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考点 23 化学平衡常数
（核心考点精讲精练)
一、3年真题考点分布
考点内容 考题统计
2022重庆卷14题，3分；2022江苏卷10题，3分；
化学平衡常数概念及计算
2021海南卷8题，2分；
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
分析近年来各省市高考卷均对化学平衡常数都作了考查。主要考查形式有四种：书写化学平衡常数表
达式；计算平衡常数；运用平衡常数判断反应方向；判断平衡常数与外界因素关系等。计算平衡常数易错
点主要有：用物质的量替代浓度直接计算，忘了体积；固体或液体物质引入平衡常数表达式中；读图像不
精确等。
【备考策略】
(1)认识分压常数、速率常数等，根据图像、数据表、或转化率、各物质浓度求平衡常数K；
(2)根据平衡常数、－lgK与温度关系图像判断正反应是吸热还是放热；
(3)在平衡状态投入反应物和产物，利用平衡常数数据和判断反应方向；
(4)有关有机反应、溶液中反应的平衡常数计算或转化率的计算，可能涉及pH、Ksp、Kw等常数计算。
【命题预测】
预测2023年必将把握化学平衡常数这一平衡理论核心，可以预计选择有机反应、溶液中进行的反应考
查化学平衡常数问题成为命题热点。
考法 1 化学平衡常数
1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一
个常数，用符号K 表示。
2．数学表达式：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)来说，K＝。
注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。例如：
CaCO (s) CaO(s)＋CO(g) K＝c(CO)
3 2 2Cr O(aq)＋HO(l) 2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝
2 2
②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式亦不同。例如：
NO(g) 2NO (g) K＝
2 4 2
NO(g) NO (g) K′＝＝
2 4 2
2NO (g) NO(g) K″＝＝
2 2 4
因此书写平衡常数表达式时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。
(2)对于气体反应，写平衡常数表达式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各
气体的分压来表示。例如：
N(g)＋3H(g) 2NH (g) K ＝
2 2 3 p
其中：p(NH )、p(N )、p(H )分别为NH 、N 、H 的平衡分压，某气体平衡分压＝平衡时总压×该气体
3 2 2 3 2 2
的物质的量分数。
3．平衡常数的意义
(1)平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K＞105时，可以认为该反应已经
进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
(2)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。
4．浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
称为浓度商(Q)。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；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
化学平衡计算模式
对以下反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡
后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始(mol) a b 0 0
变化(mol) mx nx px qx
平衡(mol) a－mx b－nx px qx
(1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。
(2)K＝＝(Q是任意时刻的，则有Q>K，v v )。
正 逆 正 逆
(3)c(A) ＝＝。
平
(4)α(A)＝×100%＝×100%。
(5)φ(A)＝×100%。
(6)平衡时与起始时的压强比＝＝(同T、V时)，混合气体的密度比＝(同T、P时)，＝(同质量的气体时)等。
(7)混合气体的密度(混)＝＝(g·L－1)(T、V不变时，不变)。
(8)混合气体的平均摩尔质量＝＝(g·mol－1)。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( )
(2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数( )
(3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大( )
(4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大( )
(5)Cl ＋HO HCl＋HClO的平衡常数表达式 ( )
2 2
(6)某一化学反应的平衡常数与反应的温度有关，还与反应本身有关( )
(7)与某一化学反应的平衡常数化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响( )
(8)两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变( )
(9)温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数( )
(10)当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时，v 0
B．该反应25 ℃时的化学平衡常数K =2.56×1011 Pa3
p
C．步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭K，K 测量值偏小
1 p
D．步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高，K 测量值偏大
p
【答案】C
2
【解析】升高温度平衡右移，正反应为吸热反应，A项正确；25 ℃平衡时，p(NH )=12.0 kPa× =8
3 3
1
kPa，p(CO)=12.0 kPa× =4 kPa，K =(8000 Pa)2×4000 Pa=2.56×1011 Pa3，B项正确；步骤Ⅰ中测压仪数值未
2 3 p
稳定即关闭K ，说明未抽成真空状态，装置留有空气，最终测压仪所测压强偏大，K 测量值偏大，C项错
1 p
误；步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高，说明U形管右侧压强较大，即所测压强偏大，K 测量值偏大，
p
D项正确。
对点2 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·s)。下列说法正确的是
( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1．7 1．1 1．0 0.6 0.4A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
【答案】B
【解析】反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol/(L·s)，根据速率之比等于化学计量数之比，
可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol/(L·s)，则4 s内Δc(Y)＝0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol/L，Y的起始浓度为＝
0.4 mol/L，故4 s时c(Y)＝0.4 mol/L－0.02 mol/L＝0.38 mol/L，A项错误；设平衡时A的浓度变化量为x，
则：
X(g) ＋ Y(g) R(g)＋Q(g)
开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0
变化(mol/L): x x x x
平衡(mol/L): 0.1－x 0.4－x x x
故＝1．0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B项正确；由表格可知，温度升高，
化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数
值为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数的值为＝2.5，D项错误。
考法 2 化学反应速率常数
1．速率常数的含义
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用
速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率
常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
2．速率方程
对于反应：aA(g)+bB(g) gG(g)+hH(g)，v =k ·cm(A)·cn(B)(其中k 为正反应的速率常数)，v
正 正 正 逆
=k ·cp(G)·cq(H)(其中k 为逆反应的速率常数)。
逆 逆
m、n、p、q为实验测得数据，与计算系数不一定相等。
3．基元反应速率常数与化学平衡常数之间的关系
一定温度下，可逆反应：aA(g)+bB(g) gG(g)+hH(g)，达到平衡状态时，v =k ·ca(A)·cb(B)，v
正 正 逆
=k
逆
·cg(G)·ch(H)，因平衡时v
正
=v
逆
，则k
正
·ca(A)·cb(B)=k
逆
·cg(G)·ch(H)，
k
正=
cg(G)·cℎ(H)
=K。
k ca(A)·cb(B)
逆
例1 (2021·河北卷)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N X+Y；②M+N X+Z。反应①的速率可表示为 v=kc2(M)，反应②的速率可表示为
1 1
v=kc2(M)(k 、k 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是(
2 2 1 2
)。
A．0~30 min 时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8 mol·L-1·min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时 62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】依据三段式法，设第①个反应中M的起始物质的量浓度为a mol·L-1，N的起始物质的量浓度
为b mol·L-1，则：
①M +N X + Y
起始(mol·L-1)： a b 0 0
反应(mol·L-1)： c c c c
平衡(mol·L-1)： a-c b-c c c
②M + N X+Z
起始(mol·L-1)： 0.5-a 0.5-b 0 0
1 1 1 1
反应(mol·L-1)：
8 8 8 8
1 1 1 1
平衡(mol·L-1)： 0.5-a- 0.5-b-
8 8 8 8
1 0.075
30 min时，a-c+0.5-a- =0.3，可得到c=0.075，则v(Y)= mol·L-1·min-1=0.0025 mol·L-1·min-1，A
8 30
k
项错误；由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为 1，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两
k
2
k
者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 1，由于
k
2v k
k
1
、k
2
为速率常数，故该比值保持不变，B项正确；30 min内，v
1
=k
1
c2(M)，v
2
=k
2
c2(M)，可求得 1= 1=
v k
2 2
0.075=3，若反应能进行到底，反应结束时，有5的M转化为Z，即62.5%的M转化为Z，C项正确；由
0.125 5 8
上述分析知，在相同时间内生成Z较多，生成Y较少，因此反应①的化学反应速率小，在同一体系中，活
化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D项正确。
例2 T 温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中发生如下反应：2NO (g) NO(g)
1 2
+O (g) ΔH＞0。实验测得： ， ， 、
2
为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
物质的起始浓度(mol·L－ 物质的平衡浓度(mol·L－
1) 1)
容器编号
c(NO ) c(NO) c(O) c(O)
2 2 2
I 0.6 0 0 0.2
II 0.3 0.5 0.2
III 0 0.5 0.35
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有
B．若改变温度为 ，且 ，则
C．容器II中起始时平衡正向移动，达平衡时，容器II中 的转化率比容器I中的大
D．达平衡时，容器II与容器III中的总压强之比大于20：17
【答案】D
【解析】根据反应方程式和容器Ⅰ中O 的平衡浓度可知：平衡时，c(NO)=0.4mol·L－1，
2
c(NO )=0.2mol·L－1，则T 温度下，该反应的平衡常数 。A项，平衡时，
2 1正、逆反应速率相等，则有 ，所以K= = ；A错误；B项，由
于该反应正反应是吸热反应，温度T＞T，所以T 时平衡常数增大，则k ：k >0.8，B错误；C项，针
2 1 2 正 逆
对于容器Ⅰ内反应可知：NO 的转化率为 ，容器II中起始时平衡正向移动，假设容器Ⅱ中NO 的转
2 2
化率也为 ，则：
浓度商Q = =14.7>0.8，所以容器Ⅱ中NO 的转化率小于 ，即容器Ⅱ中起始平衡正向移动，
C 2
达平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小，C错误；D项，T 温度下，该反应的平衡常数
2 1
K=0.8，容器Ⅱ中浓度商Q = =0.56<0.8，反应正向移动，气体的总量大于1mol，而容器Ⅲ中反应
C
向左进行，气体的总量小于0.85mol，所以达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比大于20∶17，D正
确；故选D。
对点1 氨气去除NO的反应原理为：4NH (g)+6NO(g) 5N(g)+6HO(g) ΔH<0，反应速率与浓度
3 2 2
之间存在如下关系：v =k ·c4(NH )·c6(NO)，v =k ·c5(N )·c6(H O)，k 、k 为速率常数，只受温度影响。
正 正 3 逆 逆 2 2 正 逆
350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入0.9molNH (g)和1.2molNO(g)发生反应，保持温度不变，5min后反
3
应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是( )
A．用NH 表示的化学反应速率为0.06mol·L-1·min-1
3
B．350℃时，该反应的平衡常数为0.5
C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9molNH (g)和1.2molNO(g)，重新达平衡时NO的体积
3
分数增大
D．当温度改变为T°C时，若k =k ，则T>350
正 逆
【答案】C
【解析】由题意可得如下三段式：A项，由三段式数据可知，用氨气表示的化学反应速率为 =0.04mol·L-1·min-1，故A错误；B
项，由三段式数据可知，350℃时，反应的平衡常数为 =0.25，故B错误；C项，
其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9mol氨气和1.2mol一氧化氮相当于增大压强，该反应是气体体
积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的体积分数增大，故C正确；D项，反应达
到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，则反应速率k ·c4(NH )·c6(NO) =k ·c5(N )·c6(H O)， =
正 3 逆 2 2
=K，当k =k 时，平衡常数K=1>0.25说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，
正 逆
则反应温度小于350℃，故D错误；故选C。
对点2 温度为T 时，在三个容积均为 1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO (g) 2NO(g)
1 2
+O (g)(正反应吸热)。实验测得：v =v(NO ) =k ·c2(NO )，v =v(NO) =2v(O ) =k ·c2(NO)·c(O )，k 、
2 正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆 2 正
k 为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
逆
容器 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
编号 c(NO ) c(NO) c(O ) c(O )
2 2 2
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K= k
逆
k
正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小
2
D．若改变温度为T，且T>T ，则k ∶k <0.8
2 2 1 正 逆
【答案】C
【解析】平衡时，正、逆反应速率相等，则有 k ·c2(NO )=k ·c2(NO)·c(O )，所以 K=
正 2 逆 2
