2.2.1化学平衡常数与平衡转化率-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修1）

第二章 化学反应的方向、限度与速率 第二节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数和平衡转化率 1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。 2.构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。 重点：平衡常数的计算。 难点：平衡转化率的计算。 一、化学平衡常数 1．定义 （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： 浓度的系数次幂之积与 浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：K=_______________。 2．表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：K＝ 。 （3）单位： 。 【易错警示】化学平衡常数表达式书写注意事项 ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 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 ； （2）平衡常数的数值越 ，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 4．影响因素 （1）内因：反应物的 （某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的 ，升高温度。 5．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 6．浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q越大，反应 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 ①Q＞K，反应 向进行，v正 v逆 ②Q＝K，反应达到平衡状态，v正 v逆 ③Q＜K，反应 向进行，v正 v逆 【易错警示】化学平衡常数K与Q的表达式相同，但各物质的浓度不同，K中各物质的浓度必须是平衡浓度，而Q中是任一时刻的浓度。 二、平衡转化率 1.定义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%=。 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应 之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，可以 其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会 。 3.化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 aA(g) ＋ bB(g)cC(g) ＋ dD(g) c(初)(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc(mol·L－1) n1x n1x n1x n1x c(平)(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1x n1x n1x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。 ③解题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。( ) (2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数。( ) (3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大。( ) (4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。( ) (5)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%。( ) (6)在任何条件下，化学平衡常数都是一个恒定值。 ( ) (7)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K。 ( ) (8)平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物浓度、压强有关。 ( ) (9)从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度。 ( ) (10)N2＋3H22NH3和N2＋H2NH3的平衡常数表达式相同。 ( ) 2．（2024广东省东莞市东华高级中学高二上学期10月月考）当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其值 A．不变 B．变大 C．变小 D．无法确定 3．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下： ①C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH1 K1 ②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) ΔH2 K2 ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH3 K3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3＝______________________________________， K1、K2、K3三者关系为K3＝________。 ►问题一 平衡常数的意义 【典例1】在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【解题必备】 (1)化学平衡常数不表示反应的快慢，即K值大，化学反应速率不一定大。 (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。 【变式1-1】某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是( ) A．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 B．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大 C．温度越高，K一定越大 D．如果m＋n＝p，则K＝1 【变式1-2】（2025湖南省邵阳市邵阳县第二高级中学高二上学期入学考试）关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 ►问题二 平衡常数K与方程式的关系 【典例2】（2024上海市扬子中学高一下学期期中）某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【解题必备】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：K正·K逆＝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＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 （4）反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ （5）反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ 【变式2-1】（2024河南省创新发展联盟高一下学期7月期末）气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【变式2-2】（2024新疆乌鲁木齐市六校联考）某温度下，若反应的化学平衡常数K1=25，则该温度下HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为 A．0.2 B．0.4 C．0.004 D．5 ►问题三 平衡常数K的应用 【典例3】（2024广东省湛江市某校高二上学期期中）高炉炼铁过程中发生反应：，已知该反应在不同温度下的平衡常数如表，下列说法正确的是 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A． B．其他条件不变，向平衡体系充入气体，K值减小 C．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 D．1000℃时，在固定体积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，此时反应向正反应方向进行 【解题必备】 1．判断可逆反应进行程度的大小 2．判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，反应产物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q(浓度商)＝表示，利用Q和K的定量关系判断反应是否处于平衡状态或判断平衡移动的方向： 3．判断反应的热效应 【变式3-1】（2024辽宁省大连市第八中学高三上学期期中）在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10﹣5 下列说法正确的是 A．升高温度，CO的平衡转化率增大 B．在80℃达到平衡时，充入一定量的Ni(CO)4气体再次平衡后，CO的体积分数增大 C．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol•L﹣1，则此时v(正)＜v(逆) D．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6mol•L﹣1 【变式3-2】（2024四川省内江市第二中学高二上学期期中）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：，37℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人的智力受损。据此，下列结论错误的是 A．CO与HbO2反应的平衡常数 B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 ►问题四 化学平衡常数与转化率的计算 【典例4】（2024福建省福州第八中学高二上学期期末）某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是 B．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C．此时，B的平衡转化率是40% D．增大C，A的平衡转化率减小 【解题必备】 【变式4-1】（2024海南省海南华侨中学、海南省农垦中学高二上学期11月学业水平测试期中联考）向某恒容密闭容器中充入和一定量，发生反应：，在不同温度下测得的物质的量分数随时间变化如表所示： 时间 0 20 40 60 80 100 0 0.50 0.72 0.75 0.75 0.75 0 0.48 0.68 0.76 0.80 0.80 下列说法正确的是 A． B． C．该反应的平衡常数表达式为 D．增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率 【变式4-2】（2024四川省成都市彭州市高二上学期期中）在670℃时，反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数为K=，若SO2、NO2的起始浓度均为0.04mol•L-1，则在此条件下NO2的转化率约为 A．71.43% B．64.00% C．4.57% D．2.86% 1．（2024浙江省台州市八校联盟高二上学期期中联考）下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 2．（2024陕西省宝鸡市扶风县法门高中高二上学期期末）已知，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K，则2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数为 A． B．-K C．K2 D．-K2 3．已知下列反应的平衡常数：，；，；则反应的平衡常数是 A． B． C． D． 4．（2024江苏省无锡市匡园双语学校高二下学期期中）反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是 A．上述反应∆S<0 B．上述反应平衡常数K= C．其他条件相同，增大能提高平衡时H2S的转化率 D．其他条件相同，选用高效催化剂，能提高平衡时H2S的转化率 5．（2024上海南汇中学高二上学期期中）某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 6．（2024云南省蒙自市第一高级中学高二上学期11月期中）已知448℃时，反应的平衡常数是49，则在该温度下的平衡常数是 A． B．2 C．7 D． 7．（2024吉林省松原市前郭县第五高级中学高二上学期期中）碳与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，反应如下：，若700℃时，该反应的平衡常数K(700℃)=0.2，则下列化学方程式与其平衡常数K对应的是 A． B． C． D． 8．（2024广东省东莞市翰林高级中学与翰林实验学校高二下学期期中）一定温度下，体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2，发生反应，2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2，请列出三段式计算：该温度下的平衡常数为K= L·mol-1。(计算结果) 1．（2024河北省石家庄市高二上学期期末）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间存在反应： 、，但反应速率较小。下列有关该反应的说法正确的是 A．K很大，因此NO与CO在排入大气之前几乎可反应完全 B．K很大，说明该反应的活化能很小 C．增大压强，平衡正向移动， D．欲使汽车尾气达到排放标准，应选用适宜催化剂 2．（2024山东省聊城市高二上学期11月期中）在相同的温度下，已知反应：①的平衡常数K=57.0；②的平衡常数。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为 A．①>② B．①<② C．①=② D．不能确定 3．（2024内蒙古呼和浩特市高二上学期期末教学质量检测）某温度下，反应的平衡常数，则相同温度下，反应的平衡常数为 A．100 B．20 C．0.05 D．0.01 4．（2024陕西省兴平市南郊高级中学高二上学期第一次质量检测）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是 A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．该反应的焓变为正值 C．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 D．该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2 5．（2024四川省雅安市部分学校高二下学期入学联考）亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂。已知： ① ② ③ 下列关系式正确的是 A． B． C． D． 6．（2025江苏省南通市部分学校高三上学期阶段性学业水平阳光测评） 在一定温度和压强下，发生如下两个反应： I．C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)　Kx1 II．C2H6(g)+H2(g)=2CH4(g)　Kx2 其中Kx2>>Kx1，且Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数。 则下列说法正确的是 A．仅发生反应I时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，则Kx1=0.67 B．同时发生反应I和II时，与仅仅发生反应I时，乙烯的平衡产率减小 C．工业上常常选择通入适量空气，这种做法有利于提供反应所需的热量 D．达到平衡时，加入高效催化剂有利于增大Kx1 7．（2024贵州省贵阳市高三上学期11月质量检测）已知在T℃时高炉炼铁可发生如下反应： ① ，平衡常数为； ② ，平衡常数为。 以下说法正确的是 A．反应②的平衡常数表达式为 B．T℃时，反应的平衡常数 C．T℃时增大压强，减小、不变 D．T℃时，反应的平衡常数 8．（2024北京市昌平区高二上学期期末）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。 合成氨反应为：。请回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式 。 (2)某温度下，将和按一定比例充入恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时各物质的物质的量 1.00 3.00 1.00 ①此条件下的平衡转化率= 。(保留一位小数) ②若平衡后，再向平衡体系中加入和各，此时反应向方向 (填“正反应”或“逆反应”)进行，结合计算说明理由： 。 (3)任写一条理论上能提高氨的平衡产率的措施 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应的方向、限度与速率 第二节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数和平衡转化率 1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。 2.构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。 重点：平衡常数的计算。 难点：平衡转化率的计算。 一、化学平衡常数 1．定义 （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幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：K 2．表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：K＝ （3）单位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b） 【易错警示】化学平衡常数表达式书写注意事项 ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 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，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 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。 5．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 6．浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q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 ①Q＞K，反应逆向进行，v正＜v逆 ②Q＝K，反应达到平衡状态，v正＝v逆 ③Q＜K，反应正向进行，v正＞v逆 【易错警示】化学平衡常数K与Q的表达式相同，但各物质的浓度不同，K中各物质的浓度必须是平衡浓度，而Q中是任一时刻的浓度。 三、平衡转化率 1.定义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%= 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。 3.化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 aA(g) ＋ bB(g)cC(g) ＋ dD(g) c(初)(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc(mol·L－1) n1x n1x n1x n1x c(平)(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1x n1x n1x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。 ③解题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。( ) (2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数。( ) (3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大。( ) (4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。( ) (5)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%。( ) (6)在任何条件下，化学平衡常数都是一个恒定值。 ( ) (7)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K。 ( ) (8)平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物浓度、压强有关。 ( ) (9)从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度。 ( ) (10)N2＋3H22NH3和N2＋H2NH3的平衡常数表达式相同。 ( ) 【答案】(1)×(2)×(3)× (4)×(5)√(6)×(7) ×(8)×(9)√(10)× 2．（2024广东省东莞市东华高级中学高二上学期10月月考）当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其值 A．不变 B．变大 C．变小 D．无法确定 【答案】A 【解析】反应N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡常数为K=，而化学平衡常数是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故的值不变，A项正确。 3．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下： ①C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH1 K1 ②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) ΔH2 K2 ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH3 K3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3＝______________________________________， K1、K2、K3三者关系为K3＝________。 【答案】ΔH1＋ΔH2 K1·K2 【解析】化学方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两方程式平衡常数的乘积(或商)。 ►问题一 平衡常数的意义 【典例1】在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【解析】根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A项正确；根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B项错误；化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C项错误；题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D项错误。 【解题必备】 (1)化学平衡常数不表示反应的快慢，即K值大，化学反应速率不一定大。 (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。 【变式1-1】某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是( ) A．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 B．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大 C．温度越高，K一定越大 D．如果m＋n＝p，则K＝1 【答案】A 【解析】K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，A项正确；对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，B项错误；因该反应的热效应不确定，C项错误；K＝，由m＋n＝p，无法判断K的大小，D项错误。 【变式1-2】（2025湖南省邵阳市邵阳县第二高级中学高二上学期入学考试）关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 【答案】C 【解析】对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，但反应不一定容易进行，A项错误；对任一给定的可逆反应，正反应吸热，温度升高，K值增大；正反应放热，温度升高，K值减小，B项错误；对可逆反应，K值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，C项正确；K只与温度有关，加入催化剂或增大反应物浓度，温度未变，则K值不变，D项错误。 ►问题二 平衡常数K与方程式的关系 【典例2】（2024上海市扬子中学高一下学期期中）某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为；B项正确。 【解题必备】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：K正·K逆＝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＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 （4）反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ （5）反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ 【变式2-1】（2024河南省创新发展联盟高一下学期7月期末）气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知，反应③反应②反应①，有；，A项正确。 【变式2-2】（2024新疆乌鲁木齐市六校联考）某温度下，若反应的化学平衡常数K1=25，则该温度下HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为 A．0.2 B．0.4 C．0.004 D．5 【答案】A 【解析】反应平衡常数，则HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，，故，A项正确。 ►问题三 平衡常数K的应用 【典例3】（2024广东省湛江市某校高二上学期期中）高炉炼铁过程中发生反应：，已知该反应在不同温度下的平衡常数如表，下列说法正确的是 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A． B．其他条件不变，向平衡体系充入气体，K值减小 C．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 D．1000℃时，在固定体积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，此时反应向正反应方向进行 【答案】D 【解析】依据表中数据分析，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0，A项错误；向平衡体系充入CO2气体，温度不变，则平衡常数K值不变，B项错误；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，C项错误；反应的平衡常数K=，1000℃时平衡常数K=4，某时刻测得上述体系中，CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，设容器容积为V，则Qc===3.6＜4，此时反应向正反应方向进行，D项正确。 【解题必备】 1．判断可逆反应进行程度的大小 2．判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，反应产物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q(浓度商)＝表示，利用Q和K的定量关系判断反应是否处于平衡状态或判断平衡移动的方向： 3．判断反应的热效应 【变式3-1】（2024辽宁省大连市第八中学高三上学期期中）在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10﹣5 下列说法正确的是 A．升高温度，CO的平衡转化率增大 B．在80℃达到平衡时，充入一定量的Ni(CO)4气体再次平衡后，CO的体积分数增大 C．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol•L﹣1，则此时v(正)＜v(逆) D．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6mol•L﹣1 【答案】C 【解析】由表格中数据可知，温度越高，K越小，则正反应为放热反应，升高温度，反应逆向移动，CO的转化率降低，A项错误；该反应是气体系数减小的反应，在80℃达到平衡时，充入一定量的气体再次平衡后，增大生成物浓度，反应逆向进行，由于温度不变，平衡常数不变，即不变，Ni(CO)4气体浓度增大，则CO的体积分数减小，B项错误；80℃时，、CO浓度均为，，，可知此时，C项正确；80℃达到平衡时，则，则，则的平衡浓度为，D项错误。 【变式3-2】（2024四川省内江市第二中学高二上学期期中）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：，37℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人的智力受损。据此，下列结论错误的是 A．CO与HbO2反应的平衡常数 B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 【答案】A 【解析】在反应中，CO、O2呈气态，HbO2、HbCO呈液态，所以CO与HbO2反应的平衡常数，A项错误；人体吸入的CO越多，平衡越发生正向移动，与血红蛋白结合的O2越少，B项正确；题给信息为“HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人的智力受损”，则当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损，C项正确；把CO中毒的病人放入高压氧仓中，可使平衡向左移动，从而使HbCO的浓度减小，从而达到解毒目的，D项正确。 ►问题四 化学平衡常数与转化率的计算 【典例4】（2024福建省福州第八中学高二上学期期末）某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是 B．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C．此时，B的平衡转化率是40% D．增大C，A的平衡转化率减小 【答案】C 【解析】三段式    反应前后气体物质的量之比等于压强之比，，解得x=0.8，所以D是气体，C是非气态，C的浓度不写入表达式，A项错误；温度不变，化学平衡常数不变，B项错误；B的转化率为，C项正确；C非气态，增加C不能改变反应速率，也不会使平衡移动，D项错误。 【解题必备】 【变式4-1】（2024海南省海南华侨中学、海南省农垦中学高二上学期11月学业水平测试期中联考）向某恒容密闭容器中充入和一定量，发生反应：，在不同温度下测得的物质的量分数随时间变化如表所示： 时间 0 20 40 60 80 100 0 0.50 0.72 0.75 0.75 0.75 0 0.48 0.68 0.76 0.80 0.80 下列说法正确的是 A． B． C．该反应的平衡常数表达式为 D．增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率 【答案】A 【解析】从表中数据可以看出T1比T2先达到平衡，因此，A项正确；，升高温度，C的平衡质量分数变小，平衡逆向移动，因此，B项错误；该反应的平衡常数表达式为，C项错误；催化剂不能影响平衡，因此使用催化剂不能提高B的平衡转化率，D项错误。 【变式4-2】（2024四川省成都市彭州市高二上学期期中）在670℃时，反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数为K=，若SO2、NO2的起始浓度均为0.04mol•L-1，则在此条件下NO2的转化率约为 A．71.43% B．64.00% C．4.57% D．2.86% 【答案】A 【解析】设反应消耗SO2的浓度为xmol/L，则消耗的NO2浓度为xmol/L，生成的SO3浓度为xmol/L，生成的NO的浓度为xmol/L，此时SO2、NO2、SO3、NO四种物质的浓度为(0.04-x)mol/L、(0.04-x)mol/L、xmol/L、xmol/L，平衡常数K=，解得x=mol/L，此时NO2的转化率为÷0.04×100%=71.43%，A项正确。 1．（2024浙江省台州市八校联盟高二上学期期中联考）下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A．当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生改变 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 【答案】A 【解析】当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应的正反应速率等于逆反应速率，各物质的浓度不再发生改变，反应达到化学平衡状态，A项正确；在温度一定时，化学平衡常数是一个定值，若温度改变，化学平衡常数将发生改变，B项错误；若温度不变，改变浓度或压强时，化学平衡可能发生移动，但平衡常数不发生改变，C项错误；对于给定的化学反应，温度一定时，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，D项错误。 2．（2024陕西省宝鸡市扶风县法门高中高二上学期期末）已知，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K，则2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数为 A． B．-K C．K2 D．-K2 【答案】A 【解析】2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为，2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数，A项正确。 3．已知下列反应的平衡常数：，；，；则反应的平衡常数是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=，S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=，反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==。 4．（2024江苏省无锡市匡园双语学校高二下学期期中）反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是 A．上述反应∆S<0 B．上述反应平衡常数K= C．其他条件相同，增大能提高平衡时H2S的转化率 D．其他条件相同，选用高效催化剂，能提高平衡时H2S的转化率 【答案】B 【解析】2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)反应气体物质的量增加，∆S>0，A项错误；化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比，2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)反应平衡常数K=，B项正确；其他条件相同，增大，能提高平衡时CH4的转化率，H2S的转化率减小，C项错误；催化剂不能使平衡移动，其他条件相同，选用高效催化剂，平衡时H2S的转化率不变，D项错误。 5．（2024上海南汇中学高二上学期期中）某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【答案】D 【解析】若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数降低，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，平衡常数增大，A项错误；平衡常数，由于不知道平衡体系中各组分的浓度，则无论m+n是否等于p，K都无法确定1，B项错误；化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，C项错误；平衡常数K越大，说明反应进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，D项正确。 6．（2024云南省蒙自市第一高级中学高二上学期11月期中）已知448℃时，反应的平衡常数是49，则在该温度下的平衡常数是 A． B．2 C．7 D． 【答案】D 【解析】反应H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常数K1=c2(HI)/[c(H2)•c(I2)]= 49，HI（g）H2（g）+I2（g），的平衡常数K3=。 7．（2024吉林省松原市前郭县第五高级中学高二上学期期中）碳与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，反应如下：，若700℃时，该反应的平衡常数K(700℃)=0.2，则下列化学方程式与其平衡常数K对应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】一氧化碳与氢气反应生成碳和水蒸气的反应是碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气的逆反应，逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数，则700℃时，一氧化碳与氢气反应生成碳和水蒸气的平衡常数为=5，A项正确；碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数减小，则500℃时，反应的平衡常数小于0.2，B项错误；由平衡常数表达式可知， 700℃时，反应的平衡常数为=0.04，C项错误；由平衡常数表达式可知， 700℃时，反应的平衡常数为≠0.1，D项错误。 8．（2024广东省东莞市翰林高级中学与翰林实验学校高二下学期期中）一定温度下，体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2，发生反应，2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2，请列出三段式计算：该温度下的平衡常数为K= L·mol-1。(计算结果) 【答案】5.625 【解析】一定温度下，体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2，则起始时浓度分别为、，2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2即二氧化硫的变化量为，根据题意列三段式：；平衡时SO2、O2、SO3浓度分别为0.8mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L，该温度下的平衡常数为。 1．（2024河北省石家庄市高二上学期期末）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间存在反应： 、，但反应速率较小。下列有关该反应的说法正确的是 A．K很大，因此NO与CO在排入大气之前几乎可反应完全 B．K很大，说明该反应的活化能很小 C．增大压强，平衡正向移动， D．欲使汽车尾气达到排放标准，应选用适宜催化剂 【答案】D 【解析】平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，反应物可能没有反应完全，所以在排入大气之前没有反应完全，A项错误；K很大，能说明反应正向进行的程度越大，不能说明该反应的活化能很小，B项错误；平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡将向右移动，但是K不变，C项错误；选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，D项正确。 2．（2024山东省聊城市高二上学期11月期中）在相同的温度下，已知反应：①的平衡常数K=57.0；②的平衡常数。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为 A．①>② B．①<② C．①=② D．不能确定 【答案】B 【解析】在一定温度下，平衡常数等于生成物浓度的系数次幂之积除以反应物浓度的系数次幂之积，所以平衡常数在一定条件下反映了反应进行的程度大小，由于反应①的K=57.0，反应②K=，反应①的K远远小于反应②的K，所以反应①的反应程度小于反应②，B项正确。 3．（2024内蒙古呼和浩特市高二上学期期末教学质量检测）某温度下，反应的平衡常数，则相同温度下，反应的平衡常数为 A．100 B．20 C．0.05 D．0.01 【答案】D 【解析】某温度下，反应的平衡常数，所以相同温度下，的平衡常数为=0.1，则反应的平衡常数为=0.01，D项正确。 4．（2024陕西省兴平市南郊高级中学高二上学期第一次质量检测）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是 A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．该反应的焓变为正值 C．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 D．该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2 【答案】B 【解析】升高温度，正、逆反应速率都会增大，A项错误；由题意知，温度升高，H2浓度减小，平衡向正反应移动，说明正反应为吸热反应，故该反应的焓变为正值，B项正确；恒温恒容下，增大压强，若是加入稀有气体，各气体的平衡压强均不变，因此平衡不移动，H2浓度不变，C项错误；该反应化学方程式应为，D项错误。 5．（2024四川省雅安市部分学校高二下学期入学联考）亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂。已知： ① ② ③ 下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】反应③=2×反应①-反应②，∆H3=2∆H1-∆H2K值计算错误，正确的是，A项错误；∆H3表达错误，正确的是∆H3=2∆H1-∆H2，B项错误；∆H3=2∆H1-∆H2，，C项正确；∆H3 和K值计算错误，正确的是∆H3=2∆H1-∆H2，，D项错误。 6．（2025江苏省南通市部分学校高三上学期阶段性学业水平阳光测评） 在一定温度和压强下，发生如下两个反应： I．C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)　Kx1 II．C2H6(g)+H2(g)=2CH4(g)　Kx2 其中Kx2>>Kx1，且Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数。 则下列说法正确的是 A．仅发生反应I时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，则Kx1=0.67 B．同时发生反应I和II时，与仅仅发生反应I时，乙烯的平衡产率减小 C．工业上常常选择通入适量空气，这种做法有利于提供反应所需的热量 D．达到平衡时，加入高效催化剂有利于增大Kx1 【答案】C 【解析】仅发生反应I时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，假设C2H6(g)的起始量为1mol，则反应达到平衡时n[C2H6(g)]=0.75mol、n[C2H4(g)]=0.25mol、n[H2(g)]=0.25mol，则Kx1==0.067，A项错误；Kx2>>Kx1，反应II正向进行的程度远大于反应I，同时发生反应I和II时，与仅仅发生反应I时，C2H6(g)的转化量增大，乙烯的平衡产率增大，B项错误；工业上常常选择通入适量的热空气，相当于加热，有利于提供反应所需的热量，C项正确；平衡常数Kx1只受温度影响，达到平衡时，加入高效催化剂不能增大Kx1，D项错误。 7．（2024贵州省贵阳市高三上学期11月质量检测）已知在T℃时高炉炼铁可发生如下反应： ① ，平衡常数为； ② ，平衡常数为。 以下说法正确的是 A．反应②的平衡常数表达式为 B．T℃时，反应的平衡常数 C．T℃时增大压强，减小、不变 D．T℃时，反应的平衡常数 【答案】D 【解析】反应②的平衡常数表达式为，A项错误；反应的平衡常数应为，B项错误；平衡常数只与温度有关，与压强无关，增大压强不变，C项错误；根据盖斯定理，可由①×3+②得到，可知该反应的平衡常数，D项正确。 8．（2024北京市昌平区高二上学期期末）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。 合成氨反应为：。请回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式 。 (2)某温度下，将和按一定比例充入恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时各物质的物质的量 1.00 3.00 1.00 ①此条件下的平衡转化率= 。(保留一位小数) ②若平衡后，再向平衡体系中加入和各，此时反应向方向 (填“正反应”或“逆反应”)进行，结合计算说明理由： 。 (3)任写一条理论上能提高氨的平衡产率的措施 。 【答案】(1) (2) 向正反应进行 ，因此平衡向正反应进行 (3)增大氮气浓度、减小氨气的浓度、增大压强等 【解析】（1）由合成氨反应为：，平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，该反应的化学平衡常数表达式； （2）①由题给信息可知，平衡时，NH3为1.00mol,即转化的NH3为1.00mol,则转化的H2为：1.5mol,反应前氢气总物质的量为1.5mol+3.0mol=4.5mol,即氢气的转化率为：×100%=33.3%； ②恒容容器中，由表可知，平衡常数，平衡后，再向平衡体系中加入N2、H2和NH3各1.00mol, ，因此平衡向正反应进行； （3）理论上能提高氨的平衡产率，即使反应正向移动，因而可增大氮气浓度、减小氨气的浓度、增大压强等。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$