pa）3＝1016Pa3。（2）由图可知，1 320 K时，lg KⅠ＝0，即KⅠ＝1。反应Ⅰ中CO的化学计量数为2，则该温度下，Kp（Ⅰ）＝KⅠ×（105Pa）2＝1010Pa2。根据反应Ⅰ可知，其分压平衡常数表达式为Kp（Ⅰ）＝，因此平衡时pCO＝＝＝105Pa。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的，Kp（Ⅰ）不变，则pCO不变，仍为105Pa。
3.（1）b （2）ⅰ.增大 ⅱ.p2
解析：（1）增加原料中CH4的量，反应③和反应⑤平衡正向移动，但CH4的平衡转化率降低，故a错误；增加原料中CO2的量，反应③平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，故b正确；恒容条件下通入Ar气，体系压强增大，但各反应物浓度不变，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，故c错误。（2）ⅰ.由题图知，随着投料组成中Ar含量下降，CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，说明反应④正向进行程度大于反应⑤正向进行程度，故平衡体系中n（CO）∶n（H2）的值将增大。ⅱ.根据a、b两点起始时CH4/CO2/Ar的物质的量之比为40/40/20，平衡时CO2的转化率为30％，CH4的转化率为20％，设起始时CH4、CO2、Ar的物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，反应③中CH4转化a mol，则反应⑤中CH4转化（2×20％－a）mol，反应④中CO2转化（2×30％－a）mol，列关系式如下：
③CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）
转化量/
mol a a 2a 2a
④CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）
转化量/
mol 0.6－a 0.6－a 0.6－a 0.6－a
⑤CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）
转化量/
mol 0.4－a 0.4－a 0.4－a 3（0.4－a）
平衡时n（CH4）＝1.6 mol，n（CO2）＝1.4 mol，n（CO）＝2a mol＋（0.6－a）mol＋（0.4－a）mol＝1 mol，n（H2）＝2a mol＋3（0.4－a）mol－（0.6－a）mol＝0.6 mol，n（H2O）＝（0.6－a）mol－（0.4－a）mol＝0.2 mol。
恒压密闭容器中，气体的分压之比等于物质的量之比，平衡时Ar的分压为p kPa，则p（CH4）＝1.6p kPa，p（H2O）＝0.2p kPa，p（CO）＝p kPa，p（H2）＝0.6p kPa，故反应⑤的Kp＝＝＝（kPa）2。
【对点演练·能力培养】
1.（1）L1 该反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 （2）＜ （3）＝ 12 （4）
解析：（1）由题目信息知，该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，增大压强，平衡正向移动，则α增大，故L1、L2、L3分别代表α为0.6、0.5、0.4的曲线。（2）由题图可知，压强相等时，温度越高则对应的平衡转化率α越小，即平衡逆向移动，故该反应为放热反应，ΔH＜0。（3）M、N两点对应平衡转化率相等，则平衡时各组分物质的量分数均相等，故Kx（M）＝Kx（N）；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题给信息知，该反应按化学计量比进料，设起始加入2 mol CO、3 mol H2，列三段式：
2CO（g）＋3H2（g）HOCH2CH2OH（g）
起始量/
mol 2 3 0
转化量/
mol 1 1.5 0.5
平衡量/
mol 1 1.5 0.5
平衡时x（CO）＝、x（H2）＝、x（HOCH2CH2OH）＝，则D点对应体系的Kx＝＝12。（4）设在该条件下，起始时加入m mol CO和3 mol H2，α（H2）＝0.75，则H2转化了2.25 mol，由此列三段式：
2CO（g）＋3H2（g）HOCH2CH2OH（g）
起始量/
mol m 3 0
转化量/
mol 1.5 2.25 0.75
平衡量/
mol m－1.5 0.75 0.75
平衡时，p（CO）＝p0、p（H2）＝p0、
p（HOCH2CH2OH）＝p0，
则Kp＝MPa－4＝ MPa－4。
2.（1）－57.2 （2）低 440 （3）0.5
解析：（1）已知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则④H2（g）＋O2（g）H2O（l） ΔH4＝－285.8 kJ·mol－1；②H2O（l）H2O（g） ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1；③H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g） ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1，由盖斯定律可知，④－③＋②可得2HCl（g）＋O2（g）Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1＝ΔH4－ΔH3＋ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1＋184.6 kJ·mol－1＋44.0 kJ·mol－1＝－57.2 kJ·mol－1。（2）2HCl（g）＋O2（g）Cl2（g）＋H2O（g）是气体体积减小的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，当ΔH－TΔS＜0时，反应能够自发进行，则该反应在温度较低时容易自发进行，升高温度时平衡逆向移动，反应物的转化率降低，即温度越高，HCl的转化率越低，且较低流速下转化率可近似为平衡转化率，则图中T1为440 ℃，T2为400 ℃，T3为360 ℃。（3）在温度为T1，初始压强为160 kPa的恒容密闭容器中，按图2中的投料比进行反应，到达平衡时与N点的转化率相同，设通入HCl和O2的物质的量均为4 mol，HCl转化了4 mol×80％＝3.2 mol，列出三段式：
平衡总压为×＝144 kPa，该温度下反应的化学平衡常数Kp＝＝0.5。
3 / 3(共37张PPT)
大题逐点突破3
化学反应速率、平衡常数及转化率的计算
02
核心再悟
01
真题研做
明确考向
突破难点
03
对点演练
能力培养
目 录
contents
真题研做 明确考向
1. （2024·新课标29题节选）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa
下，Ni（s）和CO（g）反应达平衡时，Ni（CO）4体积分数x与温度的关
系如图所示。反应Ni（s）＋4CO（g） Ni（CO）4（g）的ΔH 0
（填“大于”或“小于”），从热力学角度考虑，
有利于Ni（CO）4的生成（写出两点），
p3、100 ℃时CO的平衡转化率α＝ ，该
温度下平衡常数Kp＝ （MPa）－3。
小于
提高CO分压和降低温
度
9×103
解析：由题图可知，其他条件相同时，随着温度升高，平衡时Ni（CO）4
的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0；该
反应为气体分子数减小的放热反应，降低温度、提高CO分压，平衡均正向
移动，均有利于Ni（CO）4的生成；增大压强，平衡正向移动，Ni（CO）4
的体积分数增大，则p3对应压强为1.0 MPa，由题图可知，p3、100 ℃时，
Ni（CO）4的体积分数为0.9，设起始时CO的物质的量为4 mol，达到平衡
时转化的CO为4x mol，列三段式：
Ni（s）＋4CO（g） Ni（CO）4（g）
起始量/mol 4 0
转化量/mol 4x x
平衡量/mol 4－4x x
则 ＝0.9，解得x＝ ，所以CO的平衡转化率为 ＝ ；达到平衡
时Ni（CO）4的体积分数为0.9，分压为0.9 MPa，CO的体积分数为0.1，
分压为0.1 MPa，则平衡常数Kp＝ ＝9×103（MPa）－3。
2. （2024·湖北卷17题节选）用BaCO3和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到
BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应Ⅰ：BaCO3（s）＋C（s） BaO（s）＋2CO（g）
反应Ⅱ：BaO（s）＋3C（s） BaC2（s）＋CO（g）
回答下列问题：
已知Kp＝（pCO）n、K＝ （n是CO的化学计量数）。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图。
（1）反应BaCO3（s）＋4C（s） BaC2（s）＋3CO（g）在1 585 K的Kp＝ Pa3。
1016
解析：将BaCO3（s）＋4C（s） BaC2（s）＋3CO（g）记为反应Ⅲ，反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有KⅢ＝KⅠ·KⅡ。由图1可知，1 585 K时，lg KⅠ＝2.5，lg KⅡ＝－1.5，则该温度下KⅢ＝102.5×10－1.5＝10。根据Kp＝（pCO）n、K＝ 可知，Kp＝K×（105Pa）n，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应Ⅲ中CO的化学计量数为3，因此反应Ⅲ的Kp＝KⅢ×（105Pa）3＝1016Pa3。
（2）保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO
＝ Pa，若将容器体积压缩到原来的 ，重新建立平衡后pCO
＝ Pa。
105
105
解析：由图可知，1 320 K时，lg KⅠ＝0，即KⅠ＝1。反应Ⅰ中CO的化学计量数为2，则该温度下，Kp（Ⅰ）＝KⅠ×（105Pa）2＝1010Pa2。根据反应Ⅰ可知，其分压平衡常数表达式为Kp（Ⅰ）＝ ，因此平衡时pCO＝ ＝ ＝105Pa。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的 ，Kp（Ⅰ）不变，则pCO不变，仍为105Pa。
3. （2025·安徽高考17题节选）甲烷和二氧化碳重整是制取合成气（CO和
H2）的重要方法，主要反应有：
③CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）
④CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）
⑤CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g）
（1）恒温恒容条件下，可提高CH4平衡转化率的措施有 （填标号）。
a.增加原料中CH4的量
b.增加原料中CO2的量
c.通入Ar气
b
解析：增加原料中CH4的量，反应③和反应⑤平衡正向移动，但CH4的平衡转化率降低，故a错误；增加原料中CO2的量，反应③平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，故b正确；恒容条件下通入Ar气，体系压强增大，但各反应物浓度不变，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，故c错误。
（2）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合
气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如图。
ⅰ.投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n（CO）∶n（H2）的值将
（填“增大”“减小”或“不变”）。
ⅱ.若平衡时Ar的分压为p kPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp＝ （kPa）2（用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。
增
大
p2
解析：ⅰ.由题图知，随着投料组成中Ar含量下降，CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，说明反应④正向进行程度大于反应⑤正向进行程度，故平衡体系中n（CO）∶n（H2）的值将增大。ⅱ.根据a、b两点起始时CH4/CO2/Ar的物质的量之比为40/40/20，平衡时CO2的转化率为30％，CH4的转化率为20％，设起始时CH4、CO2、Ar的物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，反应③中CH4转化a mol，则反应⑤中CH4转化（2×20％－a）mol，反应④中CO2转化（2×30％－a）mol，列关系式如下：
③CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）
转化量/
mol a a 2a 2a
④CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）
转化量/
mol 0.6－a 0.6－a 0.6－a 0.6－a
⑤CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g）
转化量/
mol 0.4－a 0.4－a 0.4－a 3（0.4－a）
平衡时n（CH4）＝1.6 mol，n（CO2）＝1.4 mol，n（CO）＝2a mol
＋（0.6－a）mol＋（0.4－a）mol＝1 mol，n（H2）＝2a mol＋3
（0.4－a）mol－（0.6－a）mol＝0.6 mol，n（H2O）＝（0.6－a）
mol－（0.4－a）mol＝0.2 mol。
恒压密闭容器中，气体的分压之比等于物质的量之比，平衡时Ar的分
压为p kPa，则p（CH4）＝1.6p kPa，p（H2O）＝0.2p kPa，p（CO）
＝p kPa，p（H2）＝0.6p kPa，故反应⑤的Kp＝ ＝
＝ （kPa）2。
核心再悟 突破难点
1. 化学平衡计算中常用方法
对于可逆反应：mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g），令A、B起始
物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器
容积为V L
平衡常数：K＝ ＝ （固体和纯液体的浓度
为常数，不计入化学平衡常数表达式中）
反应物（A）的转化率：
α（A）＝ ×100％＝ ×100％＝ ×100％
2. 相关反应平衡常数的相互计算
（1）同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
（2）同一化学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K'＝Kn或K'＝ 。
（3）几个可逆反应的化学方程式相加得总化学方程式，则总化学反应的
平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
3. 化学反应速率常数
（1）假设基元反应（能够一步完成的反应）为aA（g）＋bB（g）
cC（g）＋dD（g），其速率可表示为v＝k·ca（A）·cb（B），式中的k
称为反应速率常数或速率常数，k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体
表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。
（2）正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA（g）＋bB（g） cC（g）＋dD（g），v正＝k正·ca
（A）·cb（B），v逆＝k逆·cc（C）·cd（D），平衡常数K＝
，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝ 。
对点演练 能力培养
1. （2025·河北高考17题节选）乙二醇（EG）是一种重要的基础化工原
料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100％，具
有广阔的发展前景。反应如下：
2CO（g）＋3H2（g） HOCH2CH2OH（g） ΔH
按化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：
（1）代表α＝0.6的曲线为 （填“L1”“L2”或“L3”）；原因
是
。
解析：由题目信息知，该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，增大压强，平衡正向移动，则α增大，故L1、L2、L3分别代表α为0.6、0.5、0.4的曲线。
L1
该反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向
移动，平衡转化率增大
（2）ΔH 0（填“＞”“＜”或“＝”）。
解析：由题图可知，压强相等时，温度越高则对应的平衡转化率α越小，即平衡逆向移动，故该反应为放热反应，ΔH＜0。
＜
（3）已知：反应aA（g）＋bB（g） yY（g）＋zZ（g），Kx＝
，x为组分的物质的量分数。
M、N两点对应的体系，Kx（M） Kx（N）（填“＞”“＜”或
“＝”），D点对应体系的Kx的值为 。
＝
12
解析：M、N两点对应平衡转化率相等，则平衡时各组分物质的量分数均相等，故Kx（M）＝Kx（N）；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题给信息知，该反应按化学计量比进料，设起始加入2 mol CO、3 mol
H2，列三段式：
2CO（g）＋3H2（g） HOCH2CH2OH（g）
起始量/
mol 2 3 0
转化量/
mol 1 1.5 0.5
平衡量/
mol 1 1.5 0.5
平衡时x（CO）＝ 、x（H2）＝ 、x（HOCH2CH2OH）＝ ，则D点
对应体系的Kx＝ ＝12。
（4）已知：反应aA（g）＋bB（g） yY（g）＋zZ（g），Kp＝
，p为组分的分压。
调整进料比为n（CO）∶n（H2）＝m∶3，系统压强维持p0 MPa，使α
（H2）＝0.75，此时Kp＝ MPa－4（用含有m和p0的
代数式表示）。
解析：设在该条件下，起始时加入m mol CO和3 mol H2，α（H2）＝0.75，则H2转化了2.25 mol，由此列三段式：
2CO（g）＋3H2（g） HOCH2CH2OH（g）
起始量/
mol m 3 0
转化量/
mol 1.5 2.25 0.75
平衡量/
mol m－1.5 0.75 0.75
平衡时，p（CO）＝ p0、p（H2）＝ p0、
p（HOCH2CH2OH）＝ p0，
则Kp＝ MPa－4＝ MPa－4。
2. （2025·山东名校二模）一种采用RuO2催化氧化法处理HCl废气的原理
如下：
2HCl（g）＋ O2（g） Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率（α）曲线，如图所示（较低流速下转化率可近似为平衡转化率）。
（1）已知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；
H2O（l） H2O（g） ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1；
H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1。
则RuO2催化氧化法处理HCl废气的ΔH1＝ kJ·mol。
－57.2
回答下列问题：
解析：已知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则④H2（g）＋ O2（g） H2O（l） ΔH4＝－285.8 kJ·mol－1；②H2O（l） H2O（g） ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1；③H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g） ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1，由盖斯定律可知，④－③＋②可得2HCl（g）＋ O2（g） Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1＝ΔH4－ΔH3＋ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1＋184.6 kJ·mol－1＋44.0 kJ·mol－1＝－57.2 kJ·mol－1。
（2）该反应在温度较 时（填“高”或“低”）容易自发进行，结
合图像分析T1＝ ℃。
解析：2HCl（g）＋ O2（g） Cl2（g）＋H2O（g）是气体体积减小的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，当ΔH－TΔS＜0时，反应能够自发进行，则该反应在温度较低时容易自发进行，升高温度时平衡逆向移动，反应物的转化率降低，即温度越高，HCl的转化率越低，且较低流速下转化率可近似为平衡转化率，则图中T1为440 ℃，T2为400 ℃，T3为360 ℃。
低
440
（3）在温度为T1，初始压强为160 kPa的恒容密闭容器中，按图2中的投料
比进行反应，到达平衡时与N点的转化率相同，求该温度下反应的化学平
衡常数Kp＝ 。
0.5
解析：在温度为T1，初始压强为160 kPa的恒容密闭容器中，按图2中的投料比进行反应，到达平衡时与N点的转化率相同，设通入HCl和O2的物质的量均为4 mol，HCl转化了4 mol×80％＝3.2 mol，列出三段式：
平衡总压为 × ＝144 kPa，该温度下反应的化
学平衡常数Kp＝ ＝0.5。
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