专题2 第二单元 第三课时 化学平衡常数-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦高中化学“化学平衡常数”核心知识点，从2NO₂⇌N₂O₄的浓度数据入手引导发现平衡时浓度关系定值，建立平衡常数概念。系统梳理表达式书写（固体、纯液体不代入）、影响因素（温度对放热吸热反应K值的影响），通过卤化氢生成反应K值比较理解反应限度，过渡到平衡转化率计算（三段式法），拓展压强平衡常数Kp，构建从概念到计算再到拓展的学习支架。 该资料以数据探究为特色，通过“教材挖掘”分析K值与反应限度关系培养科学思维，设计“三段式法”计算模板结合SO₂催化氧化等例题强化科学探究与实践。课中辅助教师引导学生构建知识体系，课后通过分层题组帮助学生巩固平衡常数、转化率计算等核心内容，有效查漏补缺。

第三课时　化学平衡常数 1.知道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含义。 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。 知识点一　化学平衡常数及其影响因素 1.化学平衡时各物质浓度的关系 25 ℃时反应体系2NO2（g）N2O4（g）中各物质的浓度数据如表，通过分析我们可以发现以下规律： 起始浓度/（mol·L－1） 平衡浓度/（mol·L－1） c（NO2） c（N2O4） c（NO2） c（N2O4） 2.00×10－2 0 6.32×10－3 6.84×10－3 3.00×10－2 0 8.00×10－3 1.10×10－2 0 2.00×10－2 9.46×10－3 1.52×10－2 0 0.100 2.28×10－2 8.86×10－2 （1）无论该反应从正向开始还是从逆向开始，平衡时只要温度一定，的值近似相等。 （2）无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，的值近似相等。 2.化学平衡常数的概念与表达式 对于可逆反应：aA＋bBcC＋dD，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，　　是一个定值。我们把这个定值称作该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用字母　K　表示。 【教材挖掘】 　教材中给出了化学平衡常数的概念及表达式，写出反应3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g）的平衡常数的表达式。 提示：K＝。反应物或生成物中有固体、纯液体或水溶液中的水的浓度可视为定值，而不代入公式。 3.比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义 已知：25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数如下表： 化学方程式 平衡常数K F2＋H22HF 6.5×1095 Cl2＋H22HCl 2.57×1033 Br2＋H22HBr 1.91×1019 I2＋H22HI 8.67×102 平衡常数的大小能说明反应进行的　程度　（也叫　反应的限度　）。 K值越大，表示反应进行得越　完全　，当K＞105时，该反应进行得基本完全了。 K值越小，表示反应进行得越　不完全　，当K＜10－5时，该反应很难发生。 4.平衡常数的影响因素 （1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定平衡常数的　主要因素　。 （2）外因：在化学方程式一定的情况下，K只受　温度　影响。 已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0的平衡常数与温度的关系如下： T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 ①放热反应，温度升高，K值　减小　； ②吸热反应，温度升高，K值　增大　。 　（1）写出下表中各反应的平衡常数表达式，并分析平衡常数表达式书写时应注意的要点。 反应 平衡常数表达式 3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g） N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） 2NH3（g）N2（g）＋3H2（g） N2（g）＋H2（g）NH3（g） 提示：K＝　K＝　 K＝　K＝ ①固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。 ②平衡常数表达式与方程式的书写形式有关。对于同一化学反应，由于书写形式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。 （2）由表中合成氨的平衡常数表达式，你能得出化学平衡常数与化学方程式的书写方式有什么关系吗？ 提示：化学平衡常数是指某一具体化学方程式的平衡常数。 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系数等倍扩大（n倍）或缩小（为原来的），尽管是同一反应，平衡常数变为原来的n次幂。 （3）已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下： Ⅰ.C（s）＋CO2（g）2CO（g）　ΔH1，K1 Ⅱ.CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）　ΔH2，K2 Ⅲ.C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）　ΔH3，K3 ①ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3＝　　，K1、K2、K3三者关系为K3＝　　。 ②由此可总结出怎样的关系？ 提示：①ΔH1＋ΔH2；K1·K2 ②已知两反应的平衡常数分别为K1、K2： a.若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。 b.若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝。 1.（教材习题改编）已知448 ℃时，H2（g）＋I2（g）2HI（g）的平衡常数为49，则该温度下2HI（g）H2（g）＋I2（g）的平衡常数是（　　） A. B. C.492 D.无法确定 解析：A　448 ℃时反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），平衡常数K＝＝49；反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）的平衡常数K＝＝。 2.在一定温度下，下列反应的化学平衡常数如下： ①2NO（g）N2（g）＋O2（g） K1＝1×1030 ②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g） K2＝2×1081 ③2CO2（g）2CO（g）＋O2（g） K3＝4×10－92 下列有关说法正确的是（　　） A.该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c（N2）·c（O2） B.该温度下，反应2H2O（g）2H2（g）＋O2（g）的平衡常数的数值约为5×10－80 C.该温度下，NO、H2O、CO2产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D.以上说法都不正确 解析：C　反应①的平衡常数表达式为K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为 ＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数分别为 1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确，D项错误。 3.对于下列反应，其反应过程的能量变化如图所示： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A（g）B（g）＋C（g） K1 ΔH1 反应② B（g）＋C（g）D（g） K2 ΔH2 反应③ A（g）D（g） K3 ΔH3 下列说法正确的是（　　） A.K3＝K1＋K2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C.加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 D.增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 解析：B　K3＝，K1＝，K2＝，则K3＝K1·K2，A错误；根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确；加催化剂，反应①的活化能降低，反应速率加快，反应热不变，C错误；增大压强，对化学平衡常数无影响，则K1、K2、K3不变，D错误。 4.硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0。某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示。根据图示回答下列问题： （1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝　　，升高温度，K值　减小　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达到平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为　800　。 ②平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）　＝　（填“＞”“＜”或“＝”）K（B）。 解析：（1）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向左移动，故K值减小。 （2）①由题图可知，0.10 MPa时， 2SO2（g）　＋　O2（g） 2SO3（g） 起始量/mol 2.0 1.0 0 转化量/mol 2.0×0.80＝1.6 1.6× 1.6 平衡量/mol 0.4 0.2 1.6 则平衡时c（SO2）＝＝0.04 mol·L－1，c（O2）＝＝0.02 mol·L－1，c（SO3）＝＝0.16 mol·L－1。K＝＝＝800。②由A到B，温度不变，只增大体系压强，K值不变。 知识点二　平衡常数、平衡转化率的计算 1.平衡转化率 （1）含义：某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量（如物质的量、物质的量浓度等）与该物质起始总量的比值。 （2）表达式 对于可逆反应：aA＋bBcC＋dD αA＝×100％＝×100％ αA＝×100％＝×100％ 注意：平衡转化率与平衡常数均能表示化学反应进行的程度，但平衡常数不直观，转化率能更直观地表示化学反应进行的程度。 2.平衡常数和平衡转化率的计算 （1）计算方法：三段式法 mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g） 起始浓度/（mol·L－1） a b 0 0 变化浓度/（mol·L－1） mx nx px qx 平衡浓度/（mol·L－1） a－mx b－nx px qx 相关计算： ①平衡常数K＝； ②A的平衡转化率α（A）＝×100％。 （2）平衡常数与转化率的关系规律 ①温度一定时，对于一确定的可逆反应，K为定值；但不同反应物的平衡转化率可能不同。 ②K和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度。K只与温度有关，而平衡转化率的影响因素有温度、浓度、压强等，反应物浓度、压强改变，平衡转化率可能改变，但K不变。 ③温度一定，不同反应K越大，平衡转化率不一定越大。 ④多种反应物参加反应时，可通过增加一种反应物的浓度来提高另一种反应物的平衡转化率，而其本身的平衡转化率会降低。 1.已知合成氨反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92 kJ·mol－1，在恒温恒容的密闭容器中通入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出热量73.0 kJ，则N2的转化率最接近（　　） A.40％　 　B.80％　 　C.30％　 　D.60％ 解析：A　由热化学方程式可知，消耗的氮气的物质的量为≈0.8 mol，则转化率为×100％＝40％，选A。 2.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：①NH4I（s）NH3（g）＋HI（g），②2HI（g）H2（g）＋I2（g），当反应达到平衡时，测得c（H2）＝0.5 mol·L－1，c（HI）＝4 mol·L－1，则反应①的平衡常数为（　　） A.4 B.16 C.20 D.25 解析：C　平衡时c（HI）＝4 mol·L－1，HI分解生成的H2的浓度为0.5 mol·L－1，NH4I分解生成的HI的浓度为4 mol·L－1＋2×0.5 mol·L－1＝5 mol·L－1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为c（NH3）＝5 mol·L－1，所以反应①的平衡常数为K＝c（NH3）·c（HI）＝5×4＝20，选C。 3.（人教版教材习题改编）已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）在427 ℃时的平衡常数是9，如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都为1 mol·L－1，5 min达到平衡。计算： （1）从反应开始到达到平衡时用H2表示的反应速率　0.15 mol·L－1·min－1　。 （2）CO的转化率　75％　。 解析：设一氧化碳的浓度变化量为x mol·L－1，则： CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g） 起始量/（mol·L－1） 1 1 0 0 变化量/（mol·L－1） x x x x 平衡量/（mol·L－1） 1－x 1－x x x 则K＝＝＝9，解得：x＝0.75， （1）从反应开始到达到平衡时用H2表示的反应速率＝＝0.15 mol·L－1·min－1。 （2）CO转化率＝×100％＝75％。 4.反应SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g），若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2（g）和NO2（g）注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2（g）的转化率为50％。 回答下列问题： （1）在该温度下，此反应的平衡常数K＝　1　。 （2）若相同条件下，SO2（g）的起始浓度增大到3 mol·L－1，NO2（g）的起始浓度仍为2 mol·L－1，则SO2（g）、NO2（g）的转化率分别变为　40％　、　60％　。 （3）对比（1）与（2）中的数据，增大SO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率如何变化　降低　、　提高　（填“降低”或“提高”）。 （4）试想，增大NO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率又如何变化？　　NO2的平衡转化率降低，SO2的平衡转化率提高　。 解析：（1）当达到平衡状态时，测得容器中SO2（g）的转化率为50％，所以SO2（g）的变化浓度为1 mol·L－1。 SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g） 起始浓度/（mol·L－1）　 2 2 0 0 变化浓度/（mol·L－1） 1 1 1 1 平衡浓度/（mol·L－1） 1 1 1 1 反应的平衡常数K＝＝1。 （2）相同条件下，若SO2（g）的起始浓度增大到3 mol·L－1，NO2（g）的起始浓度仍为2 mol·L－1，设SO2（g）的变化浓度为x mol·L－1，则 SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g） 起始浓度/（mol·L－1） 3 2 0 0 变化浓度/（mol·L－1） x x x x 平衡浓度/（mol·L－1） 3－x 2－x x x 平衡常数K＝＝1，解得x＝1.2，则SO2（g）的转化率为×100％＝40％，NO2（g）的转化率为×100％＝60％。 （3）由数据知：增大SO2的浓度，可提高NO2的平衡转化率，但其本身的平衡转化率降低。 （4）同理：增大NO2的浓度，SO2的平衡转化率提高，NO2的平衡转化率降低。 能力培养　压强平衡常数（Kp） 在固定容积为2 L的密闭容器中，加入1 mol CCl4、1 mol H2，发生反应CCl4（g）＋H2（g）CHCl3（g）＋HCl（g），反应达到平衡后，CHCl3的物质的量为0.6 mol，若平衡时的压强为p0kPa。回答下列问题： （1）已知各组分的分压p（X）＝总压×该气体的体积分数或物质的量分数。计算平衡时，各组分的分压各为多少？ 提示：　　　 CCl4（g）＋H2（g）CHCl3（g）＋HCl（g） 起始/mol 1 1 0 0 转化/mol 0.6 0.6 0.6 0.6 平衡/mol 0.4 0.4 0.6 0.6 则p（CCl4）＝×p0kPa＝0.2p0kPa， p（H2）＝×p0kPa＝0.2p0kPa， p（CHCl3）＝×p0kPa＝0.3p0kPa， p（HCl）＝×p0kPa＝0.3p0kPa。 （2）在化学平衡体系中，各气体物质的分压代替浓度计算的平衡常数叫做压强平衡常数Kp。计算上述反应平衡时的Kp。 提示：Kp＝＝。 规律方法 1.压强平衡常数（Kp） （1）含义 在化学平衡体系中，由各气体物质的分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 （2）表达式 对于一般的可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），在一定温度下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝。其中p（A）、p（B）、p（C）、p（D）表示对应物质的分压。 注意：①混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 ②混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋…。 2.压强平衡常数（Kp）的计算步骤 　 【迁移应用】 1.温度为T时，将NH4HS（s）置于抽成真空的容器中，当NH4HS（s）NH3（g）＋H2S（g）达到平衡时，测得体系总压强为6 kPa，则此条件下该反应的平衡常数Kp为（　　） A.6（kPa）2 B.9（kPa）2 C.12（kPa）2 D.36（kPa）2 解析：B　根据反应NH4HS（s）NH3（g）＋H2S（g）可知，体系中NH3和H2S的物质的量相等，故二者的平衡分压也相等，即p（NH3）＝p（H2S）＝3 kPa，故该反应的压强平衡常数为Kp＝p（NH3）×p（H2S）＝3 kPa×3 kPa＝9（kPa）2，选B。 2.在1 470 K、100 kPa反应条件下，将n（H2S）∶n（Ar）＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为　50％　，平衡常数Kp＝　4.76　kPa。[已知H2S热分解的化学方程式为2H2S（g）S2（g）＋2H2（g）] 解析：设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol和4 mol，根据三段式可知： 2H2S（g）S2（g）＋2H2（g） 起始/mol 1 0 0 转化/mol x 0.5x x 平衡/mol 1－x 0.5x x 平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率为×100％＝50％，所以平衡常数Kp＝ ＝≈4.76 kPa。 1.关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（　　） A.化学平衡常数不随反应物或生成物浓度的改变而改变 B.对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1 C.温度越高，K值越大 D.化学平衡常数随温度的改变而改变 解析：C　化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，A正确；相同温度下，同一个可逆反应的正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，乘积等于1，B正确；升高温度，若反应放热，平衡常数会减小，C错误；化学平衡常数只受温度影响，D正确。 2.在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800 ℃时，有下列平衡：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），且K＝1。若将2 mol CO和10 mol H2O相互混合并加热到800 ℃，则CO的平衡转化率为（　　） A.16.7％ B.50％ C.66.7％ D.83.3％ 解析：D　设转化的CO为x mol，容器容积为1 L，则平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量浓度依次为（2－x）mol·L－1、（10－x）mol·L－1、x mol·L－1、x mol·L－1，由K＝＝1得x＝，则CO的平衡转化率为×100％≈83.3％。 3.已知2NO2（g）N2O4（g），用分压p（某组分的分压＝总压×其物质的量分数）表示的平衡常数Kp＝。298 K时，在容积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100 kPa。已知Kp＝2.7×10－3 kPa－1，则NO2的平衡转化率为（　　） A.70％ B.55％ C.46％ D.35％ 解析：D　假设NO2起始时投入的物质的量为1 mol，平衡转化率为x，用三段式法计算： 2NO2（g）N2O4（g） 起始/mol 1 0 变化/mol x 0.5x 平衡/mol 1－x 0.5x 同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，则p（NO2）∶p（N2O4）＝（1－x）∶0.5x＝100 kPa∶p（N2O4），则p（N2O4）＝ kPa，因此Kp＝ kPa－1＝2.7×10－3 kPa－1，解得x≈0.35，所以NO2的平衡转化率为35％。 4.已知：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝Q，其平衡常数随温度变化如表所示。 温度/℃ 400 500 850 平衡常数 9.94 9 1 （1）上述反应的化学平衡常数表达式为K＝　　。 （2）850 ℃ 时，向容积为10 L的反应器中通入一定量的CO和H2O（g），发生上述反应，CO和H2O（g）浓度变化如图所示，则0～4 min时，平均反应速率v（CO）＝　0.03 mol·L－1·min－1　。 （3）若在500 ℃时进行，且CO、H2O（g）的起始浓度均为0.020 mol·L－1，该条件下，CO的最大转化率为　75％　。 解析：（1）对于反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），平衡常数表达式为K＝。（2）由图可知，0～4 min内，CO的浓度由0.20 mol·L－1降低到0.08 mol·L－1，则v＝＝＝0.03 mol·L－1·min－1。 （3）500 ℃时平衡常数为9，反应达到平衡时CO的转化率最大，设该条件下平衡时Δc（CO）＝x mol·L－1，列三段式有： CO（g） ＋ H2O（g）CO2（g）＋H2（g） 起始量/（mol·L－1） 0.020 0.020 0 0 转化量/（mol·L－1） 　x x x x 平衡量/（mol·L－1） 0.020－x 0.020－x x x 则有K＝＝＝9，解得x＝0.015，所以CO的最大转化率为×100％＝75％。 题组一　平衡常数的理解及应用 1.（2026·南京宁海中学检测）可逆反应：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）在t ℃下达到平衡状态，其平衡常数可表示为（　　） A.K＝　　 B.K＝ C.K＝ D.K＝ 解析：D　C是固体，它的浓度视为常数，在平衡常数表达式中不出现。 2.（2025·连云港高级中学段考）某温度下密闭容器中反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH＜0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是（　　） A.加压，K＞59 B.反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）的K＝－59 C.使用催化剂，K＝59 D.HI分解反应的平衡常数的表达式为 解析：C　K值只与温度有关，加压、使用催化剂，K不变，A错误，C正确；互为逆反应的两个反应，其平衡常数互为倒数，B错误；HI分解反应方程式为2HI（g）H2（g）＋I2（g），平衡常数表达式为，D错误。 3.（2026·沧州黄骅中学检测）化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数数值如下： 2NO（g）N2（g）＋O2（g）　K1＝1×1030 2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　K2＝2×1081 2CO2（g）2CO（g）＋O2（g）　K3＝4×10－92 以下说法正确的是（　　） A.常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝ B.常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的进行程度由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 C.常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80 D.以上说法都不正确 解析：B　K1＝，A错误；2H2O（g）2H2（g）＋O2（g）的化学平衡常数K4＝＝＝5.0×10－82，化学平衡常数越大，则在相同条件下反应正向进行的程度就越大，放出O2的进行程度大小顺序为NO＞H2O＞CO2，B正确；根据选项B分析可知H2O分解产生O2的平衡常数K4＝＝＝5.0×10－82，C错误。 题组二　平衡常数和平衡转化率的计算 4.（2026·唐山期中）在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，存在平衡CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），且平衡常数K＝1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800 ℃，则平衡时CO的转化率为（　　） A.50％ B.60％ C.70％ D.83.3％ 解析：A　根据题意，设平衡时CO的转化率为a，平衡时各物质浓度为CO：0.5（1－a）mol·L－1，H2O：0.5（1－a）mol·L－1，CO2：0.5a mol·L－1，H2：0.5a mol·L－1，代入K＝1得方程＝1，解得a＝50％。 5.（2026·南通如皋中学月考）某温度时，在5 L体积不变的密闭容器中X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　） A.该反应的化学方程式为X＋Y2Z B.该反应的平衡常数K＝ C.5 min时，容器中混合气体的密度等于反应前的 D.5 min后，三种气体的物质的量不再变化的原因是反应达到了平衡状态 解析：B　由图像可知，X、Y物质的量随时间减少（反应物），Z增加（生成物）。初始时n（X）＝0.8 mol、n（Y）＝0.6 mol、n（Z）＝0；5 min平衡时n（X）＝0.6 mol、n（Y）＝0.4 mol、n（Z）＝0.4 mol。变化量Δn（X）＝0.2 mol、Δn（Y）＝0.2 mol、Δn（Z）＝0.4 mol，变化量之比＝1∶1∶2即该反应的化学方程式为X＋Y2Z，A正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，B错误；密闭容器容积不变，气体总质量守恒（质量守恒定律），密度ρ＝始终不变，5 min时密度等于反应前，C正确；平衡状态特征为各物质的量不再变化，5 min后，三种气体的物质的量不变说明达到平衡状态，D正确。 题组三　压强平衡常数的计算 6.已知：2NO（g）＋2ICl（g）2NOCl（g）＋I2（g）　Kp1，2NOCl（g）2NO（g）＋Cl2（g）　Kp2，则反应2ICl（g）I2（g）＋Cl2（g）的K为（　　） A.Kp1＋Kp2 B.Kp1·Kp2 C.Kp1－Kp2 D. 解析：B　设题干中的化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②＝③，因此K＝Kp1·Kp2，选B。 7.（2025·苏州中学月考）25 ℃时，向恒容容器中加入A发生反应：①2A（g）4B（g）＋C（g），②2B（g）D（g）。反应体系中A、B、C的分压随时间t的变化曲线如图所示。（对于气体参与的反应，用某组分B的平衡分压pB代替物质的量浓度cB也可表示平衡常数Kp。pB＝p总×B的物质的量分数，p总为平衡体系总压强） 下列说法错误的是（　　） A.容器内压强保持不变，表明反应达到平衡状态 B.t1时刻A物质反应完全 C.25 ℃时，反应②的压强平衡常数Kp＝ kPa－1 D.当C、D的分压相等时，反应②中B的转化率为20％ 解析：D　由图像可知，反应到t1时刻，A分解完全，反应②2B（g）D（g），正向气体分子数减小，容器内压强保持不变，表明容器内气体的总物质的量不变，反应达到平衡状态，A、B正确；反应到t1时，反应②达到平衡状态，C的分压为20 kPa，则反应①生成B的分压为80 kPa，平衡时B的分压为16 kPa，B的分解量为（80－16）kPa＝64 kPa，D的分压为32 kPa，反应②的压强平衡常数Kp＝＝＝ kPa－1，C正确；当C、D的分压相等时，设C的分压为x kPa，则反应①生成B的分压为4x kPa，D的分压为x kPa，B的分解量为2x kPa，反应②中B的转化率为×100％＝50％，D错误。 8.（1）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应：（g）＋I2（g）（g）＋2HI（g），起始总压强为105 Pa，平衡时总压强增加了20％，则环戊烯的转化率为　40％　，该反应的平衡常数Kp＝　3.56×104　Pa。 （2）298 K时，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，达到平衡时混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75％，则反应N2O4（g）2NO2（g）的平衡常数Kp＝　p　。 解析：（1）设容器中起始加入I2（g）和环戊烯的物质的量均为a mol，反应消耗了x mol I2，则： （g）＋I2（g）（g）＋2HI（g） 起始量/mol 　a a 0 0 变化量/mol 　x x x 2x 平衡量/mol a－x a－x x 2x 根据平衡时总压强增加了20％，有＝1.2，解得x＝0.4a，则环戊烯的转化率为×100％＝40％；平衡时（g）、I2（g）、（g）、HI（g）的分压分别是、、、，则Kp＝＝p总，根据p总＝1.2×105 Pa，可得Kp＝×1.2×105 Pa≈3.56×104 Pa。 （2）依据压强列三段式计算。 设起始时压强为p0 kPa，则： N2O4（g）2NO2（g） 起始压强/kPa p0 0 变化压强/kPa 0.75p0 1.5p0 平衡压强/kPa 0.25p0 1.5p0 即Kp＝＝9p0，已知p＝0.25p0＋1.5p0＝1.75p0，所以Kp＝9×＝p。 9.（2026·宿迁期中）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：CO（g）＋NO（g）CO2（g）＋N2（g）　ΔH＝－374.3 kJ·mol－1　K1＝2.5×1060，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是（　　） A.增大压强，平衡将向右移动，K1＞2.5×1060 B.K1很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全 C.相同条件下，反应2CO2（g）＋N2（g）2CO（g）＋2NO（g）的平衡常数K2＝6.25×10120 D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 解析：D　增大压强时，平衡向右移动，但平衡常数K1仅与温度有关，温度不变则K1不变，A错误；虽然K1很大，但反应速率较小，未达到平衡时反应物无法完全转化，B错误；逆反应为原反应的逆向且系数加倍，其平衡常数K2应为（）2＝＝1.6×10－121，C错误；催化剂可加快反应速率，使尾气更快转化为无害物质，达到排放标准，D正确。 10.（2025·徐州丰县中学段考）在一定容积的密闭容器中进行反应：2X（g）＋Y（s）Z（g）＋W（g）　ΔH＝a kJ·mol－1，若其化学平衡常数K和温度T之间的关系如表所示： T/℃ 700 800 900 1 000 1 200 K 0.6 1.0 1.3 1.8 2.7 下列叙述正确的是（　　） A.a＜0 B.该反应的化学平衡常数K＝ C.若在容积为4 L的某容器中通入X和Y各1 mol，在800 ℃下反应，某时刻测得X的物质的量为 mol，则此时该反应已达到平衡状态 D.在1 000 ℃时，反应Z（g）＋W（g）2X（g）＋Y（s）的平衡常数为1.8 解析：C　由题给表格中的数据可知，随着温度的升高，化学平衡常数K增大，则该反应的正反应为吸热反应，a＞0，A项错误；固体物质不能代入平衡常数的表达式中，该反应的化学平衡常数K＝，B项错误；某时刻测得X的物质的量为 mol，则列三段式： 2X（g）＋Y（s）Z（g）＋W（g） 起始量/mol 　 1 　1 　 0 　 0 转化量/mol 　 　 某时刻量/mol 　 　 ＝1.0＝K（800 ℃），则此时该反应已达到平衡状态，C项正确；在1 000 ℃时，反应2X（g）＋Y（s）Z（g）＋W（g）的平衡常数为1.8，其逆反应Z（g）＋W（g）2X（g）＋Y（s）的平衡常数应为＝，D项错误。 11.（2026·泰州二中月考）80 ℃时，将0.4 mol红色的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据： 　　 　时间/s c/（mol·L－1）　　 0 20 40 60 80 100 c（N2O4） 0.20 a 0.10 c d e c（NO2） 0.00 0.12 b 0.22 0.22 0.22 反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。 （1）该反应的化学方程式为　N2O42NO2　。 （2）表中b＝　0.2 mol·L－1　，c　＝ 　d（填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）该反应的平衡常数表达式K＝　　，在80 ℃时该反应的平衡常数K值为　0.54　。 （4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时　ABDF　（填字母）。 A.N2O4的转化率越高 B.NO2的产量越大 C.N2O4与NO2的浓度之比越大 D.正反应进行的程度越大 E.所耗时间越少 F.容器内气体压强越大 解析：（1）将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为N2O42NO2。（2）40 s时N2O4的变化浓度为0.10 mol·L－1，则NO2的变化浓度为0.20 mol·L－1，则b的值为0.20 mol·L－1；60 s后反应达到平衡状态，反应物或生成物的量不再随时间的变化而变化，即c＝d。（3）N2O42NO2，平衡常数K＝；80 ℃平衡状态就是反应达到60 s时的状态，平衡浓度c（NO2）＝0.22 mol·L－1，c（N2O4）＝0.09 mol·L－1；平衡常数K＝＝≈0.54。（4）反应正向进行，K值越大，反应正向进行的程度越大，N2O4的转化率越高，NO2的产量越大，气体分子数越多，恒温恒容条件下，容器内气体压强越大，说明生成的NO2的产量越大，则K值越大，故A、B、D、F正确；K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，N2O4与NO2的浓度之比越小，C错误；平衡常数与达到平衡所消耗的时间无必然联系，E错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $