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第 2 讲 化学平衡常数
1.认识化学平衡常数是表征反应限度的一个特征值。
2.知道化学平衡常数的含义。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
1
重点： 理解影响化学平衡的因素、掌握化学平衡常数的应用
难点：化学平衡常数的含义和计算方法、应用平衡常数的表达式
一、化学平衡常数含义
1．浓度商的含义：
对于一般的可逆反应：
mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g)任意时刻的 称为浓度商，常用 表示。
2．化学平衡常数的含义：
进一步研究发现，该反应在一定条件下达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)之间有K
＝，其中K是 ，称为 ，简称 。(注意：固体和液体纯物质一般不列
入浓度商和平衡常数)
二、化学平衡常数的特点
⒈化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受 影响。当反
应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达到限度，即达到 状态。
⒉K越大，说明平衡体系中 所占比例越大，即该反应进行得越 ，平衡时反
应物的转化率 ；反之，K越小，该反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率 。一
般来说，当 时，该反应就进行得基本完全了。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度可以是任意时刻的浓度。( )
(2)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。( )
(3)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。( )
(4)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。( )
⒉关于化学平衡常数的叙述正确的是( )
A.温度一定，一个化学反应的平衡常数是一个常数B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C.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
D.浓度商Q<K,V <V
c c 正 逆
考点1化学反应速率的计算和比较
1．书写化学平衡常数表达式的注意事项
(1)书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为1，可以不写。
如Cr O＋HO⇌2CrO＋2H＋，平衡常数K＝；
2 2
Fe O(s)＋4H(g)⇌3Fe(s)＋4HO(g)，平衡常数K＝。
3 4 2 2
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式
不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互
高温、高压
换算。如合成氨反应，若写成N(g)＋3H(g) 2NH (g)，则K＝；若写成N(g)
2 2 催化剂 3 2
高温、高压
＋H(g) NH (g)，则K ＝。这里K≠K ，显然K＝K。
2 催化剂 3 1 1
(3)对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K ＝。
正
2．化学平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物
的浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示，即Q＝，则
(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。
①CO (g)＋C(s)⇌2CO(g)，平衡常数为 K ；② H (g)＋CO (g)⇌H O(g)＋
2 1 2 2 2
CO(g)，平衡常数为K 。则反应C(s)＋H O(g)⇌H (g)＋CO(g)的平衡常数K可表
2 2 2
示为( )
A．K ＋K B．K －K
1 2 1 2
C．K ·K D．
1 2
1．在恒温恒容的密闭容器中发生，T℃时，该反应的化学平衡常数为K，下列说法正确的是
A．其他条件相同，升高温度降低正反应速率、提高逆反应速率
B．T℃时，若 时，则
C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态
D．一定条件下， 能完全转化为
⇋
在0．5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N(g)＋3H(g)
2 2
2NH (g) ΔH＝a kJ·mol－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示：
3
温度/℃ 200 300 400
K 1．0 0．86 0．5
请回答下列问题。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为____________________，a________(填“大于”
“小于”或“等于”)0。
(2)400 ℃时，2NH (g)⇌ N(g)＋3H(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮
3 2 2
气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v (N )________(填“大于”
正 2
“小于”或“等于”)v (N )。
逆 2
考点2关于化学平衡的计算
化学平衡的有关计算——“三段式”分析法
(1)模式： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始量/mol a b 0 0
变化量/mol mx nx px qx
平衡量/mol a－mx b－nx px qx
对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量，n(平)＝n(始)－n(变)
对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量，n(平)＝n(始)＋n(变)
则K＝，A的平衡转化率＝×100%。
(2)基本解题思路
①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。
②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平
衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按(1)中“模式”列三段式。
③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求
反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。在密闭容器中，给A和B的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应:A(g)
+B(g)⇌C(g)+D(g)。在500℃时,平衡常数K=9。若反应开始时，A和B的浓度都是0.02
mol.
L-1,则在此条件下A的转化率为 ( )
根据平衡常数、反应物A、B的起始浓度列三段式求解出转化量，进而得出转化率
A.25% B.50% C.75% D.80%
以下是一道关于化学平衡常数的简单题目：
在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g) cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下
向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数
为K2，则K1与K2的大小关系是：
A. K1<K2
B. K1=K2
C. K1>K2
D.无法确定
在某温度下，将H 和I 各0．1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，发生
2 2
反应H(g)＋I(g)⇌2HI(g)，连续测定c(I)的变化，5 s时测定c(I)＝0．0080
2 2 2 2
mol·L－1并保持不变。则：
(1)反应的平衡常数的表达式是K＝______________。
(2)此温度下，平衡常数值为________。
(3)若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0．2 mol HI气体，达到平衡时，HI的转
化率为________。
考点3 压强平衡常数(K )的计算
p
1．压强平衡常数(K )
p
(1)当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的
压强平衡常数K ，其表达式的意义相同。
p
(2)K 仅适用于气相发生的反应。
p
2．计算方法
第一步：根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度。
第二步：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。第三步：根据分压计算公式求出各气体物质的分压。某气体的分压＝气体总压强×该气体
的体积分数(或物质的量分数)。
第四步：根据平衡常数计算公式代入计算。
3．两种K 的计算模板
p
(1)平衡总压为p
0
N(g) ＋ 3H(g) 2NH (g)
2 2 3
n(平) a b c
p(分压) p p p
0 0 0
K ＝
p
(2)刚性容器起始压强为p，平衡转化率为α。
0
2NO (g) NO(g)
2 2 4
p(始) p 0
0
Δp pα pα
0 0
p(平) p－pα pα
0 0 0
K ＝
p
一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作
有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl )固体加热时部分分解为BaCl 、Pt和Cl 376．8 ℃时平衡常数K ′＝1．
6 2 2, p
0×104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl ，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然
6
后将支管封闭)。在376．8 ℃，碘蒸气初始压强为20．0 kPa。376．8 ℃平衡时，测得烧瓶
中压强为32．5 kPa，则p ＝________ kPa，反应2ICl(g)Cl (g)＋I(g)的平衡常数K＝
ICl 2 2
________________(列出计算式即可)。
(2)McMorris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数K ：
p
2NO(g)＋2ICl(g)⇌2NOCl(g)＋I(g) K
2 p1
2NOCl(g)⇌2NO(g)＋Cl(g) K
2 p2
得到lg K ～和lg K ～均为线性关系，如下图所示：
p1 p2①由图可知，NOCl分解为NO和Cl 反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
2
②反应2ICl(g)===Cl (g)＋I(g)的K＝________(用K 、K 表示)；该反应的
2 2 p1 p2
ΔH________0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程____________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______。
工业生产硫酸过程中发生的一个反应为：SO (g)＋O(g)⇌SO (g)；将组成(物质的
2 2 3
量分数)为2m% SO(g)、m% O (g)和q% N (g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下
2 2 2
进行反应。平衡时，若SO 转化率为α，则SO 压强为________，平衡常数K ＝
2 3 p
__________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋D(g)。经4 min
后，测得D的浓度为0．4 mol·L－1，C的平均反应速率为0．1 mol·L－1·min－1，c(A)∶c(B)＝
3∶5。下列说法不正确的是( )
A．x的值是1
B．4 min末，A的转化率为60%
C．起始时A的浓度为2．4 mol·L－1
D．4 min内v(B)＝0．1 mol·L－1·min－1
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)＋
HO(g)⇌CO(g)＋H(g)，且K＝1。若用2 mol CO和10 mol H O相互混合并加热到800
2 2 2 2
℃，则CO的转化率为( )
A．16．7% B．50%C．66．7% D．83．3%
3. T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s) ΔH<0，按照不同配比
向容器中充入A、B气体，达到化学平衡时，容器中A、B的浓度变化如图中曲线所示，
下列判断正确的是( )
A．T ℃时，该反应的平衡常数为4
B．c点反应没有达到化学平衡，此时反应向逆反应方向进行
C．若c点为化学平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃
D．T ℃时，直线cd上的点均达到平衡状态
4．某温度下，在2 L密闭容器中加入一定量的A，发生化学反应2A(g)B(g)＋C(g)
ΔH<0，反应过程中B、A的浓度比值与时间t的关系如图所示，若测得15 min时c(B)＝
1．6 mol·L－1，下列结论正确的是( )
A．该温度下此反应的平衡常数为3．2
B．A的初始物质的量为4 mol
C．反应达到平衡时，A的转化率为80%
D．升高温度，A的平衡转化率增大
5. 在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生
反应：2A(g)＋B(g)⇌2D(g) ΔH＝Q kJ/mol。相关条件和数据见下表：
实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 700 700 750达平衡时间/min 40 5 30
n(D)平衡/mol 1．5 1．5 1
化学平衡常数 K K K
1 2 3
下列说法正确的是( )
A．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡不移动
B．升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能，使活化分子百分数提高
C．实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的0．9倍
D．K >K >K
3 2 1
6. 在一容积恒定的密闭容器中发生反应： ，该
反应达到平衡后，测得相关数据如下：
初始 浓度/ 初始 浓度/
实验序 温度/ 的平衡转化
号 率
1 110 1 1
2 100 1 1
3 110 0.8 Y
(1)实验1中， 后达到平衡， 的平均反应速率为 。在此实验
的平衡体系中再加入 和 ，平衡 移动(填“正向”“逆
向”或“不”)。
(2)实验2中 的值___________(填序号)。
A．等于 B．大于 C．小于 D．无法确定
(3)实验3中 的值为 。
(4)在一恒温绝热容器中，下列选项中能说明反应
，达到平衡状态的是 (填序号)。
A．压强不再变化
B．生成HO的速率和消耗 的速率相等
2
C．混合气体的密度不变D． 的质量不再变化
E．化学平衡常数 不变
F．单位时间内生成 的分子数与生成 的分子数相等
