2.2.2 化学平衡常数-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

本高中化学讲义聚焦化学平衡常数核心知识点，从浓度商引入，系统梳理平衡常数的含义、表达式（含固体/纯液体处理及方程式书写关联）、影响因素（仅温度）和意义，构建“三段式”计算模型用于转化率、含量等相关计算的学习支架。 资料以科学思维为导向，通过“三段式”模型建构（如CO与H₂O反应计算）培养逻辑分析能力，结合氮氧化物反应等真实情境问题（如K₁、K₂关系推导）提升证据推理能力。练习题梯度分明，课中辅助教学深化理解，课后助力学生实例演练查漏补缺，强化化学反应规律的化学观念。

第2课时　化学平衡常数 【学习目标】　1.知道化学平衡常数的含义，能书写化学平衡常数表达式并进行简单计算。 2．掌握“三段式”计算的思维模型，能利用化学平衡常数计算物质的转化率、含量等。 知识点一　 化学平衡常数 1．浓度商 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在任意时刻都存在浓度商Q＝。 2．化学平衡常数 (1)表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，化学平衡常数的表达式为K＝。　 (2)影响因素 化学平衡常数K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (3)意义 K越大，正反应进行的程度越大，反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；一般来说，当K>105时，该反应就进行得基本完全了。 　研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)⥫⥬NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1 ②2NO(g)＋Cl2(g)⥫⥬2ClNO(g)　K2 (1)写出平衡常数K1的表达式：_____________________________________。 (2)反应NO(g)＋Cl2(g)⥫⥬ClNO(g)的平衡常数K3与K2的关系为__________________________________。 (3)反应4NO2(g)＋2NaCl(s)⥫⥬2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K4＝________(用K1、K2表示)。 答案：(1)K1＝ 　(2)K3＝　(3) (1)化学平衡常数表达式书写注意事项 ①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，则化学平衡常数都会相应改变。 (2)若两反应的平衡常数分别为K1、K2 ①若两反应相加，则所得反应的平衡常数K＝K1·K2。 ②若两反应相减，则所得反应的平衡常数K＝。 1．(2026·新疆高二统考)在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(aq)＋H2O(l)⥫⥬2CrO(aq)＋2H＋(aq)。该反应的平衡常数表达式为(　　) A． B． C． D． 答案：D 2．已知298 K下合成氨反应的平衡常数K＝4.1×106。下列说法错误的是　(　　) A．合成氨反应在298 K时进行得比较完全 B．合成氨反应在298 K时反应速率较大 C．仅由K无法得知该反应的平衡转化率 D．改变温度，K也会变化 解析：选B。K大于105时，相应反应进行得基本完全，A正确；K只能衡量反应进行的程度，而不能体现反应速率，B错误；反应物的初始浓度、容器的容积未知，仅由K无法得知该反应的平衡转化率，C正确；K只与温度有关，随着温度的变化而变化，D正确。 3．(2026·郑州高二月考)某温度下，CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K1＝20，在同一温度下，反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K2为(　　) A．2 500　　　　　　　B．50 C．0.02 D．0.05 解析：选D。CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)和CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)互为可逆反应，化学平衡常数互为倒数，所以CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K2＝＝＝0.05。 4．(2026·吉林高二月考)在一定温度下，4 mol A在2 L的密闭容器里分解，达到平衡时，测得已有50%的A分解成B和C，A(g)⥫⥬2B(g)＋C(g)。此温度下，该反应的平衡常数为(　　) A．4 B．3 C．2 D．1 解析：选A。在一定温度下，4 mol A在2 L的密闭容器里分解，达到平衡时，测得已有50%的A分解成B和C，则此时c(A)＝＝1 mol/L，A消耗了1 mol/L，根据化学方程式A(g) ⥫⥬2B(g)＋C(g)可知，c(B)＝2 mol/L、c(C)＝1 mol/L，因此该反应的化学平衡常数K＝＝＝4。 知识点二　平衡转化率、平衡常数的相关计算 1．计算模型——“三段式”法 可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在容积为V L的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 2．计算关系(以上面的可逆反应为例) (1)平衡常数K＝。 (2)平衡时A的转化率α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 (3)平衡时A的体积分数φ(A)＝ ×100%。 (4)平衡时和开始时的压强之比＝。　 (5)混合气体的密度ρ混＝ g·L-1。　 (6)平衡时混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol-1。 (7)生成物的产率＝×100%。 　在一定温度下的密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol H2O发生反应CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝0.5 mol。 (1)该温度下的平衡常数为________。 (2)CO的转化率为________。 (3)若其他条件不变，将题干中的“1 mol H2O”改为“2 mol H2O”，达到平衡后，CO的转化率________(填“增大”或“减小”)，试通过计算验证你的结论：_________________________________________ ______________________________________________________。 答案：(1)1　(2)50%　(3)增大 设容器容积为V L，CO的转化量为x mol，列“三段式”： CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 起始量/mol 1　 2 0 0 转化量/mol x x x x 平衡量/mol 1－x 2－x x x 温度不变，K不变，根据K＝＝1，解得x≈0.67，CO的转化率为67%，故CO的转化率增大 1．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L-1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 解析：选A。根据题意可知，平衡时SO3的物质的量为2 mol，列“三段式”： 　　　　2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) 初始量/mol 4 2 0 转化量/mol 2 1 2 平衡量/mol 2 1 2 平衡时c(SO2)＝0.5 mol·L-1，c(O2)＝0.25 mol·L-1，c(SO3)＝0.5 mol·L-1，K＝＝4。 2．在25 ℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2 min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是(　　) 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L-1) 1 2 0 平衡浓度/(mol·L-1) 0.5 0.5 1 A.反应可表示为X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g) B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 解析：选D。由题表中数据可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5 mol·L-1，Y的浓度减小了1.5 mol·L-1，Z的浓度增加了1 mol·L-1，所以反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)，A正确；Y的平衡转化率为×100%＝75%，B正确；反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为＝，C正确；化学平衡常数K＝＝＝16，D错误。 3．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合充入容积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)⥫⥬xC(g)＋2D(g)，2 min 末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是(　　) A．此温度下该反应的平衡常数K＝2 B．A的平衡转化率为60% C．x＝1 D．A和B的平衡转化率相等 解析：选B。根据题意可列“三段式”： 3A(g)＋B(g)⥫⥬xC(g)＋2D(g) 1 1 0 0 0.6 0.2 0.2x 0.4 0.4 0.8 0.2x 0.4 根据题意可知，0.2x＝0.4，解得x＝2，此温度下该反应的平衡常数K＝＝＝0.5，A、C错误；A的平衡转化率为 ×100%＝60%，B的平衡转化率为×100%＝20%，B正确，D错误。 1．(2026·贵州高二检测)在一个恒温恒容的密闭容器中充入2 mol HI，发生反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)，得到X与时间的关系如上图所示。X不可能是(　　) A． B．混合气体的平均摩尔质量 C．体系的压强 D．平衡常数K 解析：选A。该表达式为浓度商的表达式：Q＝，未达到平衡时，是变量，A符合题意。 2．对于可逆反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是(　　) A．缩小容器容积 B．降低体系温度 C．保持容器容积不变，充入O2 D．使用合适的催化剂 解析：选B。化学平衡常数只与温度有关。 3．已知下列反应：C(s)＋O2(g)⥫⥬CO2(g)　K1；C(s)＋O2(g)⥫⥬CO(g)　K2，则反应2CO(g)＋O2(g)⥫⥬2CO2(g)的平衡常数为(　　) A． B．2K1－2K2 C．K·K D．2K1＋2K2 解析：选A。将题给化学方程式依次编号为①C(s)＋O2(g)⥫⥬CO2(g)　K1 ，②C(s)＋O2(g)⥫⥬CO(g)　K2，用①×2－②×2可得2CO(g)＋O2(g)⥫⥬2CO2(g)，平衡常数为，故选A。 4．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)的平衡常数为K，下列关于K的说法正确的是(　　) A．K＝ B．如果m＋n＝p，则K＝1 C．若缩小容器的容积，增大压强，则K增大 D．K越大，表明该反应越有利于C的生成，平衡时反应物的转化率越大 解析：选D。K＝，故由m＋n＝p，无法计算K的数值，A、B错误；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，C错误；K越大，该反应正向进行的程度越大，平衡时反应物的转化率越大，D正确。 5．已知在密闭容器中发生可逆反应M(g)＋N(g)⥫⥬P(g)＋Q(g)　ΔH>0。某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L-1，c(N)＝2.4 mol·L-1。 (1)若达到平衡后，M的转化率为60%，则此时N的平衡浓度为________________，此温度下该反应的化学平衡常数为______________________________________________________。 (2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L-1，c(N)＝a mol·L-1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L-1，则反应物N的起始浓度为________。 解析：(1)根据题意可列“三段式”： M(g)＋N(g)⥫⥬P(g)＋Q(g) 1 2.4 0 0 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 1.8 0.6 0.6 N的平衡浓度为1.8 mol·L-1，此温度下该反应的化学平衡常数K＝＝0.5。 (2)温度不变，平衡常数不变，K＝＝0.5，解得a＝6，即反应物N的起始浓度为6 mol·L-1。 答案：(1)1.8 mol·L-1　0.5　(2)6 mol·L-1 学科网（北京）股份有限公司 $