第2章 第2节 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 高中化学同步练聚焦化学平衡常数，通过基础单选、提升多选、综合非选择三层设计，实现从概念理解到综合应用的知识巩固，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-6）|平衡常数定义、影响因素、简单计算|直接考查概念辨析，如判断平衡状态（题1）| |提升层（多选7-9）|K值关系、Q与K比较、反应方向判断|结合反应式变形（题2）、多反应K值关联（题9）| |综合应用层（非选10-12）|三段式计算、转化率、K与温度关系|需完整数据处理，如平衡浓度计算（题11）、多物质转化分析（题12）|

[对应知能达标训练P24] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．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 解析　A　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．已知下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s)H2S(g)，K1；S(s)＋O2(g)SO2(g)，K2；则反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是(　　) A．K1＋K2　　　　　 B．K1－K2 C．K1×K2 D．K1/K2 解析　D　H2(g)＋S(s)H2S(g)的平衡常数K1＝，S(s)＋O2(g)SO2(g)的平衡常数K2＝，H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K＝＝。 3．在相同的温度下，已知反应：①H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝57.0；②2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝4×10－4。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 解析　A　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＝4×10－4，反应①的K远远大于反应②的K，所以反应①的反应程度大于反应②，A项正确。 4．某可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH，在某温度下的平衡常数为K(K≠1)。保持温度不变，将方程式的书写作如下改变，则ΔH和K数值的相应变化正确的是(　　) A．写成2aA(g)＋2bB(g)2cC(g)，ΔH、K均扩大了一倍 B．写成2aA(g)＋2bB(g)2cC(g)，ΔH扩大了一倍，K保持不变 C．写成cC(g)aA(g)＋bB(g)，ΔH、K变为原来的相反数 D．写成cC(g)aA(g)＋bB(g)，ΔH变为原来的相反数，K变为原来的倒数 解析　D　写成2aA(g)＋2bB(g)2cC(g)，反应热变为2ΔH，K变为原来的平方，A、B错误；写成cC(g)aA(g)＋bB(g)，ΔH变为原来的相反数，K变为原来的倒数，C错误，D正确。 5．一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)4C(g)，反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法不正确的是(　　) 时间(t/min) 物质的量(n/mol) n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 A.0～5 min用A表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1 B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6 C．物质B的平衡转化率约为33% D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，平衡不移动 解析　D　A．0～5 min内C的物质的量增加0.8 mol，根据反应比例，A的消耗量为＝0.2 mol，反应速率为＝0.04 mol/(L·min)，正确；B.反应进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，可知B物质的物质的量减少0.8 mol，剩余B的物质的量为2.4 mol－0.8 mol＝1.6 mol，B的物质的量等于15 min时B的物质的量，则反应此时已达到平衡，此时C物质的量为1.6 mol，则平衡时A、B、C的浓度均为1.6 mol/L，代入平衡常数公式K＝＝1.6，正确；C.B的初始量为2.4 mol，平衡时转化0.8 mol，转化率为×100%≈33%，正确；D.加入各物质1.6 mol后，浓度商Qc＝＝3.2>K＝1.6，平衡逆向移动，错误；故选D。 6．碳与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，反应如下：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，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．CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)； K(700 ℃)＝5 B．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； K(500 ℃)>0.2 C．2C(s)＋2H2O(g)2CO(g)＋2H2(g)； K(700 ℃)＝0.4 D.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；K(700 ℃)＝0.1 解析　A　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2C(s)＋2H2O(g)2CO(g)＋2H2(g)的平衡常数为0.22＝0.04，C项错误；由平衡常数表达式可知， 700 ℃时，反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数为0.2≠0.1，D项错误。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 7．在一密闭容器中，等物质的量的X和Y发生如下反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，反应达到平衡时，混合气体中X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等，则X的转化率为(　　) A．40%　　　　　　　 B．50% C．60% D．70% 解析　A　设起始时X和Y的物质的量分别为n，反应达到平衡时X转化了n1 mol： 　　　　　　X(g)　＋　2Y(g)2Z(g) 起始(mol) n n 0 转化(mol) n1 2n1 2n1 平衡(mol) n－n1 n－2n1 2n1 n－n1＋n－2n1＝2n1，n1＝n，X的转化率为×100%＝40%，A项正确。 8．某温度下，在①②两个恒容密闭容器中发生反应：H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)　K＝2.25。物质的起始浓度如表： 容器编号 起始浓度/(mol·L－1) H2 CO2 H2O CO ① 0.1 0.1 0 0 ② 0.2 0.1 0.2 0.1 下列说法正确的是(　　) A．反应开始，②中反应正向进行 B．平衡时，①中c(CO2)＝0.04 mol·L－1 C．①②中反应达到平衡时，均有c(H2O)＝c(CO) D．①中H2的平衡转化率为40% 解析　AB　反应②中反应开始时Q＝＝＝1＜K，所以反应正向进行，A正确；设①中反应达到平衡时CO浓度为x mol·L－1，则根据化学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳浓度均为(0.1－x)mol·L－1，一氧化碳和水蒸气浓度为x mol·L－1，K＝＝＝2.25，解得x＝0.06，则平衡时二氧化碳浓度为0.04 mol·L－1，B正确；由题给数据可知，①中反应达到平衡时水蒸气和一氧化碳的浓度相等，②中反应达到平衡时水蒸气和一氧化碳浓度不相等，C错误；由B项分析可知，①中氢气转化的浓度为0.06 mol·L－1，则平衡转化率为60%，D错误。 9．已知在T ℃时高炉炼铁可发生如下反应： ①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，平衡常数为K1； ②Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1，平衡常数为K2。 以下说法正确的是(　　) A．反应②的平衡常数表达式为K2＝ B．T ℃时，反应2C(s)＋2CO2(g)4CO(g)的平衡常数K＝2K1 C．T ℃时增大压强，K1、K2均不变 D．T ℃时，反应Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)的平衡常数K＝K·K2 解析　CD　反应②的平衡常数表达式为K2＝，A项错误；反应2C(s)＋2CO2(g)4CO(g)的平衡常数应为K，B项错误；平衡常数只与温度有关，与压强无关，增大压强K不变，C项正确；根据盖斯定理，Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)可由①×3＋②得到，可知该反应的平衡常数K＝K·K2，D项正确。 三、非选择题 10．恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。 (1)此温度时该反应的化学平衡常数K为______________。 (2)若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态？________(填“是”或“否”)；此时若没有达到平衡，反应应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 解析　(1)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0在2 L密闭容器中进行，若充入1 mol N2和1 mol H2，反应达到平衡时H2的物质的量为0.4 mol，则根据反应可知，平衡时三种气体的物质的量分别是n(N2)＝1 mol－0.2 mol＝0.8 mol，n(H2)＝0.4 mol，n(NH3)＝0.4 mol，容器的容积是2 L，所以平衡时各物质的浓度分别是c(N2)＝0.4 mol·L－1，c(H2)＝0.2 mol·L－1，c(NH3)＝0.2 mol·L－1，则该温度下化学平衡常数K＝＝＝12.5。(2)在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，则此时Q＝＝＝0.5＜12.5＝K，说明反应未达到平衡状态，反应向着正反应方向进行。 答案　(1)12.5　(2)否　正反应 11．在密闭容器中，将NO2加热到某温度时可进行如下反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，达到平衡时各物质的浓度分别是c平(NO2)＝0.06 mol·L－1，c平(NO)＝0.24 mol·L－1，c平(O2)＝0.12 mol·L－1。试求： (1)该反应的化学平衡常数表达式为________________，值为________。 (2)开始时NO2的浓度为________。 (3)NO2的转化率为________。 解析　设开始时NO2的浓度为x，由题给数据可以建立如下三段式： 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) c0/(mol·L－1) x 0 0 c变/(mol·L－1) 0.24 0.24 0.12 c平/(mol·L－1) 0.06 0.24 0.12 (1)化学平衡常数为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，平衡时各物质的浓度分别是c平(NO2)＝0.06 mol·L－1，c平(NO)＝0.24 mol·L－1，c平(O2)＝0.12 mol·L－1，则K＝＝＝1.92；(2)开始时NO2的浓度等于平衡浓度加上变化浓度，则依据三段式数据可知开始时NO2的浓度＝(0.24＋0.06) mol/L＝0.3 mol/L；(3)转化率等于变化量除以起始量，则依据三段式数据可知NO2的转化率＝×100%＝80%。 答案　(1)　1.92 (2)0.3 mol/L　(3)80% 12．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： t ℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式为K＝________。 (2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)800 ℃，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度分别为c(CO) ＝0.01 mol·L－1，c(H2O)＝0.03 mol·L－1，c(CO2) ＝0.01 mol·L－1，c(H2) ＝0.05 mol·L－1，则反应开始时，化学平衡向________方向进行，达到平衡时其平衡常数________0.9(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)830 ℃，在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后CO2的转化率为________， H2的转化率为________。 解析　(2)温度升高，平衡常数增大，说明正反应为吸热反应。 (3)反应开始时Q＝＝0.006＜K＝0.9，所以平衡应该向正反应方向移动。温度不变，化学平衡常数不变，K仍等于0.9。 (4)设反应到达平衡时，转化的CO2的物质的量为x，则有： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 2.0 1 0 0 x x x x 2.0－x 1－x x x K＝＝1.0，解得x＝0.667，由此可以求得CO2转化率为33.3%，H2的转化率为66.7%。 答案　(1)　(2)吸热　(3)正反应　等于　(4)33.3%　66.7% 学科网（北京）股份有限公司 $