2.2.5 专题强化练2 突破化学平衡常数-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学反应速率与化学平衡”，以专题专项练“突破化学平衡常数”为核心，从速率常数关系到多重平衡计算，通过题型训练与方法总结搭建学习支架，衔接基础概念与综合应用。 其亮点在于结合高考真题与名校模拟题，通过图像分析（如速率常数-温度关系图）和原子守恒法等，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力，助力学生掌握平衡计算技巧，教师可高效开展专题教学。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 专题强化练2　突破化学平衡常数 第1讲　描述运动的基本概念 题型1　化学平衡常数与速率常数的关系 1.[2026四川师范大学附中月考]X、Y可发生相互转化:X(g)  Y(g)    ΔH<0,该反应的速率方程为v正= k正c(X)和v逆=k逆c(Y),k正和k逆分别为正、逆反应速率常数。T1℃时,加入X发生反应,X、Y的质量分数w随 时间t的变化如图所示。下列说法正确的是 ( ) 　A     A.反应速率:vM(正)>vN(逆) B.L点反应达到平衡状态 C.升高温度,k正减小,k逆增大 D.T2℃时发生反应,测得k正=k逆,则T1>T2 第1讲　描述运动的基本概念 解析    由题图可知,N点未达到平衡,则vN(正)>vN(逆),因为反应过程中,_____________________________ ____________(破题关键),A正确;L点后,X还在不断被消耗,所以L点反应未达到平衡状态,B错误;升高温 度,正、逆反应速率均增大,即k正和k逆均增大,C错误;由题图可知,T1℃时反应达到平衡状态后,X的质量分 数为30%,则Y的质量分数为1-30%=70%,根据方程式可知,X、Y的摩尔质量相等,则X的物质的量分数 为30%,Y的物质的量分数为70%,平衡常数K= ,又因题述反应为放热反应,升高温度,K减小,T2℃时k正= k逆,即K= =1,则T2>T1,D错误。 vN(正)>vN(逆) 正反应速率不断减小,所以vM(正)> 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2025山东滨州开学考]在一定条件下,向密闭容器中充入4.0 mol A和8.0 mol B,发生反应:2A(g)+6B(g)   C(g)+4D(g)。测得相同时间内A的转化率随温度的变化如图1所示(虚线表示A的平衡转化率随温 度的变化);速率常数的对数lg k与温度的倒数 之间的关系如图2所示。   已知:①对于反应mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g),Kx= ,x为物质的量分数。 图1  图2 第1讲　描述运动的基本概念 ②已知该反应的速率方程v正=k正c2(A)c6(B),v逆=k逆c(C)c4(D),k正、k逆是速率常数。下列说法错误的是  ( ) A.该反应的ΔH<0 B.曲线ac代表k逆,曲线bd代表k正 C.T0 K时,该反应的平衡常数Kx=12 D.升高温度时,k正-k逆增大 D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图1可知,随温度升高,A的平衡转化率降低,该反应为放热反应,ΔH<0,A正确;升高温度平衡 逆向移动,说明k正随温度变化比k逆随温度变化小,题图2中曲线bd斜率的绝对值小于曲线ac,所以曲线ac 代表k逆,曲线bd代表k正,B正确;T0 K时A的平衡转化率为40%,A转化的物质的量为4.0 mol×40%=1.6 mol, 则列三段式得: 　　　　　 2A(g)+6B(g)  C(g)+4D(g) 起始/mol　　4　 　8　　 0　 　0 转化/mol　　1.6　　4.8　 　0.8　　3.2 平衡/mol　　2.4　　3.2　　 0.8　　3.2 该反应的平衡常数Kx= =12,C正确;正反应放热,升高温度平衡逆向移动,说明温度对逆反应 速率影响大于正反应速率,升高温度时,k正-k逆减小,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026湖北部分名校联考]早期长征运载火箭推进剂成分为(CH3)2N—NH2和N2O4,反应的化学方程式为 (CH3)2N—NH2+2N2O4  2CO2+3N2+4H2O。在点火的瞬间火箭尾部喷射出红色火焰,同时伴随着滚滚 红色烟雾,研究发现是N2O4分解的结果。 (1)T ℃时,N2O4(g)  2NO2(g),N2O4和NO2的消耗速率与其浓度存在如下关系:v消耗(N2O4)=kac(N2O4), v消耗(NO2)=kbc2(NO2)(其中ka、kb是只与温度有关的常数),一定温度下,NO2或N2O4的消耗速率与其浓度的 关系如图1所示。 表示N2O4消耗速率与其浓度关系的是______(填“X”或“Y”),该温度下速率常数 值为______。 　2     　Y     第1讲　描述运动的基本概念   (2)NO2可发生反应生成N2O4,化学方程式为2NO2(g)  N2O4(g),在恒容密闭容器中进行该反应,达到平 衡后,升高温度可使体系颜色加深。已知该反应的正反应速率方程为v正=k正·c2(NO2),逆反应速率方程为 v逆=k逆·c(N2O4),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。如图2所示,lg k表示速率常数的对数, 表示温 度的倒数,①、②、③、④四条斜线中,其中两条可分别表示lg k正、lg k逆随 变化的关系,A、B、C、D 点的纵坐标分别为a+1.5、a+0.5、a-0.5、a-1.5,则温度为T1 K时化学平衡常数K=______。上述反应达到 10     图1      图2 平衡后,继续通入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率将______。 增大     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)由v消耗(N2O4)=kac(N2O4)可知,v消耗(N2O4)与c(N2O4)成线性关系,则表示N2O4消耗速率与其浓度关 系的是Y;根据题图1可知,c(N2O4)=c(NO2)=2 mol·L-1时,v消耗(NO2)=v消耗(N2O4),kac(N2O4)=kbc2(NO2),则 =  =2。 (2)升高温度体系颜色加深,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0。随着温度下降, 增大,正、逆 反应速率均下降,则lg k正和lg k逆均减小,由于温度下降平衡正移,v正>v逆,则下降相同温度时lg k逆减小更快, 故表示lg k正随 变化关系的是③,表示lg k逆随 变化关系的是④。温度为T1 K时,lg k正-lg k逆=(a-0.5)-(a- 1.5)=1,化学平衡常数K= =10;题述反应达到平衡后,在恒容密闭容器中继续通入一定量的NO2,相当于 增大体系压强,平衡正向移动,则NO2的平衡转化率增大。 第1讲　描述运动的基本概念 题型2　多重平衡体系中化学平衡常数的相关计算 4.[2026江西赣州南康中学联考]加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)  N2O3(g)+O2(g),②N2O3 (g)  N2O(g)+O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t ℃,达到平衡状态后O2为 9 mol,N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为 ( ) A.8.5　　　　B.9.6　　　　C.10.2　　　　D.17.0 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析       根据题给信息:达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol,则有:x+y= 、x-y= ,解得x=3.1,y=1.4,所以反 应①的平衡常数K= = =8.5,故选A。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026四川射洪中学模拟]中国空间站设有完整的可再生生命保障系统,对CO2进行收集和再生处理,实 现了对CO2的加氢甲烷化,生成CH4与H2O,并伴有副反应。 Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)  CH4(g)+2H2O(g)    ΔH1<0(主反应) Ⅱ.CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g)    ΔH2(副反应) 一定温度时,在固定容积的容器中充入1 mol CO2和4 mol H2进行上述反应,平衡时CO2的转化率(α-CO2), CH4的选择性(S-CH4)随温度变化如图所示: 第1讲　描述运动的基本概念   根据图像分析可知:ΔH2______0(填“>”或“<”),CO2平衡转化率先减小后增大的原因是__________ ___________________________________________________。T ℃时,反应Ⅱ的Kp=__________ [保留两位有效数字,Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,CH4的选择性= 　0.016     热,反应Ⅱ吸热,温度较低时以反应Ⅰ为主,温度较高时以反应Ⅱ为主     　反应Ⅰ放 　>      ×100%]。 第1讲　描述运动的基本概念 解析　反应Ⅰ为放热反应,升高温度α-CO2应下降,而题图中升高温度,α-CO2先减小后增大,则反应Ⅱ为 吸热反应,ΔH2>0;温度较低时以反应Ⅰ为主,升高温度反应Ⅰ平衡逆向移动,α-CO2减小,温度较高时以反 应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,α-CO2增大。T ℃时,S-CH4为80%,则 =0.8,得 n(CH4)=4n(CO),设平衡时n(CO)=x mol,n(CH4)=4x mol,则有如下关系: CO2(g)+4H2(g)  CH4(g)+2H2O(g) 开始/mol　　1　 　4　 　0　 　0 转化/mol　　4x　　16x　　 4x　　 8x 　　 　　　CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g) 转化/mol　   x　      x　     x　     x 平衡/mol　 1-5x　 4-17x　     x　　 9x 第1讲　描述运动的基本概念 此温度下CO2的平衡转化率为 ×100%=30%,解得x=0.06,平衡时n(CO2)=0.7 mol、n(H2)=2.98 mol、 n(CO)=0.06 mol、n(H2O)=0.54 mol,设平衡时总压为p0,总物质的量为n(总),则反应Ⅱ的Kp=  = = ≈0.016。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026安徽蚌埠A层高中联考]将CO2转化为绿色液体燃料CH3OH是实现碳中和的一个重要途径。甲 醇的制备过程中发生的反应有: Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH1<0 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g)    ΔH2>0 (1)可以提高CH3OH平衡产率的措施有_______(填字母)。 A.升高反应温度　　　　　B.降低反应温度 C.使用高效催化剂　　　　　D.及时移走CH3OH 　BD     第1讲　描述运动的基本概念 (2)在某催化剂作用下按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,压强分别为10 MPa、30 MPa和50 MPa,实验测定CO2 的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。 ①p1=_______MPa。 ②温度较高时,CO2平衡转化率随温度升高增大的原因是____________________________ _______________________________________________________________;温度为T1时,三条曲线几乎 交于一点的原因是____________________________________________________________________。 移动对CO2平衡转化率的影响大于反应Ⅰ平衡逆向移动对CO2平衡转化率的影响         ΔH1<0、ΔH2>0,升高温度,反应Ⅱ平衡正向 　50     　温度较高时,主要进行反应Ⅱ,反应Ⅱ反应前后气体分子数不变,压强改变对平衡无影响     第1讲　描述运动的基本概念 (3)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol CO2和3.0 mol H2,初始压强为8.0 MPa,发生反应Ⅰ和 反应Ⅱ。10 min后体系达到平衡状态,测得体系总压强为6.4 MPa,H2O(g)的分压为1.2 MPa(分压=总压× 物质的量分数)。回答下列问题: ①从反应开始到10 min,v(H2O)=_________MPa·min-1。 　0.12     ②平衡时,CO2的转化率为________。 ③该温度下反应Ⅱ的平衡常数Kp=_________(Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数)。 　60%     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)ΔH1<0,降低温度、分离出CH3OH均能使反应Ⅰ平衡正向移动,从而提高CH3OH平衡产率。 (2)①反应Ⅱ反应前后气体分子数不变,压强对反应Ⅱ的平衡无影响,反应Ⅰ是气体分子数减小的反应, 相同温度下,加压平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,则p1=50 MPa。 (3)_____________________________________________________________________________________ _______________(解题技法),反应前后Δn=(4-3.2) mol=0.8 mol,反应Ⅰ是气体分子数减小的反应,反应Ⅱ反 应前后气体分子数不变,设反应Ⅱ中CO2转化的物质的量为x mol,则得如下关系: CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)    Δn 起始/mol　　1　　 3　 　0　 　0　 　2 转化/mol　　0.4　 1.2　　 0.4　　 0.4　　 0.8 mol=0.6 mol     恒容密闭容器中,气体压强之比等于物质的量之比,则  =  ,n平=3.2 mol,则  =  ×3.2 第1讲　描述运动的基本概念 　　　　　 CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g) 转化/mol　    x　     x　     x　     x 平衡/mol　　0.6-x　1.8-x　     x　 　0.4+x 0.4+x=0.6,x=0.2。 ①v(H2O)= =0.12 MPa·min-1。 ②CO2的平衡转化率= ×100%=60%。 ③反应Ⅱ的Kp= = 。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[经典真题][2020山东高考改编]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产 率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下: Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) Ⅱ.CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g) Ⅲ.CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) 一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器 中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为_________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,下 同),反应Ⅱ的平衡常数为____________________。 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设平衡时,n(CO2)=x mol,n(H2)=y mol,n(H2O)=z mol,根据C原子守恒,得x+a+b=1,根据O原子守恒, 得2x+a+b+z=2,根据H原子守恒,得4a+2y+2z=6,解得x=1-a-b,y=3-3a-b,z=a+b。c(H2O)=  mol·L-1,KⅡ=  = 。 第1讲　描述运动的基本概念 方法规律 原子守恒法计算多重平衡体系中物质的物质的量   第1讲　描述运动的基本概念 $