2.2 第2课时 化学平衡常数(Word课后习题)-【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 ◆ 学习任务一　化学平衡常数 1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是 (　) A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值 B.化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关 D.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数一定会发生改变 2.对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中化学反应速率和化学平衡常数都变化的是 (　) A.加入SO2 B.使用催化剂 C.升高温度 D.增大压强 3.已知反应A(g)+2B(g)C(g),在密闭容器中充入A、B、C三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将容积缩小,则该反应此时的平衡常数 (　) A.增大为原来的3倍 B.增大为原来的2倍 C.增大为原来的9倍 D.不变 4.[2026·辽宁抚顺六校高二联考] 已知在25 ℃时,下列反应的平衡常数如下: ①N2(g)+O2(g)2NO(g)　K1=1×10-30 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　K2=2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　K3=4×10-92 下列说法正确的是 (　) A.NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数为1×10-30 B.根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O C.常温下,NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2 D.2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)的平衡常数K=K2-K1 ◆ 学习任务二　化学平衡相关计算 5.[2026·北京石景山区高二统考] 在某温度下,将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008 mol·L-1,下列说法中不正确的是 (　) A.平衡时,c(HI)=0.004 mol·L-1 B.该温度下,反应的平衡常数K=0.25 C.若开始时充入H2和I2各0.20 mol,平衡时H2转化率为20% D.若开始时向容器中充入0.20 mol HI,平衡时c(HI)=0.016 mol·L-1 6.[2026·辽宁大连滨城高中高二联考] 已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反应初始4 s内v(X)=0.005 mol·L-1·s-1。下列说法正确的是 (　) 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A.4 s时容器内c(Y)=0.76 mol·L-1 B.830 ℃达平衡时,X的转化率为80% C.反应达平衡后,增大体系的压强,平衡常数增大 D.1200 ℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4 7.[2026·北京人大附中高二月考] 工业上常用H2除去CS2:CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g)。一定温度下,向恒容反应器中按照不同投料方式(见下表)充入气体。按照①进行投料时,测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。 投料 CS2(g) H2(g) CH4(g) H2S(g) ① 1 mol 4 mol 0 0 ② 0.4 mol 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol ③ 1 mol 1 mol 0 0 下列说法不正确的是 (　) A.图中M对应的物质是H2S B.①中达到平衡时,n(H2)=0.8 mol C.按照②进行投料时,反应向逆反应方向进行 D.任意时刻③中CS2的体积分数均为50% 8.T ℃时,向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g),发生二氧化碳-甲烷重整反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得体系中CH4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法错误的是 (　) A.点B的坐标为(5,) B.反应进行到5 min时,2v正(CH4)<v逆(CO) C.CO2(g)的平衡转化率约为33.3% D.T ℃时,该反应的平衡常数为 9.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应Cl2(g)+2NO(g)2ClNO(g)获得。 (1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应: ①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1 ②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+Cl2(g)+2NO(g)　K2 ③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K3 则K3=　　　　　　(用K1、K2表示)。   (2)300 ℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的逆反应速率表达式为v逆=k·cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表所示: 序号 c(ClNO)/(mol·L-1) v逆/(×10-8 mol·L-1·s-1) ① 0.30 0.36 ② 0.60 1.44 ③ 0.90 3.24 k=　　　　　　　　　　　。  (3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压(总压为p)的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T的关系如图所示。 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)。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　化学平衡常数 1.B　[解析] 化学平衡常数可推断一个反应进行的程度,K越大,正向进行程度越大,化学平衡常数K只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关,故选B。 2.C　[解析] 化学平衡常数只受温度影响,不受浓度、压强、催化剂影响,C项符合题意。 3.D　[解析] 化学平衡常数仅与温度有关,温度不变,则平衡常数不变。 4.C　[解析] NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K====1015,故A错误;化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,故B错误;化学平衡常数K的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故C正确;反应②-反应①可得2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),则平衡常数K=,故D错误。 5.D　[解析] 根据题意列出“三段式”: 平衡时,H2和I2的浓度均减少0.002 mol·L-1,HI的浓度增加0.004 mol·L-1,故平衡时,c(HI)=0.004 mol·L-1,A正确;平衡常数K= ==0.25,B正确;若开始时充入H2和I2各0.20 mol,容器容积仍为10 L,则初始浓度均为0.02 mol·L-1,设H2的浓度变化量为x mol·L-1,则平衡时c(H2)=c(I2)=(0.02-x) mol·L-1,c(HI)=2x mol·L-1,代入平衡常数K=0.25,得=0.25,解得x=0.004,平衡时H2转化率为α=×100%=20%,C正确;若初始充入0.20 mol HI,相当于初始时充入H2和I2各0.10 mol,平衡时HI的浓度为0.004 mol·L-1,D错误。 6.B　[解析] v(X)=0.005 mol·L-1·s-1,则v(Y)= 0.005 mol·L-1·s-1,4 s内Y的减少量为0.02 mol·L-1,4 s时容器内c(Y)=-0.02 mol·L-1=0.38 mol·L-1,A错误;830 ℃达平衡时,平衡常数为1,应有c(X)· c(Y)=c(R)·c(Q),设有a mol·L-1的X参与反应,则消耗Y为a mol·L-1,生成Q和R分别都为a mol·L-1,(0.1-a)(0.4-a)=a2,a=0.08,转化率为α=×100%=80%,B正确;平衡常数是温度的函数,反应达平衡后,增大压强,平衡常数不变,C错误;1200 ℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K==2.5,D错误。 7.C　[解析] 根据反应CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g)知,随着反应的进行,生成H2S的物质的量比CH4多,故M对应物质是H2S,A正确;由图知,①平衡时,H2和CH4物质的量相等,设平衡时n(CH4)=x mol,可列三段式: CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g) 起始/mol　　　　1　　　 4　　　　　0　　　　0 转化/mol　　　　x　　　4x　　　 　x　　　 2x 平衡/mol　　　 1-x　　4-4x　　　x　　　 2x, 即4-4x=x,解得x=0.8,即达到平衡时,n(H2)=0.8 mol,B正确;设容器容积为1 L,由B项中三段式知,该温度下,反应的平衡常数K===25,按照②进行投料时,浓度商为=≈0.78<25,故反应会向正反应方向进行,C错误;根据③的投料方式,设某时刻n(CH4)=y mol,列出三段式: CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g) 起始/mol　　　　1　　　 1　　　　　0　　　　0 转化/mol　　　　y　　　4y　　　 　y　　　 2y 某时刻/mol　　 1-y　　1-4y　　　y　　　 2y, 任意时刻CS2的体积分数为×100%=×100%=50%,D正确。 8.B　[解析] 根据图像可知,在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol·L-1,则根据物质反应转化关系可知,反应产生CO的浓度为0.50 mol·L-1,故点B的坐标为(5,),A正确;反应进行到5 min,之后CH4(g)的浓度还在减小,说明反应正向进行,v正(CH4)>v逆(CH4),由于v逆(CO)=2v逆(CH4),所以2v正(CH4)>v逆(CO),B错误;CH4、CO2按化学计量数之比充入,平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)的浓度相等,均为 mol·L-1,开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol·L-1,故CO2(g)的平衡转化率为×100%≈33.3%,C正确;根据题图可知:在温度为T ℃达平衡时,c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)= mol·L-1,则根据平衡常数的含义可知K==,D正确。 9.(1) (2)4×10-8 L·mol-1·s-1 (3)①40%　② [解析] (1)①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1=,②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+Cl2(g)+2NO(g)　K2=,③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K3=,计算得到K3=。 (2)=,解得n=2,则k×(0.3 mol·L-1)2=0.36×10-8 mol·L-1·s-1,k=4×10-8 L·mol-1·s-1。 (3)设起始时NO和Cl2的物质的量分别为2a mol、a mol,M点平衡时NO转化率为50%,则 　　　　　2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) 起始/mol　　2a　　　a　　　　　0 转化/mol　　a　　　0.5a　　　　a 平衡/mol　　a　　　0.5a　　　　a ①M点时容器内NO的体积分数为×100%=40%。 ②Kp==。 学科网（北京）股份有限公司 $