2.2.2 化学平衡常数 课后达标素养提升-【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）

**基本信息** 围绕化学平衡常数，通过基础概念辨析、三段式计算、图表分析及综合应用分层设计，覆盖从单一知识点到多情境综合的巩固路径，适配新授课“概念-技能-应用”教学需求，培养科学思维与证据推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|平衡常数概念及影响因素|选择题直接考查（如第1题判断平衡常数与浓度关系）| |进阶层|平衡常数计算与转化率|三段式应用（如第2题计算K值，第4题分解率计算）| |综合层|多反应关联与图表分析|结合工业情境（如第12题亚硝酰氯制备）、图表数据处理（如第9题物质的量随时间变化曲线）|

1．(2026·兰州高二期末)在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g)　ΔH<0。增大SO2的浓度，平衡常数(　　) A．增大　　　　　　　　B．减小 C．不变 D．无法判断 解析：选C。平衡常数仅与温度有关，温度不变，平衡常数不变。 2．在某温度下，将0.10 mol H2(g)和0.10 mol I2(g)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，反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)的平衡常数K为(　　) A．1.0 B．0.75 C．0.5 D．0.25 解析：选D。根据题意可列“三段式”： H2(g)　＋　I2(g)⥫⥬2HI(g) 起始浓度/(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 K＝＝＝0.25。 3．(2026·泰州高二检测)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)，说明反应达到平衡状态 D．增大c(A)、c(B)，K增大 解析：选A。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；降低温度，活化分子百分数减少，有效碰撞的次数减少，正、逆反应速率都减小，故B错误；未说明v(F)、v(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，故C错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，故D错误。 4．在一定温度下，反应X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)的平衡常数为0.25，若将10 mol Z(g)通入容积为10 L的密闭容器中发生反应，则在该温度时Z(g)的最大分解率为(　　) A．50% B．80% C．88% D．95% 解析：选B。在一定温度下，反应X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)的平衡常数为0.25，则逆反应2Z(g)⥫⥬X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝＝4，Z的起始浓度为＝1 mol·L-1，设Z的分解浓度为x mol·L-1，列“三段式”： 2Z(g)⥫⥬X(g)＋Y(g) 起始浓度/(mol·L-1) 1 0 0 转化浓度/(mol·L-1) x 0.5x 0.5x 平衡浓度/(mol·L-1) 1－x 0.5x 0.5x 平衡常数K＝＝4，解得x＝0.8，故在该温度时Z(g)的最大分解率为×100%＝80%。 5．NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应为CO(g)＋NO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－374.3 kJ·mol-1，K＝2.5×1060，反应速率较小。下列有关该反应的说法不正确的是(　　) A．NO与CO在排入大气之前未反应完全 B．增大压强，K＝2.5×1060 C．升高温度，既能改变反应速率又能改变K D．选用适宜催化剂，可以增大K，使尾气排放达到标准　 解析：选D。该反应的平衡常数很大，说明该反应进行的程度很大，但由于反应速率较小，NO与CO在排入大气之前未反应完全，故A正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故B正确；升高温度，反应速率增大，平衡常数只与温度有关，温度改变，平衡常数一定改变，故C正确；催化剂对平衡常数无影响，故D错误。 6．(2026·武汉高二月考)一定温度下，向容积为1 L的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 解析：选D。当α(CO)＝α(Cl2)＝50%时，c(CO)＝c(Cl2)＝c(COCl2)，存在关系＝2，A正确；设CO的转化浓度为x mol·L-1，列“三段式”：　 CO(g) ＋ Cl2(g)⥫⥬COCl2(g) 初始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.1 0 转化浓度/(mol·L-1) x x x 平衡浓度/(mol·L-1) 0.1－x 0.1－x x 若该温度下该反应的平衡常数为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，故＝，C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，气体的相对分子质量为99，但是该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，D错误。 7．(2026·鹰潭高二质检)一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－196 kJ·mol-1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的，下列说法错误的是(　　) A．当容器内气体的压强不变时说明该反应达到化学平衡状态 B．SO2的转化率为90% C．达到平衡时反应放出的热量为196 kJ D．此温度下该反应的平衡常数K＝20 250 解析：选C。该反应是一个恒容条件下的化学反应，反应前后气体物质的量不相等，故压强不变，说明气体总物质的量不变，反应达到了化学平衡状态，A项正确；设反应的SO2的物质的量为2x mol，列“三段式”： 　　　　2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) 起始量/mol 0.4 0.2 0 转化量/mol 2x x 2x 平衡量/mol 0.4－2x 0.2－x 2x 则＝，解得x＝0.18，所以SO2的转化率为90%，B项正确；参与反应的SO2的物质的量为0.36 mol，根据热化学方程式可求得放出的热量为35.28 kJ，C项错误；此温度下，该反应的平衡常数K＝＝20 250，D项正确。 8．已知反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)的平衡常数和温度的关系见下表： 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式为K＝______________________________________________________。 (2)830 ℃时，向一容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B，若反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L-1·s-1，则6 s时c(A)＝________mol·L-1，C的物质的量为________mol；若反应经一段时间后达到平衡，则此时A的转化率为________。 (3)判断该反应是否达到平衡的依据为__________(填字母)。　 a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变 c．c(A)不随时间改变 d．单位时间内生成C和D的物质的量相等 (4)1 200 ℃时，反应C(g)＋D(g)⥫⥬A(g)＋B(g)的平衡常数为________。 解析：(2)6 s内，v(A)＝0.003 mol·L-1·s-1，A减少的浓度为0.003 mol·L-1·s-1×6 s＝0.018 mol·L-1，故剩余A的浓度为－0.018 mol·L-1＝0.022 mol·L-1；A减少的物质的量为0.018 mol·L-1×5 L＝0.09 mol，根据化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比可知，生成C的物质的量为0.09 mol。设830 ℃达到化学平衡时，A的转化浓度为x mol·L-1，列“三段式”： 　　　　A(g)　＋　B(g) ⥫⥬ C(g)＋D(g) 0.04 0.16 0 0 x x x x 0.04－x 0.16－x x x 由＝1.0，解得x＝0.032，故A的转化率α(A)＝×100%＝80%。 (3)由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不变，a、b项不符合题意；c(A)随反应的进行不再变化，可以说明反应达到平衡状态，c项符合题意；不论反应是否达到平衡状态，单位时间内生成C和D的物质的量都相等，d项不符合题意。 (4)反应C(g)＋D(g)⥫⥬A(g)＋B(g)与反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)互为逆反应，平衡常数互为倒数，故1 200 ℃时，C(g)＋D(g)⥫⥬A(g)＋B(g)的平衡常数K＝＝2.5。 答案：(1)　(2)0.022　0.09　80% (3)c　(4)2.5 9．T ℃，向容积为V L的密闭容器中充入NO，容器内各组分的物质的量随时间变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．X是N2O B．NO的平衡转化率为75% C．T ℃时该反应的平衡常数为V D．NO2和X的浓度相等可作为判断反应达到平衡的标志 解析：选D。由题图可知，3 min时反应达到平衡，一氧化氮的物质的量减小，二氧化氮和X的物质的量增大，说明一氧化氮为反应物，物质的量的变化量为3 mol，二氧化氮与X为生成物，物质的量的变化量为1 mol，化学计量数之比等于参与反应的各组分物质的量的变化量之比，故反应的化学方程式为3NO⥫⥬NO2＋X，根据原子守恒可知，X的化学式为N2O，故A正确；NO的平衡转化率为×100%＝75%，故B正确；T ℃时该反应的平衡常数为＝V，故C正确；反应进行到任意时刻，NO2和X的浓度都相等，故NO2和X的浓度相等不能作为判断反应达到平衡的标志，故D错误。 10．电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2 000 ℃时，电石生产原理如下： ①CaO(s)＋C(s)⥫⥬Ca(g)＋CO(g)　ΔH1＝a kJ·mol-1，K1；　 ②Ca(g)＋2C(s)⥫⥬CaC2(s)　ΔH2＝b kJ·mol-1，K2。 下列说法不正确的是(　　) A．反应①的平衡常数表达式为K1＝c(Ca)·c(CO)　 B．2 000 ℃时，反应Ca(g)＋C(s)⥫⥬CaC2(s)的平衡常数K＝ C．2 000 ℃时，增大压强，K1减小、K2增大 D．2 000 ℃时，2CaO(s)＋CaC2(s)⥫⥬3Ca(g)＋2CO(g)　ΔH＝(2a－b) kJ·mol-1 解析：选C。反应①的平衡常数表达式为K1＝c(Ca)·c(CO)，A正确；反应②的平衡常数表达式为K2＝，反应Ca(g)＋C(s)⥫⥬CaC2(s)的平衡常数表达式为K＝，故K＝，B正确；对于确定的反应，平衡常数只与温度有关，故2 000 ℃ 时增大压强，K1、K2均不变，C错误；根据盖斯定律，由①×2－②得2CaO(s)＋CaC2(s)⥫⥬3Ca(g)＋2CO(g)　ΔH＝(2a－b) kJ·mol-1，D正确。 11．(2026·济宁高二月考)向两个容积均为2 L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO和CO气体，发生反应2NO(g)＋2CO(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)　ΔH，各物质的起始物质的量见下表。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示。下列说法错误的是(　　) 容器 起始物质的量 NO CO Ⅰ 1 mol 3 mol Ⅱ 6 mol 2 mol 　 A．容器内压强不变，说明该反应达到平衡状态 B．N点的平衡常数为0.04 C．若将容器Ⅰ的容积改为1 L，则T1温度下达到平衡时NO的转化率为25% D．图中M点所示条件下，再通入2 mol CO和2 mol N2，此时Q<K 解析：选C。容器容积恒定，该反应为气体体积减小的反应，若容器内压强不变，则说明反应达到平衡状态，故A正确；N点和M点对应的温度相同，则平衡常数也相等，M点平衡时CO2的物质的量为1 mol，浓度为0.5 mol·L-1，对容器 Ⅱ 列“三段式”： 2NO(g)＋2CO(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g) 3 1 0 0 0.5 0.5 0.25 0.5 2.5 0.5 0.25 0.5 K＝＝＝0.04，故B正确；假设将容器Ⅰ的容积改为1 L，若T1温度下达到平衡时NO的转化率为25%，列“三段式”： 2NO(g)＋2CO(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g) 1 3 0 0 0.25 0.25 0.125 0.25 0.75 2.75 0.125 0.25 此时K＝＝≈0.001 8≠0.04，故C错误；M点所示条件下，再通入2 mol CO和2 mol N2，此时c(CO)＝1.5 mol·L-1，c(N2)＝1.25 mol·L-1，Q＝＝≈0.022<K＝0.04，故D正确。 12．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g)　ΔH＜0。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图1所示。 ①0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)＝________mol·L-1·min-1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图2所示。 ①在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为____________。 ②若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝__________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 解析：(1)①0～10 min内，v(NO)＝v(NOCl)＝＝0.1 mol·L-1·min-1。②T2时，由题图1可知，反应达到平衡时，c(NOCl)＝1 mol·L-1，根据化学方程式计算可得，平衡时，c(NO)＝1 mol·L-1，c(Cl2)＝0.5 mol·L-1，该反应的平衡常数K＝＝2。③T2时Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。(2)根据题图2可知，在p压强条件下，M点时NO的平衡转化率为50%，设起始时NO的物质的量为2 mol，Cl2的物质的量为1 mol，列“三段式”： 2NO(g)＋Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g) 起始量/mol 　2 　1 　0 转化量/mol 　1 　0.5 　1 平衡量/mol 　1 　0.5 　1 平衡分压 p× p× p× M点时容器内NO的体积分数为×100%＝40%，M点的压强平衡常数Kp＝ ＝。 答案：(1)①0.1　②2　③50%　(2)①40%　② 学科网（北京）股份有限公司 $