2.2.4化学平衡常数的应用同步考点精练- 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学平衡常数应用，通过基础概念→情境应用→综合探究的三层设计，强化平衡思想与证据推理，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|平衡常数表达式、关系式推导|填空与选择结合，如第1题推导K1/K2关系，夯实化学观念| |进阶层|K与Q比较、平衡移动分析|图像与计算结合，如第7题温度对CO浓度影响，培养科学思维| |综合层|工业反应体系、多因素分析|复杂情境题，如第16题合成气反应平衡常数计算，提升科学探究能力|

2.2.4化学平衡常数的应用同步考点精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1 考点：化学平衡常数的应用 1、已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的平衡常数为K1，N2（g）＋H2（g）NH3（g）的平衡常数为K2，NH3（g）N2（g）＋H2（g）的平衡常数为K3。 （1）写出K1和K2的关系式： ； （2）写出K2和K3的关系式： ； （3）写出K1和K3的关系式： 。 2、在一定温度下，可逆反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 3、某温度下气体反应体系达到化学平衡，平衡常数K=，下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为2E（g）+F（g）A（g）+2B（g） B．降低温度，正反应速率增大 C．该温度时，v（F）=v（A）则反应达到平衡状态 D．增大c（A）、c（B），K增大 4、下列反应在210℃达到平衡： ①PCl5（g） PCl3（g）＋Cl2（g）　ΔH>0，K=1； ②CO（g）＋Cl2（g） COCl2（g）　ΔH<0，K=5×104； ③COCl2（g） CO（g）＋Cl2（g）； （1）根据反应①的平衡常数K表达式，下列等式必定成立的是 （填字母）。 A．c平（PCl5）=c平（PCl3）=c平（Cl2）=1 B．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2）=1 C．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2） （2）反应②和反应③的平衡常数K表达式 （填“相同”或“不同”）。 5、乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇： 2CO2（g）＋6H2（g）CH3CH2OH（g）＋3H2O（g）①　298K时，K1=2.95×1011 2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g）②　298K时，K2=1.71×1022 （1）写出反应①的平衡常数表达式K= 。 （2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是 ；以CO2为原料合成乙醇的优点是 （写出一点即可）。 6、在恒容密闭容器中反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  ΔH=-373.4 kJ·mol-1。达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 B．补充N2，使Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．升高温度，使K减小，Q>K，因此平衡逆向移动 7、利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成气体和气体，在其他条件不变的情况下，只改变温度或加入催化剂对CO浓度的影响结果如图，下列分析不合理的是 A．对比曲线Ⅰ和Ⅱ可知，Ⅱ使用了催化剂 B．对比三条曲线，可知Ⅲ的温度最低 C．该反应： D．平衡常数： 8、在一定温度下，向容积均为2L的两个密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气，保持温度恒定，发生反应：  ，数据如下表。下列说法正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系放出的能量/kJ CO ① 1 4 0 0 ② 2 8 0 0 A．平衡时：①＜② B．平衡常数：①＜② C．达到平衡的时间： D．达到平衡时能量的变化： 9、在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)⇌2C(g)  ΔH<0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是 A．0～t2时，v正＞v逆 B．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ＞Ⅱ D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数I＜Ⅱ 10、利用和合成甲醇，可以减少的排放。涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：    在1 L密闭容器中通入1mol 和2.44mol ，选择合适的催化剂反应，甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a表示甲醇的选择率 B．其它条件不变，增大压强可提高平衡时的体积分数 C．553K时，反应Ⅱ的平衡常数 D．553K时，反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢气物质的量之比为9∶2 11、为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法将有机氯化工业的副产品转化为Cl2：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)  ΔH1=-57.2 kJ·mol−1。不同温度下将n起始(O2) ∶n起始(HCl)=1∶1混合气体以不同流速通入一定长度装有催化剂的反应管中，出口处测算HCl的转化率随HCl流速的变化曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是 A．温度：T1 <T2 <T3 B．选用高效催化剂能显著提高N点处HCl的转化率 C．其他条件不变时，增大可提高HCl平衡转化率 D．不同温度下，M点处HCl的转化率、反应平衡常数均相等 12、室温下，0.5mol·L-1CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH＞0。下列叙述正确的是( ) A．加水稀释，平衡正向移动 B．加入足量还原铁粉，溶液颜色不改变 C．加适量固体NaCl，平衡正向移动 D．加热溶液，可观察到溶液由蓝色变为黄色 13、某温度下，某气相反应达到化学平衡，平衡常数，且正反应为吸热反应。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．减小压强，平衡向生成X的方向移动 C．降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率增大 D．增大c(X)，则c(Y)和K增大 14、水煤气变换反应  △H<0是目前大规模制氢的方法之一，其他条件不变，相同时间内，向该反应体系中投入一定量的CaO时，的体积分数如图所示。下列关于水煤气变换反应的说法正确的是 A．该反应的平衡常数 B．升高温度，该反应的K值增大 C．一定温度下，增大或选用高效催化剂，均能提高CO平衡转化率 D．等质量的纳米CaO表面积更大，吸收更多，体积分数更大 15、工业上用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，反应原理为：。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是 A．上述反应平衡常数 B．其他条件不变时，NO2去除率随温度升高而增大的原因可能是催化剂的活性增强或平衡常数变大 C．其他条件不变时，在恒压条件下通入一定量的惰性气体可以提高CH4的平衡转化率 D．反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，可以使正反应速率增大，NO2去除率增大 16、甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： ①CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g） ΔH1=-99 kJ·mol-1 ②CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2=-58 kJ·mol-1 ③CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH3=＋41 kJ·mol-1 回答下列问题： （1）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。 （2）合成气组成=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 ；图2中的压强由大到小为 ，其判断理由是 。 详解答案 1、 （1）K1=K （2）K2·K3=1 （3）K1·K=1 （1）方程式2倍，则平衡常数为2次方即K1=；故答案为：K1=。 （2）方程式前后颠倒，则平衡常数互为倒数，则K2·K3=1；故答案为：K2·K3=1。 （3）方程式前后颠倒，则平衡常数互为倒数，方程式的2倍，则平衡常数为2次方，则K1·=1；故答案为：K1·=1。 2、D 反应的平衡常数表达式为。 故选D。 3、A A．化学平衡常数是生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值，根据该反应的平衡常数表达式K=可知，该反应的化学方程式为2E（g）+F（g）A（g）+2B（g），故A正确； B．降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞几率减小，正逆反应速率都减慢，故B错误； C．未说明F、A是正反应速率还是逆反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，反应不一定达到平衡状态，故C错误； D．平衡常数只与温度有关，若温度不变，c（A）、c（B），K不变，故D错误； 选A。 4、 （1）C （2）不同 （1）可逆反应达到化学平衡，生成物浓度的计量数次幂的乘积与反应物浓度的计量数次幂的乘积之比为一常数。对于反应①来说，，故应选C； （2）反应②的平衡常数表达式为，反应③的平衡常数表达式为，两者不相同。 5、 （1）（2）反应② 废弃物利用，有利于环保（合理即可） （1）根据平衡常数的定义知反应①的； （2）因K2=1.71×1022>K1=2.95×1011，由平衡常数的意义知反应②进行的更彻底，转化率更高；反应①利用CO2为原料，可以使废弃物被利用，有利于环保。 6、B A．及时分离出二氧化碳时，生成物的浓度减小，导致反应的浓度熵Q 小于平衡常数 K，使得平衡向正反应方向移动，A正确； B．补充氮气时，生成物的浓度增大，导致反应的浓度熵Q 大于平衡常数 K，使得平衡向逆反应方向移动，B错误； C．加入催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而增大一段时间内的反应物转化率，C正确。 D．该反应为放热反应，升高温度，导致平衡常数K减小，使得反应的浓度熵Q 大于平衡常数 K，平衡向逆反应方向移动， D正确； 故选B。 7、B Ⅰ、Ⅱ反应速率不同，但平衡时c(CO)相同，可知平衡未发生移动，故反应温度相同，反应II达到平衡时用时少，反应速率快，则Ⅱ使用了催化剂；对比Ⅰ、Ⅲ，两者平衡时c(CO)浓度不同，平衡发生了移动，说明不是加入催化剂，而是改变了温度，反应速率加快，则温度升高，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，据此分析作答。 A．由分析可知，Ⅱ使用了催化剂，A项正确； B．由分析可知，Ⅲ的反应速率加快，则温度升高，说明对比三条曲线，可知Ⅲ的温度最高，B项错误； C．NO和CO转化成气体和气体，同时该反应放热，则该反应的热化学方程式为： ，C项正确； D．Ⅰ、Ⅱ温度相同，则平衡常数相同，Ⅲ温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数变小，则平衡常数：，D项正确； 答案选B。 8、A 已知容器体积恒定，成倍增大反应物的量，相当于加压；而该反应是气体体积不变的反应，加压平衡不移动，两容体系是等效平衡。 A．两个体系是等效平衡，达到平衡时容器②中各物质的浓度是容器①中的2倍，A正确； B．温度相同，平衡常数相等，B错误； C．起始时，容器②中反应物的浓度较之容器①加倍，故反应速率快，达到平衡时间更短，C错误； D．两个体系是等效平衡，达到平衡时容器②中反应物消耗量是①的2倍，故能量变化为，D错误。 故答案选A。 9、B 该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应，该容器为恒温体积可变的密闭容器；t2时刻改变条件逆反应速率突然增大，后逆反应速率逐渐减小直至达到新平衡，新平衡状态时逆反应速率与旧平衡状态时的相等，说明t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C。 A．由图可知，0~t1逆反应速率逐渐增大，反应正向进行v正＞v逆，t1~t2反应保持平衡状态，v正=v逆，A项错误； B．根据分析，t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C，B项正确； C．I、Ⅱ两过程达到平衡时反应速率相等，结合反应的特点，达到平衡时A的体积分数I=Ⅱ，C项错误； D．I、Ⅱ两过程达到平衡时温度相同，则平衡常数I=Ⅱ，D项错误； 答案选B。 10、C A．当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性降低，所以曲线a表示甲醇的选择率，故A正确；B．其它条件不变，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，对反应Ⅰ平衡正向移动，可提高平衡时的体积分数，故B正确；C．根据信息甲醇的选择率是转化的CO2中甲醇的含量，553K时CO2的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1×20%×60%=0.12mol，则反应I参加反应的H2为0.36mol，生成的H2O为0.12mol，反应II中参加反应的CO2：1×20%-0.12=0.08mol，参加反应的H2为：0.08mol，生成的H2O为0.08mol，反应I在553K下平衡时的物质的量分别为CO2：0.8mol，H2：2.44-0.36-0.08=2mol，CH3OH：0.12，H2O：0.12+0.08=0.2mol，反应II，平衡时，物质的量分别为CO2：0.8mol，H2：2.44-0.36-0.08=2mol，H2O：0.12+0.08=0.2mol，CO：0.08mol，体积保持1L不变，553K时，反应Ⅱ的平衡常数，故C错误；D．由C项分析可知，反应I参加反应的H2为0.36mol，反应II中参加反应的C H2为：0.08mol，所以反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢气物质的量之比为9∶2，故D正确；故选C。 11、C 根据反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol−1可知，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低时，温度越高，HCl的转化率越小，故代表的温度高，代表的温度最低，据此分析解答。 A．根据分析可知，反应为放热反应，温度越高，平衡左移，HCl的转化率越低，结合图中曲线数据，则有：，A错误；B．选用高效催化剂只能加快反应的速率，不影响平衡的移动，故N点处HCl的转化率不变，B错误；C．其他条件不变时，增大的比例，等同于只增加的浓度，平衡向右移动，则HCl平衡转化率增大，C正确；D．平衡常数只被温度影响，在该反应中，当温度不同时，平衡常数一定不同，D错误；故答案为：C。 12、C A项，反应平衡常数，加水稀释时，各物质浓度均降低，导致反应商Qc增大并超过平衡常数K，平衡逆向移动，A错误；B项，加入足量还原铁粉会与Cu2+发生氧化还原反应，生成Fe2+(浅绿色)，溶液颜色必然改变，B错误；C项，加入适量NaCl固体，溶液中Cl-浓度增大，平衡正向移动，C正确；D项，反应吸热(ΔH>0)，加热促使平衡正向移动，[CuCl4]2-比例增加，溶液由蓝色变为黄绿色，D错误；故选C。 13、A A．平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值，则该反应的化学方程式为，故A正确； B．该反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，故B错误； C．正反应为吸热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，所以降低温度，平衡向生成F的方向移动，逆反应速率减小，故C错误； D．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，增大X的浓度，平衡向逆反应方向移动，Y的浓度减小，平衡常数不变，故D错误； 故选A。 14、D A．水煤气变换反应平衡常数，A错误；B．水煤气变换反应的△H<0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的K值减小，B错误；C．增大可提高CO的平衡转化率，但催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，不能提高CO平衡转化率，C错误；D．由图可知，CaO颗粒直径越小，表面积越大，吸收越多，平衡正向进行的程度越大，体积分数更大，D正确；故选D。 15、C A．上述反应水为气体参与反应，固体和纯液体不写入表达式，所以平衡常数，故A错误；B．该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B错误；C．其他条件不变时，在恒压条件下通入一定量的惰性气体等同于减压，减压平衡向体积增大的方向移动，即正向移动，所以CH4的平衡转化率增大，故C正确；D．采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，反应体系中水蒸气浓度减小，平衡正向移动，NO2去除率增大，但是温度不变，但正反应速率减小，故D错误；故选C。 16、 （1） K= [或Kp=] a 反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小 （2） 减小 升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低 p3>p2>p1 相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高。 （1）反应①的化学平衡常数K的表达式为K= [或Kp=] ；根据热化学方程式，反应①正方应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因此反应①的平衡常数K随温度变化关系的曲线为a。 （2）由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应③为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。 反应①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高，故压强p1、p2、p3的关系为p3＞p2＞p1。 学科网（北京）股份有限公司 $