第2章 第2节 第2课时 化学平衡常数-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

**基本信息** 本同步练习通过“基础训练+能力提升”分层设计，以平衡常数为核心，从概念理解到综合应用递进，强化化学观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|平衡常数概念、影响因素、表达式书写|7道选择聚焦单一考点，1道计算（题8）结合多反应平衡常数关联，夯实基础| |能力提升|平衡常数与反应历程、分压计算、综合应用|2道选择（题9-10）深化概念辨析，3道非选择（题11-13）涉及分压平衡常数（题13）及多反应关联计算，培养科学思维|

[对应知能达标训练P21] 说明：选择题每题3分；非选择题共36分，本试卷共63分。 [基础训练] 1．下列关于平衡常数K的说法正确的是(　　) A．K越大，反应物的转化率越小 B．改变反应物浓度能改变平衡常数K C．加入催化剂可能会改变平衡常数K D．平衡常数K与反应本身及温度有关 解析　D　K越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大，A错误；改变反应物浓度不能改变平衡常数K，B错误；加入催化剂可改变化学反应速率，但平衡常数K不会改变，C错误；选D。 2．已知在25 ℃时，下列反应的平衡常数如下： ①N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)　K1＝1×10-30 ②2H2(g)＋O2(g)⥫⥬2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10-92 下列说法正确的是(　　) A．NO分解反应NO(g)⥫⥬N2(g)＋O2(g)的平衡常数为1×10-30 B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2 D．2H2(g)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)的平衡常数K＝ 解析　C　NO分解反应NO(g)⥫⥬N2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝＝＝＝1015，A错误；化学平衡常数表示化学反应进行的程度，但不表示反应难易程度，B错误；化学平衡常数K的数值越大，化学反应进行的程度越大，常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减小，则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2，C正确；反应②－反应①可得2H2(g)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)，则平衡常数K＝，D错误。 3．某温度下密闭容器中反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH<0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是(　　) A．加压，K＞59 B．反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)的K＝－59 C．使用催化剂，K＝59 D．HI分解反应的平衡常数的表达式为 解析　C　K值只与温度有关，加压、使用催化剂K不变，A错误，C正确；反应方程式颠倒，平衡常数互为倒数，B错误；HI分解反应方程式为2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)，平衡常数表达式为，D错误。 4．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态后，保持温度、容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)(　　) A．Q不变，K变大，O2的转化率增大 B．Q不变，K变大，SO2的转化率减小 C．Q减小，K不变，O2的转化率减小 D．Q增大，K不变，SO2的转化率增大 解析　C　当可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态后，保持温度不变，则平衡常数不变，浓度商Q＝，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，O2浓度增大，所以浓度商减小，平衡正向移动，SO2的转化率增大，但由于充入了O2，所以O2的转化率减小。 5．下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) 解析　D　改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A错误；增加c(N2O4)，温度不变，K不变，B错误；对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，C错误；CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，D正确。 6．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．温度越高，K一定越大 B．如果m＋n＝p，则K＝1 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 解析　D　若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，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方向移动，平衡常数增大，A错误；平衡常数K＝，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都无法确定等于1，B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错误；平衡常数K越大，说明反应正向进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，D正确。 7．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是(　　) A．K＝ B．K＝ C．增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数增大 D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化 解析　B　固体物质的浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写，A错误；符合平衡常数表达式的书写要求，B正确；化学平衡常数只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无关，故增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，C错误；温度改变，平衡常数一定改变，D错误。 8．(8分)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡 常数 温度 500℃ 700℃ 800℃ ①2H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3OH(g) K1 2.5 0.34 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)⥫⥬H2O(g)＋CO(g) K2 1 1.7 2.52 ③3H2(g)＋CO2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g) K3 请回答下列问题： (1)据反应①与反应②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝______________(用K1、K2表示)。(2分) (2)某温度下反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20c(CH3OH)＝3c(CO)·c2(H2)，试判断此时的温度为_______________。(3分) (3)若500 ℃时，在2 L密闭容器中加入2 mol H2和a mol CO2进行②的反应，反应5 min后达到平衡，平衡时CO2的转化率为40%，求a＝________mol，用H2表示该反应达到平衡时的平均反应速率v(H2)＝________，平衡时CO在混合气体中的体积分数为________。(3分) 解析　(1)依据盖斯定律可知，反应①＋②得到反应③，所以平衡常数K3＝ K1·K2； (2)反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20c(CH3OH)＝3c(CO)·c2(H2)，则K＝＝＝ 0.15，说明温度为800 ℃； (3)在500 ℃，反应②在5 min后达到平衡，平衡时CO2的转化率为40%，则反应二氧化碳0.4a mol； 　　　　　　H2(g)＋CO2(g)⥫⥬H2O(g)＋CO(g) 起始(mol) 2 a 0 0 转化(mol) 0.4a 0.4a 0.4a 0.4a 平衡(mol) 2－0.4a 0.6a 0.4a 0.4a K＝＝1，解得a＝3 mol；则v(H2)＝ mol/(L·min)＝0.12 mol/(L·min)；反应为气体分子数不变的反应，则平衡时CO在混合气体中的体积分数为×100%＝24%。 答案　(1)K1·K2　(2)800 ℃　(3)3　0.12 mol·L-1·min-1　24% [能力提升] 9．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)＋2B(g)⥫⥬4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝ B．此时，B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D．增加C，反应速率加快 解析　B　C是固体，不能出现在平衡常数的表达式中，A错误；生成1.6 mol C时，消耗了0.8 mol B，B的平衡转化率是40%，B正确；化学平衡常数只受温度的影响，增大该体系的压强，化学平衡常数不变，C错误；C为固体，浓度为定值，增加其量，反应速率不变，D错误。 10．已知：CO2氧化C2H6制C2H4的主反应热化学方程式为C2H6(g)＋CO2(g)⥫⥬C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋177 kJ·mol-1　K 该反应的历程分为如下两步： 反应①：C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)＋H2(g)(快反应)　ΔH1　K1 反应②：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)(慢反应)　ΔH2＝＋42 kJ·mol-1　K2 下列说法正确的是(　　) A．当c(C2H6)＝c(C2H4)时，反应一定达到平衡 B．相比于提高c(C2H6)，提高c(CO2)对主反应速率影响更小 C．K＝ D．ΔH1＝＋135 kJ·mol-1 解析　D　反应达到平衡时，各物质的浓度不再发生改变，当c(C2H6)＝c(C2H4)时，不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变，则反应不一定达到平衡状态，A错误；反应②为慢反应，则总反应的反应速率取决于反应②，提高c(C2H6)不能使反应②的速率加快，而提高c(CO2)可以加快反应②的速率，进而提高主反应的反应速率，因此提高c(CO2)对主反应速率影响更大，B错误；根据反应历程可知：反应①与②相加可得C2H6(g)＋CO2(g)⥫⥬C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)，因此化学平衡常数为K＝＝×＝K1K2，C错误；反应①与②相加可得C2H6(g)＋CO2(g)⥫⥬C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)，因此根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH－ΔH2＝＋(177－42) kJ·mol-1＝＋135 kJ·mol-1，D正确。 11．(10分)在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下加热至高温，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应达到平衡时，c(H2)＝________。(4分) (2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。(3分) ①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ④正、逆反应速率都为零 (3)此温度下，该反应的平衡常数的值为____________________。(3分) 解析　(1)由题图可知10 min时达到平衡，v(CO)＝v(CO2)＝＝＝0.003 mol·L-1·min-1。由化学方程式得c(H2)＝c(CO2)＝0.03 mol·L-1。(2)达到平衡的标志是各物质的百分含量不变，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零，CO减少的化学反应速率是正反应速率，CO2减少的化学反应速率是逆反应速率，所以①③可作为判断反应达到平衡的依据。 (3)　　　 CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 0.04 0.04 0 0 0.03 0.03 0.03 0.03 0.01 0.01 0.03 0.03 该反应的平衡常数K＝＝9。 答案　(1)0.003 mol·L-1·min-1 0．03 mol·L-1　(2)①③　(3)9 12．(10分)(Ⅰ)已知在448 ℃时，反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)的平衡常数K2为__________；反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬HI(g)的平衡常数K3为________。(2分) (Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝__________。(2分) (2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。(2分) A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变 C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO) (3)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。(2分) (4)在800 ℃时发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 mol·L-1，c(H2)为1.5 mol·L-1，c(CO)为1 mol·L-1，c(H2O)为3 mol·L-1，此时反应________(填“已”或“未”)达到平衡。(2分) 解析　(Ⅰ)第2个反应是第1个反应的逆反应，平衡常数互为倒数关系，第3个反应的化学计量数与第1个相比，缩小为原来的一半，平衡常数也会发生变化，得K3＝。 (Ⅱ)(3)当c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)时，K＝1，由表中数据可知此时温度为830 ℃。(4)可根据Q与K的大小关系判断，此时刻下，Q＝＝1＞0.9，所以反应未达到平衡。 答案　(Ⅰ)　7 (Ⅱ)(1)　(2)BC　(3)830　(4)未 13．(8分)用测压法在刚性密闭容器中探究T ℃时4NO(g)⥫⥬N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示： 反应时间/min 0 10 20 30 40 总压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50 (1)20 min时，NO的转化率α＝________%。 (4分) (2)T ℃时，该反应的压强平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数)。 (4分) 解析　在恒容恒温条件下，压强之比等于物质的量之比，因此可以直接用压强代替物质的量计算： 　　　　 4NO(g) ⥫⥬ N2(g)＋2NO2(g) 开始/MPa 15.00 0 0 转化/MPa 4x x 2x 某时刻/MPa 15.00－4x x 2x (1)20 min时，体系总压强为15.00 MPa－x＝13.20 MPa，解得x＝1.80 MPa，则NO的转化率α＝×100%＝48%。(2)平衡时，体系总压强为15.00 MPa－x＝12.50 MPa，解得x＝2.50 MPa，则NO、N2、NO2的压强分别为5.00 MPa、2.50 MPa、5.00 MPa，则Kp＝＝＝0.1 MPa-1。 答案　(1)48　(2)0.1 MPa-1 学科网（北京）股份有限公司 $