第37講化學平衡狀態(tài)與化學平衡常數(shù)高中總復習·化學課標要求1.

了解可逆反應的含義，知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡。2.

認識化學平衡常數(shù)是表征反應限度的物理量，知道化學平衡常數(shù)的

含義。考點·全面突破01真題·體驗品悟02課時·跟蹤檢測03考點·全面突破鎖定要點，聚焦應用考點一化學平衡狀態(tài)1.

可逆反應（1）概念在同一條件下，既可以向

進行，同時又能向

?

進行的化學反應。（2）特征雙向性可逆反應分為方向相反的兩個反應：正反應和逆反應雙同性正、逆反應是在同一條件下，同時進行共存性反應物的轉化率

100％，反應物與生成物共存正反應方向

逆反應方

向

小于

2.

化學平衡狀態(tài)（1）概念一定條件下的可逆反應，當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應

速率

，反應物和生成物的濃度均保持不變，我們稱為“化學平衡

狀態(tài)”，簡稱化學平衡。相等

（2）建立（3）特征

判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）2H2＋O2

2H2O為可逆反應。

（

×

）（2）在工業(yè)生產(chǎn)條件下，氫氣與氮氣充分發(fā)生反應，氮氣的轉化率約為

15％，故此反應是可逆反應。

（

√

）（3）少量氯氣通入大量水中，所得溶液呈淺黃綠色，且具有酸性和漂白

性，故氯氣與水的反應為可逆反應。

（

√

）（4）可逆反應到達平衡時，各組分的濃度相等。

（

×

）（5）可逆反應平衡時，生成物不再變化，反應停止。

（

×

）×√√××

××

一可逆反應的特征

A.

c（SO3）＝0.5

mol·L－1B.

c（O2）＝0.25

mol·L－1C.

c（SO2）＋c（SO3）＝0.6

mol·L－1D.

c（SO2）＋c（SO3）＋c（O2）＝0.75

mol·L－1√

二化學平衡狀態(tài)的判斷2.

在1

L恒溫恒容的密閉容器中投入一定量N2O5，發(fā)生反應：

現(xiàn)有下列情況：①混合氣體的密度保持不變；②氣體壓強保持不變；③氣體的平均摩爾質量保持不變；

⑤O2的物質的量保持不變；⑥v正（N2O4）∶v逆（NO2）＝1∶2。能表明反應2一定達到平衡狀態(tài)的是（

）A.

①②③⑤B.

②③④⑥C.

①③⑤⑥D.

②③④⑤√

3.

在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣

體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質的量，④混合氣體的

平均相對分子質量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應物或生成物的濃度之比

等于化學計量數(shù)之比，⑦某種氣體的百分含量。

⑤⑦①②③

判斷化學平衡狀態(tài)的兩種方法

（1）動態(tài)標志：v正＝v逆≠0①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率。

（2）靜態(tài)標志：“變量”不變在未達到平衡時不斷變化、在達到平衡時不再發(fā)生變化的各種物理量

（如各物質的質量、物質的量、濃度、百分含量、壓強、密度或顏色

等），如果不再發(fā)生變化，即達到平衡狀態(tài)?？珊唵慰偨Y為“正逆相等，變量不變”。考點二化學平衡常數(shù)1.

概念在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積

與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，即化學平衡常數(shù)，用符號

?

表示。K

（2）實例

3.

影響因素通常情況下，K只受溫度的影響，與物質的濃度、壓強的大小無關，溫度

不變，K值

?。4.

應用（1）判斷可逆反應進行的程度K＜10－510－5～105＞105反應程度很難進行反應可逆反應接近完全不變

正

逆

（3）判斷可逆反應的熱效應

判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）增大反應物的濃度，平衡正向移動，化學平衡常數(shù)增大。

（

×

）（2）對某一可逆反應，升高溫度，化學平衡常數(shù)一定變大。

（

×

）（3）可逆反應的正反應K正與逆反應K逆一定相等。

（

×

）（4）化學平衡常數(shù)和轉化率都能體現(xiàn)反應進行的程度。

（

√

）

×××√×

一化學平衡常數(shù)與化學方程式之間的關系

D.

a－2√

2.

找出下列平衡常數(shù)之間的關系，并填寫下表?；瘜W方程式平衡

常數(shù)平衡常數(shù)間的關系K1K2＝

?K2K3K3＝

?K4K4＝

?

K1·K3

二化學平衡常數(shù)的應用3.

化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫

下，下列反應的平衡常數(shù)如下：

以下說法正確的是（

）A.

常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1＝c（N2）·c（O2）B.

常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)約為5×10－80C.

常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序

為NO＞H2O＞CO2√

（2）溫度降低，則K

（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）已知1

100

℃時，K＝0.263。若1

100

℃時測得c（CO2）＝0.025

mol·L－1，c（CO）＝0.01

mol·L－1，此時該反應

（填“處于”

或“不處于”）化學平衡狀態(tài)，化學反應速率：正反應速率

（填

“＞”“＜”或“＝”）逆反應速率。

減小不處于＜真題·體驗品悟感悟高考，明確方向

A.

曲線①表示的是逆反應的v-t關系B.

t2時刻體系處于平衡狀態(tài)C.

反應進行到t1時，Q＞K（Q為濃度商）D.

催化劑存在時，v1增大，v2減小√解析：

反應為乙苯制備苯乙烯的過程，開始反應時反應物濃度最大，

生成物濃度為0，所以曲線①表示的是正反應的v-t關系，曲線②表示的是

逆反應的v-t關系，A錯誤；t2時，正、逆反應速率相等，體系處于平衡狀

態(tài)，B正確；反應進行到t1時，反應正向進行，故Q＜K，C錯誤；催化劑

能降低反應的活化能，使反應的v1、v2都增大，D錯誤。2.

（2023·福建高考12題節(jié)選）探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯

烴過程主要發(fā)生的反應有

ΔS1＝127

J·K－1·mol－1

Kp1

ΔS2＝135

J·K－1·mol－1

Kp2

ΔS3＝27.5

J·K－1·mol－1

Kp3

已知：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝物質的量分數(shù)×總壓。

T/K401443463pc/kPa1051100

10（2）起始狀態(tài)Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，經(jīng)下列過程達到各平衡狀態(tài)：已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，試比較平衡常數(shù)：pc（Ⅱ）

（填

“＞”“＜

”或“＝

”）pc（Ⅲ）。

＝4.

（1）（2023·全國甲卷28題節(jié)選）已知下列反應的熱化學方程式：

（2）（2022·全國甲卷28題節(jié)選）在1

000

℃時反應的熱化學方程式及其平

衡常數(shù)如下：

ΔH1＝＋172

kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2

ΔH2＝－51

kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012

Pa

1.2×1014課時·跟蹤檢測培優(yōu)集訓，提升素養(yǎng)一、選擇題（本題包括12小題，每小題只有一個選項符合題意）1.

在一定條件下，某容器內(nèi)充入N2和H2合成氨，下列敘述錯誤的是（

）A.

開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零B.

隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，逆反應速率

逐漸增大C.

反應到達t1時，正反應速率與逆反應速率相等，反應停止D.

反應在t1之后，正反應速率與逆反應速率相等，反應達到化學平衡狀態(tài)1234567891011121314√解析：

開始反應時，反應物的濃度最大，正反應速率最大，生成物的

濃度為零，逆反應速率為零，A正確；隨著反應的進行，反應物的濃度降

低，正反應速率逐漸減小，生成物的濃度增大，逆反應速率逐漸增大，B

正確；反應到達t1時，正反應速率與逆反應速率相等，但都不為零，反應

沒有停止，達到化學平衡狀態(tài)，C錯誤，D正確。1234567891011121314

下列有關該反應的敘述正確的是（

）A.

達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等B.

達到平衡狀態(tài)時，SO2和O2的濃度都為0C.

若起始時加入2

mol

SO2和1

mol

O2，則達平衡時放出的熱量為196.6

kJD.

若反應達到平衡狀態(tài)后，2

min時生成a

mol

SO3，則4

min時生成2a

mol

SO3√1234567891011121314解析：

該反應為可逆反應，達到平衡狀態(tài)時，反應物不能完全轉化為

生成物，所以SO2和O2的濃度不等于0，B錯誤；因為是可逆反應，所以消

耗的SO2的物質的量小于2

mol，消耗的O2的物質的量小于1

mol，放出的熱

量小于196.6

kJ，C錯誤；反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的物質的量不變，

2～4

min

SO3的物質的量不變，為a

mol，D錯誤。12345678910111213143.

下列關于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是（

）A.

增大反應物濃度，平衡常數(shù)隨之增大B.

兩種物質反應，化學方程式的書寫方式不同，平衡常數(shù)不變C.

溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.

Q＜K，v正＜v逆解析：

平衡常數(shù)只與溫度有關，增大反應物濃度，平衡常數(shù)不變，A錯

誤；化學方程式的書寫方式不同，相應物質的系數(shù)發(fā)生變化，平衡常數(shù)一

定改變，B錯誤；正、逆反應的反應物和生成物正好相反，所以正、逆反

應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，C正確；當Q＜K時，反應向正反應方向進行，

所以v正＞v逆，D錯誤?！?2345678910111213144.

研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：

B.

2K1－K2√1234567891011121314

1234567891011121314

B.

增大體系壓強，平衡常數(shù)K減小C.

升高體系溫度，平衡常數(shù)K增大D.

增加C（s）的量，平衡常數(shù)減小√1234567891011121314

1234567891011121314

A.

該反應已達到平衡狀態(tài)B.

該反應未達到平衡狀態(tài)，反應正向進行C.

該反應未達到平衡狀態(tài)，反應逆向進行D.

無法確定該反應是否達到平衡狀態(tài)

√1234567891011121314

①v正（H2O）＝4v逆（HF）

②SiF4的體積分數(shù)不再變化③容器內(nèi)氣體

壓強不再變化④4

mol

H—O斷裂的同時，有2

mol

H—F斷裂⑤混合氣

體的體積不再變化A.

①②③B.

②③C.

②④⑤D.

③④⑤√1234567891011121314解析：

①v正（H2O）＝4v逆（HF），正、逆反應速率不相等，反應未

達到平衡狀態(tài)，錯誤；②SiF4的體積分數(shù)不再變化，正、逆反應速率相

等，反應達到平衡狀態(tài)，正確；③容器內(nèi)氣體壓強不再變化，則混合氣體

的總物質的量不變，正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，正確；④

4

mol

H—O斷裂的同時，有2

mol

H—F斷裂，正、逆反應速率不相等，反

應未達到平衡狀態(tài)，錯誤；⑤容器容積不變，混合氣體的體積為定值，故

混合氣體的體積不再變化，無法判斷正、逆反應速率是否相等，無法判斷

反應是否達到平衡狀態(tài)，錯誤。1234567891011121314

A.HBr的電子式為H∶BrB.

增加氯氣濃度，可使K3增大C.

反應平衡常數(shù)關系為K3＝K1·K2D.

相同條件下，Cl2與H2反應進行程度較Br2與H2的大√1234567891011121314

1234567891011121314

A.

該反應為放熱反應B.

該反應的化學平衡常數(shù)表達式為

C.700

℃時通入CO2，平衡向正反應方向移動，K增大D.

當混合氣體的平均相對分子質量不再變化時，反應達到化學平衡狀態(tài)√1234567891011121314

1234567891011121314

t/℃7008008301

0001

200K1.671.111.000.600.38

A.800

℃B.830

℃C.1

000

℃D.1

200

℃√1234567891011121314

1234567891011121314

下列敘述正確的是（

）A.

升高溫度，K增大B.

K＝K1＋K2C.

適當升溫可提高消毒效率D.

壓強增大，K2減小√1234567891011121314

1234567891011121314

第一階段：將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni（CO）4；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230

℃制得高

純鎳。已知：①230

℃時，K＝2×10－5；②Ni（CO）4的沸點為42.2

℃；③固體

雜質不參與反應。下列判斷錯誤的是（

）A.

第一階段，在30

℃和50

℃兩者之間選擇反應溫度，選50

℃B.

第二階段，由于反應有可逆性，Ni（CO）4分解率較小C.

增加c（CO），平衡向正向移動，但反應的平衡常數(shù)不變D.

該反應達到平衡時，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO）√1234567891011121314解析：

第一階段粗鎳與CO反應生成氣態(tài)Ni（CO）4，反應溫度應該大

于Ni（CO）4的沸點42.2

℃，生成氣態(tài)Ni（CO）4分離出來，第二階段將

氣態(tài)Ni（CO）4加熱230

℃得到高純鎳。Ni（CO）4的沸點為42.2

℃，應

大于沸點，便于分離出Ni（CO）4，第一階段應選擇高于42.2

℃的反應溫

度，在30

℃和50

℃兩者之間選擇反應溫度，選50

℃，A正確；第二階

段，在230

℃時，該反應的平衡常數(shù)K＝2×10－5，則其逆反應化學平衡常

數(shù)很大，所以Ni（CO）4幾乎完全分解，B錯誤；增大CO的濃度，平衡正

向移動，由于化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學平衡常數(shù)不

變，C正確；反應的速率之比等于氣體的化學計量數(shù)之比，所以平衡時有

4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO），D正確。1234567891011121314二、非選擇題（本題包括2小題）

T/℃7008008301

0001

200K0.60.91.01.72.61234567891011121314（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝

?。

（2）該反應為

（填“吸熱”或“放熱”）反應。解析：從表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高，化學平衡常數(shù)越大，說明正反應為吸熱反應。

吸熱回答下列問題：1234567891011121314（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c

（H2O），試判斷此時的溫度為

℃。該溫度下加入1

mol

CO2（g）

和1

mol

H2（g），充分反應，達到平衡時，CO2的轉化率為

?。

83050％1234567891011121314

1234567891011121314

時間/s01234n（NO）/mol0.0200.0100.0080.0070.007（1）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：K＝

。已知

K300

℃＞K350

℃，則該反應是

熱反應。

放1234567891011121314（2）用O2表示從0～2

s內(nèi)該反應的平均速率v＝

?。

0.001

5

mol·L－1·s－1

123456789101112131