2.2 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(鲁科版)
2026-09-14
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦“化学平衡常数”与“平衡转化率”,通过“铸剑淬火反应”情境导入,引导学生从化学平衡状态定性认知过渡到定量分析,构建“概念-表达式-计算-应用”的学习支架。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,通过“三段式”计算、压强平衡常数推导等培养证据推理能力,结合真实情境问题设计探究活动。学生可提升解题与应用能力,教师能依托结构化内容高效教学。
内容正文:
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
第2章 化学反应的方向、限度与速率
1
学习目标
1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的概念。
2.能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算。
3.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
目 录
CONTENTS
知识点一 化学平衡常数的理解与应用
知识点二 化学平衡常数与平衡转化率的有关计算
能力培养 化学平衡常数的另类计算(归纳与论证)
随堂演练
课时作业
3
知识点一
化学平衡常数的理解与应用
目 录
1. 概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,
的化学计量数次幂之积与 的化学计量数次幂之积的
比值,用符号K表示。
2. 表达式
以化学反应aA+bB cC+dD为例:K= ,单
位:(mol·L-1)(c+d)-(a+b)。
各产物平衡浓
度
各反应物浓度
化学·选择性必修1(LK)
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3. 意义
平衡常数的大小反映化学反应可能进行的 。
程度
c
c
c
c
4. 影响因素
c
化学·选择性必修1(LK)
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5. 应用
(1)判断反应可能进行的程度
K值 <10-5
(或<10-6) 10-5~105
(或10-6~106) >105
(或>106)
反应程度 很难进行 反应可逆 进行得较完全
化学·选择性必修1(LK)
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(2)判断反应是否达到平衡状态
对化学反应aA+bB cC+dD的任意状态有浓度商:Q
= 。
Q与K的大小关系 反应进行的方向 v正与v逆的大小关系
Q<K
Q=K
Q>K
平衡正向移动
v正>v逆
平衡状态
v正=v逆
平衡逆向移动
v正<v逆
化学·选择性必修1(LK)
目 录
铸剑大师欧冶子曾铸五把名剑:湛卢、胜邪、鱼肠、纯钧、巨阙。每一
把宝剑的锻造过程从原料到成品,要经过捶打、刨锉、磨光、镶嵌、淬火
等5道核心工序,其中淬火被称为打造宝剑的点睛之笔,宝剑淬火过程实
际上发生了反应:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。
化学·选择性必修1(LK)
目 录
【交流讨论】
1. 该反应的平衡常数表达式如何书写?
提示:K= 。
2. 某温度下该反应的K=1,若体系中水蒸气和氢气的浓度分别为1
mol·L-1和2 mol·L-1,则此时反应向哪个方向进行?
提示:Q=16>1,因此该反应向逆反应方向进行。
3. 为什么Fe、Fe3O4没有出现在化学平衡常数表达式中?
提示:因为Fe、Fe3O4为固体。
化学·选择性必修1(LK)
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归纳总结
1. 对化学平衡常数的理解
(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或反应产物的浓度无关。
(2)反应物或反应产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可视为常
数“1”而不列入表达式。
(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
①正、逆反应的平衡常数互为倒数。
②若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化
学平衡常数变为原来的n次幂或 次幂。
③若两反应相加,则总反应的平衡常数K=K1·K2,若两反应相减,则总
反应的平衡常数K= 或 。
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2. 化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行程度的大小
K <10-5 10-5~105 >105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全
(2)判断可逆反应的热效应
化学·选择性必修1(LK)
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(3)判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向
Q=
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1. 找出下列平衡常数之间的关系,并填写下表。
化学方程式 平衡常数 平衡常数间的关系
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) K1 K2=
②CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) K2
③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) K3 K3=
④C(s)+H2O(g)+H2(g)
CH3OH(g) K4 K4=
K1·K3
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2. 在一定容积的密闭容器中,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= 。
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(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
解析: 温度越高,K值越大,说明升温平衡正向移动,正向为吸
热反应。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c平(CO2)·c平(H2)=c平
(CO)·c平(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
解析: 由题意可得K=1.0,查表可知温度为830 ℃。
吸热
830
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(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,则正、逆反应速率的大小为v
(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
解析: Q= = =1>0.9,
所以v(正)<v(逆)。
<
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知识点二 化学平衡常数与平衡转化率的有关计算
目 录
18
平衡转化率
概念 平衡时 了的某反应物的物质的量与 该反应
物的物质的量之比。平衡转化率可描述一定条件下化学反应的
限度
计算
公式 对反应:aA+bB cC+dD,A的平衡转化率 α(A)=
×100%
已转化
转化前
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在某温度下,将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中,
充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008 0 mol·L-1。
化学·选择性必修1(LK)
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【交流讨论】
1. H2的转化率是多少?反应的平衡常数是多少?
提示:根据题意列“三段式”:
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
初始浓度/(mol·L-1)
0.010
0.010
0
转化浓度/(mol·L-1)
0.002 0
0.002 0
0.004 0
平衡浓度/(mol·L-1)
0.008 0
0.008 0
0.004 0
α(H2)= ×100%=20%,
K=
= =0.25。
化学·选择性必修1(LK)
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2. 在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各0.20 mol的气态混合物,则达
到化学平衡状态时HI的物质的量浓度是多少?H2的转化率是多少?
提示:设转化的H2的物质的量浓度为x mol·L-1,
H2(g) +I2(g) 2HI(g)
初始浓度/(mol·L-1)
0.020
0.020
0
转化浓度/(mol·L-1)
x
x
2x
平衡浓度/(mol·L-1) 0.020-x 0.020-x 2x
K=
= =0.25,
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解得x=0.004 0,平衡时,c(HI)=0.008 0 mol·L-1,α(H2)=
×100%= ×100%=20%。
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归纳总结
1. 计算反应物转化率的依据
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓
度),从而计算反应物的转化率。
化学·选择性必修1(LK)
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(1)计算模式
aA(g) +bB(g) cC(g) + dD(g)
初始浓度/
(mol·L-1) c1始 c2始 0 0
转化浓度/
(mol·L-1) c1始x c1始x c1始x c1始x
平衡浓度/
(mol·L-1) c1始(1-x) c2始- c1始x c1始x c1始x
2. 化学平衡的“三段式”计算模式及解题思路
化学·选择性必修1(LK)
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①转化率= ×100%
②转化率= ×100%
③转化率= ×100%
(2)反应物的转化率
化学·选择性必修1(LK)
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注意:(1)对于一个已标明化学方程式的化学反应,在温度一定时不同
反应物的平衡转化率可能不同。
(2)提高一种反应物在原料气中的比例,可以提高其他反应物的转化率
而本身的转化率下降。
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1. 将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中,发生反应:3A(g)+B
(g) nC(g)+2D(g),5 s后反应达到平衡状态,生成2 mol D和2
mol C,则下列结论中不正确的是( )
A. 该温度下反应的化学平衡常数为
B. n值等于2
C. 平衡时B的浓度为1 mol·L-1
D. 平衡时B的转化率为50%
√
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解析: 利用“三段式”法进行计算时,只有转化量与化学方程式中各
物质的化学计量数成正比,初始量和平衡量与化学方程式中各物质的化学
计量数无关。生成C、D的物质的量相等,C、D的化学计量数也相等,n
=2,设转化的B的物质的量为x mol,列“三段式”有:
3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)
初始物质的量/mol 6 5 0 0
转化物质的量/mol 3x x 2x 2x
平衡物质的量/mol 6-3x 5-x 2x 2x
化学·选择性必修1(LK)
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根据题意得:2x=2,x=1。平衡时B的浓度:c平(B)= =1
mol·L-1,转化率:α(B)= ×100%=20%,K=
= 。
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2. (2026·上海高二期中)磷化氢在高温下分解生成两种气态物质。在2
L恒容密闭容器内通入1 mol磷化氢气体,不同温度下达到平衡时,混合气
体中各组分的体积分数如图所示。
(1)磷化氢在高温下分解反应的化学方程式为 。
2PH3 P2+3H2
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解析:磷化氢(PH3)分解生成两种气态物质,结合元素组成可知产物为磷的气态单质和氢气。通过体积分数的比例关系分析:产物的体积分数之比应与化学计量数之比一致。从图像中观察到,某温度下两种产物的体积分数之比为1∶3,由此推测反应式为2PH3 P2+3H2;
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(2)T3温度时,该反应的平衡常数K= 。
解析:设平衡时PH3分解了x mol,初始PH3为1 mol,体积为2 L,列出三段式:
2PH3 P2 + 3H2
起始量/mol 1 0 0
转化量/mol x 0.5x 1.5x
平衡量/mol 1-x 0.5x 1.5x
化学·选择性必修1(LK)
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则平衡时各物质的物质的量:n(PH3)=(1-x)mol,n(P2)=0.5x
mol,n(H2)=1.5x mol,总物质的量n(总)=1-x+0.5x+1.5x=
(1+x)mol,由图像知,T3时PH3的体积分数为0.2,即物质的量分数为
0.2,因此: =0.2,解得x= 。则平衡时,n(PH3)= mol
= mol,n(P2)=0.5× mol= mol,n(H2)=1.5× mol=1 mol,
K= = = mol2·L-2。
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能力培养 化学平衡常数的另类计算(归纳与论证)
目 录
35
碳酸钠作为固硫剂并用氢气还原辉钼矿(主要成分为MoS2)的原理为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+2CO(g)+4H2O
(g)+2Na2S(s)。实验测得平衡时气体的体积分数随温度变化的曲线如
图所示,已知A点压强为0.1 MPa。
化学·选择性必修1(LK)
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1. A点H2(g)和H2O(g)、CO(g)的体积分数分别为多少?
提示:40%、40%、20%。
2. A点H2(g)和H2O(g)、CO(g)各自平衡分压分别为多少?
提示:p(H2)=p(H2O)=40%×0.1 MPa=0.04 MPa,p(CO)=20
%×0.1 MPa=0.02 MPa。
3. A点对应的平衡常数Kp为 。
提示:Kp= = (MPa)2=4×10-4
(MPa)2。
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规律方法
1. 压强平衡常数
(1)含义及表达式
对于有气体参与的反应,用某气体(B)的平衡分压[p(B)]代替平衡时
其物质的量浓度[c(B)]也可以表示平衡常数。如反应:aA(g)+bB
(g) cC(g)+dD(g),Kp= 。
化学·选择性必修1(LK)
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(2)计算方法
第一步 应用“三段式”法计算出化学平衡体系中各反应物或反应产物
的物质的量
第二步 计算各气体的物质的量分数或体积分数,从而确定各气体反应
物或反应产物的分压。气体的分压=气体总压强×该气体的物
质的量分数或体积分数
第三步 应用压强平衡常数表达式进行计算。如N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=
化学·选择性必修1(LK)
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2. 物质的量分数平衡常数
用某物质(B)的物质的量分数[x(B)]代替物质的量浓度[c(B)]也可
以表示平衡常数。如反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),Kx
= 。
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【迁移应用】
1. 苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺,一定条件下,发生如
下反应:
Ⅰ.主反应: (g)+3H2(g) (g) ΔH1<0
Ⅱ.副反应: (g) (g) ΔH2>0
恒压反应器中,按照n(H2)∶n(C6H6)=4∶1投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ,
总压为p0,平衡时苯的转化率为α,环己烷的分压为p,则反应Ⅰ的Kp
= (列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计
算,分压=总压×物质的量分数)。
化学·选择性必修1(LK)
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解析:恒压反应器中,按照n(H2)∶n(C6H6)=4∶1投料,设投入的
苯的物质的量为1 mol,发生反应Ⅰ、Ⅱ,总压为p0,平衡时苯的转化率为
α,环己烷的分压为p,设生成了x mol甲基环戊烷,列三段式:
(g)+3H2(g) (g)
起始量/mol 1 4 0
转化量/mol α 3α α
平衡量/mol 1-α 4-3α α
(g) (g)
起始量/mol α 0
转化量/mol x x
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平衡量/mol α-x x
反应后平衡体系中总的物质的量为(1-α+4-3α+α-x+x)mol=(5
-3α)mol,故平衡时,苯的分压为 p0,H2的分压为 p0,则反应Ⅰ
的Kp= = 。
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2. (人教版改编题)压强平衡常数(Kp)及其相关计算
压强平衡常数(Kp)含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压代替
平衡浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。分压计算公式:某气体的分压
=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。
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(2)已知:C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)。容器中通入等物质的量的
乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应
的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分
压=总压×物质的量分数)。
(1)压强平衡常数计算公式。例如,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),
压强平衡常数表达式为 。
Kp=
Kp= p
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(3)对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c
(B)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g),在t ℃时的平衡常数Kp=a。
则Kp= (写出表达式);升高温度,若Kp增
大,则该反应为 反应;t ℃时,反应 CH4(g)+H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)的平衡常数Kp= 。
吸热
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随堂演练
目 录
47
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. 若降低温度,则K增大
C. 温度越高,K一定越大
D. 如果m+n=p,则K=1
√
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目 录
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
正确;对于一个确定的化学反应,K只与温度有关,温度一定,K一定,
因该反应的热效应不确定,B、C错误;K= ,由m
+n=p不能判断K的大小,D错误。
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2. 镍具有较好的耐腐蚀、耐高温、防锈等性能,被广泛应用到不锈钢和合
金钢等钢铁领域。在1 000 K时,镍可以发生反应:Ni(s)+H2O(g)
NiO(s)+H2(g),已知反应的平衡常数K=0.059,当水蒸气和氢气的
物质的量浓度相等时,此反应( )
A. 已达到平衡状态
B. 未达到平衡状态,反应正向进行
C. 未达到平衡状态,反应逆向进行
D. 无法确定
解析: 当水蒸气和氢气浓度相等时,Q=1>K=0.059,反应逆向
进行。
√
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3. 已知下列反应的平衡常数:
①SO2(g)+ O2(g) SO3(g) K1 ;
②NO(g)+ O2(g) NO2(g) K2。
则反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)的平衡常数为
( )
A. K1+ K2 B. K2-K1
C. D. K1 · K2
√
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解析: 反应①的化学平衡常数K1= ,反应②的化
学平衡常数K2= ,反应SO2(g)+NO2(g) SO3
(g)+NO(g)的平衡常数为K= = 。
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4. (2026·辽宁沈阳高二期末)在容积不变的密闭容器中,将2.0 mol CO
与10 mol H2O混合加热到830 ℃,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。此时该反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2
的转化率( )
A. 30% B. 60%
C. 75% D. 83%
√
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解析: 设CO的转化量为x mol,根据三段式计算:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始量/mol 2.0 10 0 0
转化量/mol x x x x
平衡量/mol 2.0-x 10-x x x
平衡常数表达式为K= =1.0,x= ,CO的转化率为
×100%= ×100%= ×100%≈83.3%,D正确。
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5. 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下: FeO(s)+CO(g) Fe
(s)+CO2(g) ΔH>0其平衡常数可表示为K= ,已知1
100 ℃时K=0.263。化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的
变化而变化。
(1)温度升高,化学反应达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比
,平衡常数K 。(填“增大”“减小”或“不变”)
增
大
增大
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解析:若反应产物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值Q=K,则
可逆反应达到平衡状态;若Q<K,反应向正反应方向进行;若Q>K,
反应向逆反应方向进行。
(1)FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0,正反应是吸热
反应,升高温度,平衡常数增大, 增大,则 增大。
化学·选择性必修1(LK)
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(2)1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1、c(CO)=0.1
mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态: (填
“是”或“否”,若填“是”,则后面问题可不答),此时反应向
(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,其原因是
。
解析: 1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1
mol·L-1,Q= =0.25<K=0.263,反应未达到平衡状态,
反应向正反应方向进行。
否
正反
应
Q=
=0.25<0.263=K
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课时作业
目 录
58
1. 在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K分别
是①H2+F2 2HF K=1047;②H2+Cl2 2HCl K=1017;③H2+
Br2 2HBr K=109;④H2+I2 2HI K=1。比较K大小,可知各反
应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )
A. ①②③④ B. ④②③①
C. ①④③② D. ②④①③
解析: 化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大,
A正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
化学·选择性必修1(LK)
目 录
2. 某可逆反应aA+bB cC 在某温度下的平衡常数为K(K≠1),反应
热为ΔH 。保持温度不变,将方程式的书写做如下改变,则ΔH 和K的相应
变化为( )
A. 写成2aA+2bB 2cC,ΔH 、K均扩大了一倍
B. 写成2aA+2bB 2cC,ΔH 变为原来的平方,K扩大了一倍
C. 写成cC aA+bB,ΔH 、K均变为原来的相反数
D. 写成cC aA+bB,ΔH 变为原来的相反数,K变为原来的倒数
解析: 写成2aA+2bB 2cC,ΔH扩大了一倍,K的数值变为原数值
的平方,A、B项错误;写成cC aA十bB,ΔH 变为原来的相反数,K变
为原来的倒数,C项错误,D项正确。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
化学·选择性必修1(LK)
目 录
3. (2026·北京高二期中)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
1
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
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 mol·L-1
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: 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-1·min-1,A正
确;反应进行到10 min时,A物质的物质的量减少0.4 mol,根据物质反应
转化关系可知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
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
-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-1,代入平衡常数公式K= =1.6
mol·L-1,B正确;B的初始量为2.4 mol,平衡时转化0.8 mol,转化率为 ×100%≈33%,C正确;加入各物质1.6 mol后,浓度商Q= =3.2 mol·L-1>K=1.6 mol·L-1,平衡逆向移动,D错误。
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
4. 已知反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),在某温度下
的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应进行到某
时刻测得各组分的浓度如下:
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
K=
B. 该时刻正、逆反应速率的大小:v正<v逆
C. 平衡时,c平(CH3OH)=0.04 mol·L-1
D. 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,该时间内反应速率为v
(CH3OH)=1.6 mol·L-1·min-1
下列叙述中正确的是( )
A. 该反应的平衡常数表达式为
√
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化学·选择性必修1(LK)
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解析: 该反应的平衡常数表达式为K= ,
A错误;用所给浓度求得浓度商Q= ≈1.86<
400,故反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,即v正>v
逆,B错误;由表中数据可知,CH3OH初始浓度为0.44 mol·L-1+2×0.6
mol·L-1=1.64 mol·L-1,设平衡时CH3OCH3的浓度为x mol·L-1,则
列“三段式”为
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化学·选择性必修1(LK)
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2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
初始浓度/(mol·L-1) 1.64 0 0
转化浓度/(mol·L-1) 2x x x
平衡浓度/(mol·L-1) 1.64-2x x x
K= =400,解得x=0.8,故平衡时c平(CH3OH)=
1.64 mol·L-1-0.8 mol·L-1×2=0.04 mol·L-1,C正确;v
(CH3OH)= =0.16 mol·L-1·min-1,D错误。
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化学·选择性必修1(LK)
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5. (2026·浙江嘉兴高二期中)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. 该反应的平衡常数表达式为K=
B. 改变铁的用量,平衡常数将会发生改变
C. 增大c(H2O),能使该反应平衡常数减小
D. 降低反应的温度,平衡常数一定变化
√
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
解析: 平衡常数表达式中固体浓度不写入,Fe和Fe3O4均为固体,表达
式应为K= ,A错误;铁是固体,改变其用量不影响浓度,平衡
常数仅由温度决定,B错误;平衡常数仅与温度有关,改变浓度不会影响
平衡常数的大小,C错误;温度变化必然导致平衡常数变化,无论反应吸
热还是放热,平衡都会发生移动,D正确。
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化学·选择性必修1(LK)
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6. 在淀粉-KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq) (aq)。测得
不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
t/℃ 5 15 25 35 50
K 1 100 841 689 533 409
下列说法正确的是( )
A. 反应I2(aq)+I-(aq) (aq)的ΔH>0
B. 5 ℃时,其他条件不变,增大c( ),K增大
C. 该反应的平衡常数表达式为K=
D. 25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K等于689
√
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化学·选择性必修1(LK)
目 录
解析: 温度升高,平衡常数减小,该反应是放热反应,ΔH<0,A
错误;K只与温度有关,其他条件不变,c( )增大,K不变,B错
误;K= ,C错误;平衡常数仅与温度有关,25 ℃
时,向溶液中加入少量KI固体,平衡正向移动,但平衡常数不变,仍
然是689,D正确。
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化学·选择性必修1(LK)
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7. (2026·河北石家庄高二期中)在一定温度下,将0.4 mol A(g)和
0.2 mol B(g)充入1 L的恒容密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)
xC(g),达到平衡时测得C(g)的浓度为0.060 mol·L-1,B(g)的物
质的量为0.14 mol。下列说法中正确的是( )
A. x的值为2
B. 达到平衡时A的转化率为30%
C. 该温度下,该反应的化学平衡常数K=1 mol-2·L2
D. 反应前容器内气体的压强与平衡时容器内气体的压强之比为4∶5
√
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化学·选择性必修1(LK)
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解析: 根据B的消耗量0.06 mol·L-1和C的生成量0.060 mol·L-1,可
得x=1,A错误;A的初始浓度为0.4 mol·L-1,B的消耗量0.06 mol·L-
1,则A的变化量为0.12 mol·L-1,转化率为 ×100%=30%,B正
确;平衡时各物质浓度:c(A)=0.4 mol·L-1-0.12 mol·L-1=0.28
mol·L-1,c(B)=0.2 mol·L-1-0.06 mol·L-1=0.14 mol·L-1,c
(C)=0.060 mol·L-1,代入平衡常数公式得K=
≈5.47 mol-2·L2≠1,C错误;反应前总物
质的量为0.6 mol,平衡时为0.48 mol,压强比为0.6∶ 0.48=5∶4,而非
4∶5,D错误。
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化学·选择性必修1(LK)
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8. 在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如
下表:
物质 X Y Z
初始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.2 0
平衡浓度/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1
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化学·选择性必修1(LK)
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A. 反应达到平衡时,X的转化率为50%
B. 反应可表示为X+3Y 2Z,其平衡常数的值为1 600(mol·L-1)-2
C. 增大压强,平衡常数增大
D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数
下列说法错误的是( )
√
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解析: 反应达到平衡时,X的转化率为 ×100
%=50%,A正确; 根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量
数之比可知,Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)=0.05∶0.15∶0.1=
1∶3∶2,则反应的化学方程式为X+3Y 2Z,K= =
=1 600(mol·L-1)-2,B正确; 增
大压强,平衡常数不变,C错误;平衡常数只受温度的影响,温度改变
时,化学平衡常数一定变化,D正确。
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9. (2026·辽宁大连高二期中)T ℃时,向容积为2 L的刚性容器中充入1
mol CO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+
H2O(g),达到平衡时,HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与
起始 的关系如图所示。已知:
初始加入2 mol H2时,容器内混合
气体的总压强为1.2p kPa。
下列说法正确的是( )
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化学·选择性必修1(LK)
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A. a点时反应的平衡常数Kp= kPa-1
B. 由图像可得到:Kp(a)<Kp(b)<Kp(c)
C. 随着 增大,HCHO(g)的平衡分压的百分比不断增大
D. 5 min时反应达到c点平衡状态,0~5 min内v(H2)=0.04p kPa· min-1
√
解析: 设c点平衡时CO2转化的物质的量为x mol,c点三段式可表示:
CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)
始/mol 1 2 0 0
转/mol x 2x x x
平/mol 1-x 2-2x x x
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化学·选择性必修1(LK)
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此时 = ,p总=0.4(3-x)p kPa,p(HCHO)=0.4
(3-x)p× =0.2p,算得x=0.5,p总=p kPa,则有n(CO2)=n
(HCHO)=n(H2O)=0.5 mol,n(H2)=1 mol,p(CO2)=p
(HCHO)=p(H2O)=0.2p kPa,p(H2)=0.4p kPa。平衡常数只与
温度有关,故a、c两点Kp值相等,用c点所得数值计算,Kp=
= kPa-1= kPa-1,A正确;平衡常
数只与温度有关,故a、b、c三点Kp值相等,B错误;随着 增大,最终p(H2)不断增大,而HCHO(g)的平衡分压的百分比不断减小,C错误;5 min时达到c点平衡状态,则0~5 min内v(H2)= =0.08p kPa·min-1,D错误。
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10. 一定温度下,往1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol CO和0.1 mol Cl2,在
催化剂的作用下发生反应CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)。下列说法错
误的是( )
A. 反应至某时刻,可能存在 =2
B. 该温度下,该反应的平衡常数可能为200
C. 无论反应进行到何种程度,都有 =
D. 该反应达平衡时,混合气体的平均相对分子质量可能为99
√
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解析: 当c(CO)=c(Cl2)=c(COCl2)时,则存在关系
=2,A项正确;设CO的转化量为x,列三段式有
CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)
初始/(mol·L-1) 0.1 0.1 0
变化/(mol·L-1) x x x
平衡/(mol·L-1) 0.1-x 0.1-x x
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若该反应平衡常数为200,则 =200,解得x=0.08,该反应为可
逆反应,可能出现α(CO)=α(Cl2)=80%,B项正确;无论反应进行到
何种程度,根据质量守恒定律,都有m(C)+m(O)=m(CO)=0.1
mol×28 g·mol-1=2.8 g,m(Cl)=0.1 mol×35.5 g·mol-1×2=7.1 g,
则 = ,C项正确;若CO、Cl2完全转化为COCl2,此时
气体总质量为0.1 mol×(28+71)g·mol-1=9.9 g,气体总物质的量为
0.1 mol,则混合气体的平均相对分子质量为99,但是该反应为可逆反应,
反应物不可能完全转化,D项错误。
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11. (1)已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1,
平衡常数为K1;
反应:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:
700 ℃ 900 ℃
K1 1.47 2.15
K2 2.38 1.67
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反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数为
K,则ΔH= (用ΔH1和ΔH2表示),K= (用K1
和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+
H2O(g)是 反应(填“吸热”或“放热”)。
解析: 目标反应可由题述两个反应相减得到,即ΔH=ΔH1-ΔH2,K= ,随温度升高,K1增大,K2减小,所以 增大,正反应为吸热反应。
ΔH1-ΔH2
吸热
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(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气
体,发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH>0,
CO2的浓度与时间的关系如图所示。
该条件下反应的平衡常数为 ;若铁粉足量,CO2的初始浓度为2.0
mol ·L-1,则平衡时CO的浓度为 mol·L-1。
解析:平衡时c平(CO2)=0.5 mol·L-1,c平
(CO) =1 mol·L-1,K=2.0。设平衡时c平(CO)
=a mol·L-1,则平衡时c平(CO2)=(2.0-a)
mol·L-1,则K=2.0= ,解得a= 。
2.0
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