2.2 第2课时 化学平衡常数(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第2课时　化学平衡常数 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.浓度幂之积　浓度幂之积　平衡常数 2.(1)浓度商 3.(1)程度　反应的限度　(2)完全　越大　105　不完全　越小　10-5 4.(1)主要因素　(2)温度 [问题思考] 提示:化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的浓度商Q=。当浓度商Q和平衡常数K相等时,反应处于平衡状态。 知识迁移应用 例1　C　[解析] 平衡常数K仅由温度决定,浓度或压强变化会改变反应方向,但不改变K值,A正确;K值越大,生成物浓度占比越高,反应进行越彻底,即反应进行的程度越高,B正确;对于正反应是吸热的反应,温度升高会使平衡正向移动,生成物浓度增加,K值增大,C错误;对于合成氨反应,若向容器中通入N2和H2,则反应物浓度增加,浓度商Q=会小于K,说明此时反应向正反应方向进行,D正确。 例2　B　[解析] 平衡常数表达式中固体不写进去,正确表达式为K=,A错误;设平衡时CO转化浓度为x mol·L-1,列三段式得 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) 起始浓度/(mol·L-1)　　　　　　0.1　　　　　　　 0 转化浓度/(mol·L-1)　　　　　　 x　　　　　　　　x 平衡浓度/(mol·L-1)　　　　　0.1-x　　　　　　　x 则K===0.25,解得x=0.02,CO2的体积分数为×100%=20%,B正确;当c(CO)=0.06 mol·L-1时,列三段式得 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) 起始浓度/(mol·L-1)　　　　　　 0.1　　　　　　　 0 转化浓度/(mol·L-1)　　　　　　0.04　　　　　　 0.04 剩余浓度/(mol·L-1)　　　　　　0.06　　　　　　 0.04 根据三段式可知此时CO2浓度为0.04 mol·L-1,则Q==≈0.67>K,反应逆向进行,v逆>v正,C错误;温度不变时,平衡常数K不变,增大c(CO2)仅使平衡逆向移动,但K不变,D错误。 学习任务二 知识迁移应用 例3　C　[解析] 经2 min后达到平衡,测得容器内C的浓度为0.25 mol·L-1,则此时C的物质的量为0.5 mol,可列三段式: 　　　　　　　A(g)+2B(g)2C(g)+D(s) 起始量/mol 1 2 0 0 变化量/mol 0.25 0.5 0.5 0.25 平衡量/mol 0.75 1.5 0.5 0.25。 根据分析可知,平衡时D的物质的量为0.25 mol,A正确;平衡时A的转化率为×100%=25%,B正确;平衡时混合气体总的物质的量为0.75 mol +1.5 mol +0.5 mol=2.75 mol,则平衡时B占有的体积分数为×100%≈54.5%,C错误;反应前后气体分子数不相等,恒温恒容时压强之比等于气体总物质的量之比,则初始压强和平衡时压强之比为3∶2.75=12∶11,D正确。 例4　D　[解析] 温度升高平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,可知生成Ni(CO)4的反应为放热反应,故A错误;20 ℃时,Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)平衡常数为5×104,正逆反应的平衡常数互为倒数,所以反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为=2×10-5,故B错误;在60 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的物质的量均为0.05 mol,此时浓度商Q==8>K=2,所以反应逆向进行,v逆>v正,故C错误;60 ℃达到平衡时,c(CO)=1 mol·L-1,K===2,c[Ni(CO)4]=2 mol·L-1,即Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1,D正确。 【课堂评价】 1.(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× [解析] (2)C(s)是固体,不列入平衡常数表达式。 (4)平衡常数表达式与化学方程式的写法有关,化学方程式写法改变,平衡常数表达式也要改变。 (6)对于反应:N2O4(g)2NO2(g),=K,对于确定的化学反应,温度不变,K不变。 2.A　[解析] 根据化学反应平衡常数的意义可知,K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大,A正确;根据化学反应平衡常数的意义可知,K越小,达到平衡时,反应进行的程度越小,即反应物的转化率越小,B错误;化学平衡常数仅仅是温度的函数,即K不随反应物浓度的改变而改变,仅仅随着温度的改变而改变,C错误;题干未告知该反应正向为吸热反应还是放热反应,故无法判断K随着温度的升高的变化情况,D错误。 3.D　[解析] 设反应达到平衡时CO的物质的量浓度变化量为a mol·L-1,根据已知条件列三段式: , 由关系式可得a=1.2+0.3=1.5,CO2的平衡浓度为1.5 mol·L-1,A错误;2 min内,v(CO)==0.75 mol·L-1·min-1,B错误;该温度下 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K===1,C错误;该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K===0.25,则反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K==2,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　化学平衡常数 ◆ 学习任务一　化学平衡常数 【课前自主预习】 1.化学平衡常数的概念 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物　　　　　　与反应物 　　　　　的比值是一个常数(简称　　　　　),用符号K表示。  2.浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商:对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意时刻的称为　　　　,常用Q表示。  (2)化学平衡常数表达式:当在一定温度下达到化学平衡时,K=。 (3)Q与K的关系:当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时,表明反应达到化学平衡状态。 3.化学平衡常数的意义 (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的　　　(也叫　　　　　　)。  (2)K越大,表示反应进行得越　　　　,平衡时反应物的转化率　　　　,当K> 　　　　时,该反应就进行得基本完全了。K越小,表示反应进行得越　　　　　　,平衡时反应物的转化率　　　　,当K<　　　　时,该反应很难发生。  4.化学平衡常数的影响因素 (1)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的　　　　　　。  (2)外因:在化学方程式一定的情况下,K只受　　　　影响。  [问题思考] 对化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)来说,浓度商的表达式如何?化学反应处于平衡状态时,浓度商Q和平衡常数K的关系如何? 【核心知识讲解】 1.平衡常数与化学方程式的关系 化学方程式 平衡常数 关系式 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1= K1与K2的关系:K1=(或K2=); K3与K1的关系: K3= N2(g)+H2(g)NH3(g) K2= 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) K3= [特别提醒] ①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,即K正=。 ②化学方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。 ③两化学方程式相加得总化学方程式,则总化学方程式的平衡常数等于两化学方程式平衡常数的乘积,即K总=K1·K2。 2.平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度 一般来说,不同温度下的同一可逆反应: K 正反应进 行的程度 平衡时生 成物浓度 平衡时反 应物浓度 反应物 转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 (2)判断反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应; 若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。 (3)判断反应是否达到平衡或反应移动的方向 对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Q=。 Q<K,反应向正反应方向进行,即v正>v逆; Q=K,反应达到平衡状态,即v正=v逆; Q>K,反应向逆反应方向进行,即v正<v逆。 (4)计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下,同一反应的平衡常数不变,计算反应物或生成物的浓度、反应物的转化率等。 【知识迁移应用】 例1 [2026·北京十一学校高二月考] 下列关于平衡常数的说法中不正确的是 (　) A.化学平衡常数是温度常数,与浓度、压强的变化无关 B.一般来说,平衡常数K值越大,则反应进行的程度越高 C.对于正反应吸热的反应,温度越高,平衡常数K值越小 D.对于合成氨反应,若向容器中通入N2和H2,此时浓度商Q<K,反应向正反应方向进行 例2 [2026·河北保定部分示范高中高二月考] 在恒容密闭容器中模拟进行高炉炼铁反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH>0,在温度为1100 ℃时,化学平衡常数K=0.25,若CO的起始浓度为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是 (　) A.平衡常数的表达式K= B.平衡时,CO2的体积分数为20% C.测得某时刻c(CO)=0.06 mol·L-1,则此时v正>v逆 D.温度不变,达到平衡后,若增大c(CO2),平衡逆向移动,K减小 ◆ 学习任务二　化学平衡相关计算 【核心知识讲解】 1.应用三段式法计算化学平衡常数 如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。 　　　　　　 　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) c始/(mol·L-1)　 a　　　 b　　　　0　　　0 c转/(mol·L-1)　mx　　　nx　　　 px　　 qx c平/(mol·L-1) a-mx　b-nx　　　px　　 qx K=。 2.利用K计算平衡浓度和转化率 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。对于反应:aA+bBcC+dD ,反应物A的平衡转化率为α(A)=×100%=×100%=×100%。 【知识迁移应用】 例3 [2025·广东深圳盐田高级中学高二月考] 在一定温度下,将1 mol A和2 mol B放入容积恒为2 L的密闭容器中,发生反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(s),2 min后达到平衡,测得容器内C的浓度为0.25 mol·L-1,则下列叙述不正确的是 (　) A.平衡时D的物质的量为0.25 mol B.平衡时A的转化率为25% C.平衡时B的体积分数约为50% D.初始时的压强与平衡时的压强之比为12∶11 例4 [2026·山东滕州一中高二检测] 在100 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示: 温度/℃ 20 60 210 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 下列说法正确的是 (　) A.上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应 B.20 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-4 C.在60 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的物质的量均为0.05 mol,则此时v正>v逆 D.60 ℃达到平衡时,测得c(CO)=1 mol·L-1,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 [规律小结] 有关化学平衡计算的三步骤 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)化学平衡常数只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度无关 (　) (2)对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数的表达式K= (　) (3)温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数 (　) (4)N2+3H22NH3和N2+H2NH3的平衡常数表达式相同 (　) (5)K值越大,达到平衡时,生成物的含量越大 (　) (6)对于可逆反应:N2O4(g)2NO2(g),平衡后,保持温度不变,再通入一定量的N2O4气体,待反应达到新的平衡后,新平衡与旧平衡相比,变小 (　) 2.[2025·广东汕头潮南区科利园实验学校高二月考] 在某温度下,可逆反应aA+bBcC+dD的平衡常数为K,下列说法正确的是 (　) A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大 B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大 C.K随反应物浓度的改变而改变 D.K随着温度的升高而增大 3.在容积不变的2 L密闭容器中加入6 mol CO(g)、5.4 mol H2O(g)和3 mol I2(g),在一定温度下仅发生反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)和H2(g)+I2(g)2HI(g),2 min后反应达到平衡,此时测得n(HI)=1.2 mol、c(H2)=1.2 mol·L-1,下列说法正确的是 (　) A.CO2的平衡浓度为1.2 mol·L-1 B.2 min内,v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 C.该温度下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为1.25 D.该温度下HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为2 学科网（北京）股份有限公司 $