第37讲 化学平衡状态与化学平衡常数
一、选择题（本题包括12小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，下列叙述错误的是（ ）
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C.反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D.反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
2.一定温度下，向一容积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。
下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A.达到平衡状态时，正、逆反应速率相等
B.达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0
C.若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJ
D.若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol SO3
3.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是（ ）
A.增大反应物浓度，平衡常数随之增大
B.两种物质反应，化学方程式的书写方式不同，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.Q＜K，v正＜v逆
4.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）＋NaCl（s）NaNO3（s）＋ClNO（g） K1 ΔH1＜0；
2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g） K2 ΔH2＜0。
则反应4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数是（ ）
A. B.2K1－K2
C. D.－K2
5.对于反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g） ΔH＞0，下列有关说法正确的是（ ）
A.平衡常数表达式为K＝
B.增大体系压强，平衡常数K减小
C.升高体系温度，平衡常数K增大
D.增加C（s）的量，平衡常数减小
6.1 000 K时，反应Ni（s）＋H2O（g）NiO（s）＋H2（g）的平衡常数K＝0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是（ ）
A.该反应已达到平衡状态
B.该反应未达到平衡状态，反应正向进行
C.该反应未达到平衡状态，反应逆向进行
D.无法确定该反应是否达到平衡状态
7.一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4（g）＋2H2O（g）SiO2（s）＋4HF（g），下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是（ ）
①v正（H2O）＝4v逆（HF） ②SiF4的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化 ④4 mol H—O断裂的同时，有2 mol H—F断裂 ⑤混合气体的体积不再变化
A.①②③ B.②③
C.②④⑤ D.③④⑤
8.（2025·福州第一次质检）25 ℃时，Cl2＋H22HCl K1＝2.57×1033，Br2＋H22HBr K2＝1.91×1019，Cl2＋2HBr2HCl＋Br2 K3，下列有关说法正确的是（ ）
A.HBr的电子式为H∶Br
B.增加氯气浓度，可使K3增大
C.反应平衡常数关系为K3＝K1·K2
D.相同条件下，Cl2与H2反应进行程度较Br2与H2的大
9.反应：Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），700 ℃时，K＝1.47；900 ℃时，K＝2.15。下列说法正确的是（ ）
A.该反应为放热反应
B.该反应的化学平衡常数表达式为
K＝
C.700 ℃时通入CO2，平衡向正反应方向移动，K增大
D.当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态
10.已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，不同温度下该反应的平衡常数如表所示。
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
某温度下，若平衡时浓度符合关系式＝，则此时的温度为（ ）
A.800 ℃ B.830 ℃
C.1 000 ℃ D.1 200 ℃
11.O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应①O3O2＋[O] ΔH＞0，平衡常数为K1；
反应②[O]＋O32O2 ΔH＜0，平衡常数为K2；
总反应：2O33O2 ΔH＜0，平衡常数为K。
下列叙述正确的是（ ）
A.升高温度，K增大
B.K＝K1＋K2
C.适当升温可提高消毒效率
D.压强增大，K2减小
12.（2024·张家界模拟）常压条件下，羰基化法精炼镍的原理为Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g） ΔH＜0。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
已知：①230 ℃时，K＝2×10－5；②Ni（CO）4的沸点为42.2 ℃；③固体杂质不参与反应。
下列判断错误的是（ ）
A.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃
B.第二阶段，由于反应有可逆性，Ni（CO）4分解率较小
C.增加c（CO），平衡向正向移动，但反应的平衡常数不变
D.该反应达到平衡时，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO）
二、非选择题（本题包括2小题）
13.（2024·连云港模拟）在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
（2）该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为 ℃。该温度下加入1 mol CO2（g）和1 mol H2（g），充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为 。
14.（2024·邵阳模拟）2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间/s 0 1 2 3 4
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝ 。已知K300 ℃＞K350 ℃，则该反应是 热反应。
（2）用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝ 。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
A.v（NO2）＝2v（O2） B.容器内压强保持不变
C.v逆（NO）＝2v正（O2） D.容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是（写一种即可） 。
（5）将NO、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势不正确的是 （填字母）。
（6）800 ℃时，平衡常数K＝9.0，发生反应：N2（g）＋O2（g）2NO（g），某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20 mol·L－1和0.40 mol·L－1，此时反应v正（N2） （填“＞”“＜”或“＝”）v逆（N2）。
第37讲 化学平衡状态与化学平衡常数
1.C 开始反应时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，逆反应速率逐渐增大，B正确；反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，达到化学平衡状态，C错误，D正确。
2.A 该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol，消耗的O2的物质的量小于1 mol，放出的热量小于196.6 kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min SO3的物质的量不变，为a mol，D错误。
3.C 平衡常数只与温度有关，增大反应物浓度，平衡常数不变，A错误；化学方程式的书写方式不同，相应物质的系数发生变化，平衡常数一定改变，B错误；正、逆反应的反应物和生成物正好相反，所以正、逆反应的平衡常数互为倒数，C正确；当Q＜K时，反应向正反应方向进行，所以v正＞v逆，D错误。
4.A 2NO2（g）＋NaCl（s）NaNO3（s）＋ClNO（g） K1＝；2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g） K2＝；4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g） K＝＝··＝。
5.C 反应中碳是固体，其浓度为常数，平衡常数表达式为K＝，A错误；平衡常数K与反应的温度有关，与压强无关，B错误；升高体系温度，该反应ΔH＞0，K增大，C正确；一定温度下，平衡常数的大小与相关物质量的改变没有关系，D错误。
6.C 当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，Q＝＝1＞K，则该反应未达到平衡状态，反应逆向进行，C正确。
7.B ①v正（H2O）＝4v逆（HF），正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，错误；②SiF4的体积分数不再变化，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确；③容器内气体压强不再变化，则混合气体的总物质的量不变，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确；④4 mol H—O断裂的同时，有2 mol H—F断裂，正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，错误；⑤容器容积不变，混合气体的体积为定值，故混合气体的体积不再变化，无法判断正、逆反应速率是否相等，无法判断反应是否达到平衡状态，错误。
8.D HBr是共价化合物，电子式为H︰︰，A错误；平衡常数K3只受温度影响，增加Cl2浓度，K3不变，B错误；由方程式可知K1＝、K2＝、K3＝，则K3＝，C错误；K1＝2.57×1033＞K2＝1.91×1019，平衡常数可以表示反应进行的程度，则相同条件下，Cl2与H2反应进行程度较Br2与H2的大，D正确。
9.D 由700 ℃时，K＝1.47，900 ℃时，K＝2.15，可知温度升高K增大，则该反应正向为吸热反应，A错误；由反应方程式可得平衡常数的表达式为K＝，B错误；K只受温度影响，温度不变，K不变，因此通入二氧化碳气体，K不变，C错误；由反应的化学方程式可知，随反应的正向进行，混合气体中CO2的含量减少，CO的含量增加，混合气体的平均相对分子质量减小，当平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态，D正确。
10.C 由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2，由平衡时浓度的关系式＝可知，反应的平衡常数K＝＝＝0.60，由表格数据可知，反应温度为1 000 ℃。
11.C 由总反应：2O33O2 ΔH＜0可知，正反应为放热反应，则升高温度平衡常数减小，A项错误；K＝＝·＝K1·K2，B项错误；适当升温，反应①的平衡正向移动，生成[O]，反应②的平衡逆向移动，[O]的量增多，则可提高消毒效率，C项正确；平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误。
12.B 第一阶段粗镍与CO反应生成气态Ni（CO）4，反应温度应该大于Ni（CO）4的沸点42.2 ℃，生成气态Ni（CO）4分离出来，第二阶段将气态Ni（CO）4加热230 ℃得到高纯镍。Ni（CO）4的沸点为42.2 ℃，应大于沸点，便于分离出Ni（CO）4，第一阶段应选择高于42.2 ℃的反应温度，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃，A正确；第二阶段，在230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5，则其逆反应化学平衡常数很大，所以Ni（CO）4几乎完全分解，B错误；增大CO的浓度，平衡正向移动，由于化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，C正确；反应的速率之比等于气体的化学计量数之比，所以平衡时有4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO），D正确。
13.（1） （2）吸热 （3）830 50％
解析：（1）由化学方程式知，该反应的化学平衡常数表达式：K＝。（2）从表中数据可知，温度越高，化学平衡常数越大，说明正反应为吸热反应。（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），K＝＝1.0，因此该温度为830 ℃；该温度下加入1 mol CO2（g）和1 mol H2（g），充分反应，达到平衡时消耗二氧化碳x mol，列三段式：
K＝＝＝1.0，解得x＝0.5，CO2的转化率为×100％＝50％。
14.（1） 放 （2）0.001 5 mol·L－1·s－1 （3）BC （4）增大压强（或增大反应物浓度） （5）ABC （6）＞
解析：（1）根据化学方程式可知，其平衡常数K＝，K300 ℃＞K350 ℃，即温度越高平衡常数越小，正反应为放热反应。（2）0～2 s内Δn（NO）＝0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，根据方程式可知相同时段内Δn（O2）＝0.006 mol，容器容积为2 L，所以v（O2）＝＝0.001 5 mol·L－1·s－1。（3）A项，平衡时正、逆反应速率相等，但未指明是正反应速率还是逆反应速率，不符合题意；B项，该反应前后气体系数之和不相等，容器恒容，所以未平衡时压强会变，当压强不变时说明反应平衡，符合题意；C项，v逆（NO）＝2v正（O2），说明v逆（NO）＝v正（NO），反应达到平衡，符合题意；D项，容器恒容则气体总体积不变，气体总质量不变，所以不论是否平衡，密度都不变，不符合题意。（4）该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强可以加快反应速率，同时使平衡向正反应方向移动，增大反应物浓度也可以加快反应速率，同时使平衡向正反应方向移动。（5）A项，正反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小，错误；B项，使用催化剂，反应速率加快，但平衡时c（NO）不变，错误；C项，温度越高，反应速率越快；升高温度，平衡逆向移动，NO转化率减小，错误。（6）某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20 mol·L－1和0.40 mol·L－1，此时Q＝＝4.0＜K＝9.0，则反应正向进行， v正（N2）＞v逆（N2）。
4 / 4第37讲 化学平衡状态与化学平衡常数
课标要求
1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。
考点一 化学平衡状态
1.可逆反应
（1）概念
在同一条件下，既可以向 进行，同时又能向 进行的化学反应。
（2）特征
双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应
双同性 正、逆反应是在同一条件下，同时进行
共存性 反应物的转化率 100％，反应物与生成物共存
2.化学平衡状态
（1）概念
一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 ，反应物和生成物的浓度均保持不变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
（2）建立
（3）特征
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）2H2＋O22H2O为可逆反应。（ ）
（2）在工业生产条件下，氢气与氮气充分发生反应，氮气的转化率约为15％，故此反应是可逆反应。（ ）
（3）少量氯气通入大量水中，所得溶液呈浅黄绿色，且具有酸性和漂白性，故氯气与水的反应为可逆反应。（ ）
（4）可逆反应到达平衡时，各组分的浓度相等。（ ）
（5）可逆反应平衡时，生成物不再变化，反应停止。（ ）
（6）反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）达到平衡时，c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2。（ ）
（7）N2O4（g）2NO2（g）达到平衡时，v正（N2O4）一定等于v逆（NO2）。（ ）
一 可逆反应的特征
1.在某恒容密闭容器中进行反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。已知：反应开始时，c（SO2）＝0.4 mol·L－1，c（O2）＝0.1 mol·L－1，c（SO3）＝0.3 mol·L－1。在一定条件下，当反应达到平衡时，下列各物质的浓度关系可能存在的是（ ）
A.c（SO3）＝0.5 mol·L－1
B.c（O2）＝0.25 mol·L－1
C.c（SO2）＋c（SO3）＝0.6 mol·L－1
D.c（SO2）＋c（SO3）＋c（O2）＝0.75 mol·L－1
二 化学平衡状态的判断
2.在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应：
反应1：N2O5（g）N2O4（g）＋O2（g） ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1
反应2：N2O4（g）2NO2（g） ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
现有下列情况：
①混合气体的密度保持不变；
②气体压强保持不变；
③气体的平均摩尔质量保持不变；
④保持不变；
⑤O2的物质的量保持不变；
⑥v正（N2O4）∶v逆（NO2）＝1∶2。
能表明反应2一定达到平衡状态的是（ ）
A.①②③⑤ B.②③④⑥
C.①③⑤⑥ D.②③④⑤
3.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。
（1）能说明I2（g）＋H2（g）2HI（g）达到平衡状态的是 （填序号，下同）。
（2）能说明NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）达到平衡状态的是 。
判断化学平衡状态的两种方法
（1）动态标志：v正＝v逆≠0
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），＝时，反应达到平衡状态。
（2）静态标志：“变量”不变
在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量（如各物质的质量、物质的量、浓度、百分含量、压强、密度或颜色等），如果不再发生变化，即达到平衡状态。
可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
考点二 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，即化学平衡常数，用符号 表示。
2.表达式
（1）一般表达式
对于一般的可逆反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），当在一定温度下达到平衡时，K＝（固体或液体纯物质的浓度视为常数，通常不列入化学平衡常数表达式中）。
（2）实例
例如，①C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）的平衡常数表达式K＝ 。
②Fe3＋（aq）＋3H2O（l）Fe（OH）3（s）＋3H＋（aq）的平衡常数表达式K＝ 。
3.影响因素
通常情况下，K只受温度的影响，与物质的浓度、压强的大小无关，温度不变，K值 。
4.应用
（1）判断可逆反应进行的程度
K ＜10－5 10－5～105 ＞105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全
（2）判断化学反应进行的方向
对于可逆反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示。
Q＜K，反应向 反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向 反应方向进行。
（3）判断可逆反应的热效应
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。（ ）
（2）对某一可逆反应，升高温度，化学平衡常数一定变大。（ ）
（3）可逆反应的正反应K正与逆反应K逆一定相等。（ ）
（4）化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。（ ）
（5）2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）与SO2（g）＋O2（g）SO3（g）的平衡常数K的表达式相同。（ ）
一 化学平衡常数与化学方程式之间的关系
1.某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH3H2＋N2的平衡常数为（ ）
A. B. C.a D.a－2
2.找出下列平衡常数之间的关系，并填写下表。
化学方程式 平衡常数 平衡常数间的关系
①C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g） K1 K2＝
②CO（g）＋H2（g）C（s）＋H2O（g） K2
③CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） K3 K3＝
④C（s）＋H2O（g）＋H2（g）CH3OH（g） K4 K4＝
（1）正、逆反应的化学平衡常数互为倒数。
（2）若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n倍或倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂。
（3）两化学方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
二 化学平衡常数的应用
3.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数如下：
2NO（g）N2（g）＋O2（g） K1＝1×1030
2H2（g）＋O2（g）2H2O（l） K2＝2×1081
2CO2（g）2CO（g）＋O2（g） K3＝4×10－92
以下说法正确的是（ ）
A.常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c（N2）·c（O2）
B.常温下，水分解产生O2，此时平衡常数约为5×10－80
C.常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D.常温下，CO2（g）CO（g）＋O2（g）的平衡常数为2×10－92
4.已知反应：FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g） ΔH＞0。
（1）此反应的平衡常数表达式为K＝ 。
（2）温度降低，则K （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）已知1 100 ℃时，K＝0.263。若1 100 ℃时测得c（CO2）＝0.025 mol·L－1，c（CO）＝0.01 mol·L－1，此时该反应 （填“处于”或“不处于”）化学平衡状态，化学反应速率：正反应速率 （填“＞”“＜”或“＝”）逆反应速率。
1.（2023·海南高考13题）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3（g）C6H5CHCH2（g）＋H2（g）。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系
B.t2时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1时，Q＞K（Q为浓度商）
D.催化剂存在时，v1增大，v2减小
2.（2023·福建高考12题节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C3H8（g）C3H6（g）＋H2（g） ΔH1＝＋124 kJ·mol－1 ΔS1＝127 J·K－1·mol－1 Kp1
ⅱ.C3H8（g）C2H4（g）＋CH4（g） ΔH2＝＋82 kJ·mol－1 ΔS2＝135 J·K－1·mol－1 Kp2
ⅲ.C3H8（g）＋2H2（g）3CH4（g） ΔH3＝－120 kJ·mol－1 ΔS3＝27.5 J·K－1·mol－1 Kp3
已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。
平衡体系中检测不到H2，可认为存在反应：3C3H8（g）2C3H6（g）＋3CH4（g） Kp，则Kp＝ 。
3.（2023·重庆高考17题节选）一定条件下，银催化剂表面上存在反应：Ag2O（s）2Ag（s）＋O2（g），该反应平衡压强pc与温度T的关系如下：
T/K 401 443 463
pc/kPa 10 51 100
（1）463 K时的平衡常数为Kp＝ （kPa。
（2）起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，经下列过程达到各平衡状态：
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，试比较平衡常数：pc（Ⅱ） （填“＞”“＜ ”或“＝ ”）pc（Ⅲ）。
4.（1）（2023·全国甲卷28题节选）已知下列反应的热化学方程式：
①3O2（g）2O3（g） K1 ΔH1＝＋285 kJ·mol－1
②2CH4（g）＋O2（g）2CH3OH（l） K2 ΔH2＝－329 kJ·mol－1
反应③CH4（g）＋O3（g）CH3OH（l）＋O2（g）平衡常数K3＝ （用K1、K2表示）。
（2）（2022·全国甲卷28题节选）在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
①TiO2（s）＋2Cl2（g）TiCl4（g）＋O2（g） ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
②TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）TiCl4（g）＋2CO（g） ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa
则反应③2C（s）＋O2（g）2CO（g）的Kp＝ Pa。
第37讲 化学平衡状态与化学平衡常数
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
1.（1）正反应方向 逆反应方向 （2）小于 2.（1）相等
（3）相等
易错辨析
（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）×
关键能力突破
1.D 当c（SO3）＝0.5 mol·L－1时，c（O2）＝0 mol·L－1，而该反应为可逆反应，O2不能完全反应，A不符合题意；当c（O2）＝0.25 mol·L－1时，c（SO3）＝0 mol·L－1，而该反应为可逆反应，SO3不能完全反应，B不符合题意；由硫元素守恒可知，c（SO2）＋c（SO3）＝0.7 mol·L－1，C不符合题意；依据三段式法可知：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
起始/（mol·L－1） 0.4 0.1 0.3
转化/（mol·L－1） 0.1 0.05 0.1
某时刻/（mol·L－1） 0.3 0.05 0.4
则c（SO2）＋c（SO3）＋c（O2）＝0.75 mol·L－1，D符合题意。
2.B ①混合气体的密度始终为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，错误；②该反应为气体体积增大的反应，压强为变量，当混合气体压强保持不变时，表明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，正确；③混合气体的质量不变，而混合气体的总物质的量为变量，当气体的平均摩尔质量保持不变时，表明达到平衡状态，正确；④保持不变，表明各组分浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确；⑤O2的物质的量保持不变，而反应1不是可逆反应，O2的物质的量始终不变，无法判断反应2是否达到平衡状态，错误；⑥v正（N2O4）∶v逆（NO2）＝1∶2，满足化学计量数关系，说明正、逆反应速度相等，该反应达到平衡状态，正确。
3.（1）⑤⑦ （2）①②③
考点二
必备知识夯实
1.K 2.① ② 3.不变 4.（2）正 逆 （3）吸热 放热 放热 吸热
易错辨析
（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）×
关键能力突破
1.A 根据化学平衡常数的数学表达式，N2＋3H22NH3，K1＝，NH3N2＋H2，K2＝，则有K1＝，求得K2＝，A正确。
2. K1·K3
3.C K1的表达式应为K1＝，A错误；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数应为K2的倒数，为5×10－82，B错误；由于三个反应都处在常温下，根据K的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确；CO2（g）CO（g）＋O2（g）的K＝＝2×10－46，D错误。
4.（1） （2）减小 （3）不处于 ＜
【真题·体验品悟】
1.B 反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应时反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，A错误；t2时，正、逆反应速率相等，体系处于平衡状态，B正确；反应进行到t1时，反应正向进行，故Q＜K，C错误；催化剂能降低反应的活化能，使反应的v1、v2都增大，D错误。
2.·Kp3
解析：根据盖斯定律：目标反应＝2ⅰ＋ⅲ，故Kp＝·Kp3。
3. （1）10 （2）＝
解析：（1）反应中只有氧气为气体，结合表格数据可知，463 K时的平衡常数Kp＝（O2）＝10（kPa。（2）平衡常数Kp＝（O2）只受温度的影响，则pc（Ⅱ）＝pc（Ⅲ）。
4.（1） （2）1.2×1014
解析：（1）根据盖斯定律，反应③＝×（②－①），则反应③的平衡常数K3＝。（2）根据盖斯定律，由反应②－①得出反应③2C（s）＋O2（g）2CO（g） Kp＝＝＝1.2×1014 Pa。
5 / 6(共76张PPT)
第37讲 化学平衡状态与化学平衡常数
高中总复习·化学
课标要求
1. 了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
2. 认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的
含义。
考点·全面突破
01
真题·体验品悟
02
课时·跟踪检测
03
考点·全面突破
锁定要点，聚焦应用
考点一 化学平衡状态
1. 可逆反应
（1）概念
在同一条件下，既可以向 进行，同时又能向
进行的化学反应。
（2）特征
双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应
双同性 正、逆反应是在同一条件下，同时进行
共存性 反应物的转化率 100％，反应物与生成物共存
正反应方向
逆反应方
向
小于
2. 化学平衡状态
（1）概念
一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应
速率 ，反应物和生成物的浓度均保持不变，我们称为“化学平衡
状态”，简称化学平衡。
相等
（2）建立
（3）特征
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）2H2＋O2 2H2O为可逆反应。 （ × ）
（2）在工业生产条件下，氢气与氮气充分发生反应，氮气的转化率约为
15％，故此反应是可逆反应。 （ √ ）
（3）少量氯气通入大量水中，所得溶液呈浅黄绿色，且具有酸性和漂白
性，故氯气与水的反应为可逆反应。 （ √ ）
（4）可逆反应到达平衡时，各组分的浓度相等。 （ × ）
（5）可逆反应平衡时，生成物不再变化，反应停止。 （ × ）
×
√
√
×
×
（6）反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）达到平衡时，c（N2）∶c
（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2。 （ × ）
（7）N2O4（g） 2NO2（g）达到平衡时，v正（N2O4）一定等于v逆
（NO2）。 （ × ）
×
×
一 可逆反应的特征
1. 在某恒容密闭容器中进行反应：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）。已
知：反应开始时，c（SO2）＝0.4 mol·L－1，c（O2）＝0.1 mol·L－1，c
（SO3）＝0.3 mol·L－1。在一定条件下，当反应达到平衡时，下列各物质
的浓度关系可能存在的是（ ）
A. c（SO3）＝0.5 mol·L－1
B. c（O2）＝0.25 mol·L－1
C. c（SO2）＋c（SO3）＝0.6 mol·L－1
D. c（SO2）＋c（SO3）＋c（O2）＝0.75 mol·L－1
√
解析： 当c（SO3）＝0.5 mol·L－1时，c（O2）＝0 mol·L－1，而该反应
为可逆反应，O2不能完全反应，A不符合题意；当c（O2）＝0.25 mol·L－1
时，c（SO3）＝0 mol·L－1，而该反应为可逆反应，SO3不能完全反应，B
不符合题意；由硫元素守恒可知，c（SO2）＋c（SO3）＝0.7 mol·L－1，
C不符合题意；依据三段式法可知：
2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）
起始/（mol·L－1） 0.4 0.1 0.3
转化/（mol·L－1） 0.1 0.05 0.1
某时刻/（mol·L－1） 0.3 0.05 0.4
则c（SO2）＋c（SO3）＋c（O2）＝0.75 mol·L－1，D符合题意。
二 化学平衡状态的判断
2. 在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应：
反应1：N2O5（g） N2O4（g）＋ O2（g） ΔH＝＋28.4 kJ·mol－1
反应2：N2O4（g） 2NO2（g） ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
现有下列情况：
①混合气体的密度保持不变；
②气体压强保持不变；
③气体的平均摩尔质量保持不变；
④ 保持不变；
⑤O2的物质的量保持不变；
⑥v正（N2O4）∶v逆（NO2）＝1∶2。
能表明反应2一定达到平衡状态的是（ ）
A. ①②③⑤ B. ②③④⑥
C. ①③⑤⑥ D. ②③④⑤
√
解析： ①混合气体的密度始终为定值，不能根据混合气体的密度判断
平衡状态，错误；②该反应为气体体积增大的反应，压强为变量，当混合
气体压强保持不变时，表明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，
正确；③混合气体的质量不变，而混合气体的总物质的量为变量，当气体
的平均摩尔质量保持不变时，表明达到平衡状态，正确；④ 保
持不变，表明各组分浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确；⑤O2的
物质的量保持不变，而反应1不是可逆反应，O2的物质的量始终不变，无
法判断反应2是否达到平衡状态，错误；⑥v正（N2O4）∶v逆（NO2）＝
1∶2，满足化学计量数关系，说明正、逆反应速度相等，该反应达到平衡
状态，正确。
3. 在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气
体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的
平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比
等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。
（1）能说明I2（g）＋H2（g） 2HI（g）达到平衡状态的是 （填
序号，下同）。
（2）能说明NH2COONH4（s） 2NH3（g）＋CO2（g）达到平衡状态的
是 。
⑤⑦
①②③
判断化学平衡状态的两种方法
（1）动态标志：v正＝v逆≠0
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA（g）＋bB
（g） cC（g）＋dD（g）， ＝ 时，反应达到平衡状态。
（2）静态标志：“变量”不变
在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量
（如各物质的质量、物质的量、浓度、百分含量、压强、密度或颜色
等），如果不再发生变化，即达到平衡状态。
可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
考点二 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，即化学平衡常数，用符号
表示。
K
2. 表达式
（1）一般表达式
对于一般的可逆反应：mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g），当在
一定温度下达到平衡时，K＝ （固体或液体纯物质的浓度视为常数，通常不列入化学平衡常数表达式中）。
（2）实例
例如，①C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）的平衡常数表达式K
＝ 。
②Fe3＋（aq）＋3H2O（l） Fe（OH）3（s）＋3H＋（aq）的平衡常数表
达式K＝ 。
3. 影响因素
通常情况下，K只受温度的影响，与物质的浓度、压强的大小无关，温度
不变，K值 。
4. 应用
（1）判断可逆反应进行的程度
K ＜10－5 10－5～105 ＞105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全
不变
（2）判断化学反应进行的方向
对于可逆反应：mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g），在任意时刻
的 称为浓度商，常用Q表示。
Q＜K，反应向 反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向 反应方向进行。
正
逆
（3）判断可逆反应的热效应
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。
（ × ）
（2）对某一可逆反应，升高温度，化学平衡常数一定变大。 （ × ）
（3）可逆反应的正反应K正与逆反应K逆一定相等。 （ × ）
（4）化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。 （ √ ）
（5）2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）与SO2（g）＋ O2（g） SO3
（g）的平衡常数K的表达式相同。 （ × ）
×
×
×
√
×
一 化学平衡常数与化学方程式之间的关系
1. 某温度时，N2＋3H2 2NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH3
H2＋ N2的平衡常数为（ ）
A. B. C. a D. a－2
√
解析： 根据化学平衡常数的数学表达式，N2＋3H2 2NH3，K1＝
，NH3 N2＋ H2，K2＝ ，则有K1＝
，求得K2＝ ，A正确。
2. 找出下列平衡常数之间的关系，并填写下表。
化学方程式 平衡
常数 平衡常数间的
关系
①C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g） K1 K2＝
②CO（g）＋H2（g） C（s）＋H2O（g） K2
③CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g） K3 K3＝
④C（s）＋H2O（g）＋H2（g） CH3OH（g） K4 K4＝
K1·K3
（1）正、逆反应的化学平衡常数互为倒数。
（2）若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n倍或 倍，则化学
平衡常数变为原来的n次幂或 次幂。
（3）两化学方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两
反应平衡常数的乘积。
二 化学平衡常数的应用
3. 化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温
下，下列反应的平衡常数如下：
2NO（g） N2（g）＋O2（g） K1＝1×1030
2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l） K2＝2×1081
2CO2（g） 2CO（g）＋O2（g） K3＝4×10－92
以下说法正确的是（ ）
A. 常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c（N2）·c（O2）
B. 常温下，水分解产生O2，此时平衡常数约为5×10－80
C. 常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序
为NO＞H2O＞CO2
D. 常温下，CO2（g） CO（g）＋ O2（g）的平衡常数为2×10－92
√
解析： K1的表达式应为K1＝ ，A错误；常温下，水分
解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数应为K2的倒
数，为5×10－82，B错误；由于三个反应都处在常温下，根据K的大小可以
得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C
正确；CO2（g） CO（g）＋ O2（g）的K＝ ＝2×10－46，D错误。
4. 已知反应：FeO（s）＋CO（g） Fe（s）＋CO2（g） ΔH＞0。
（1）此反应的平衡常数表达式为K＝ 。
（2）温度降低，则K （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）已知1 100 ℃时，K＝0.263。若1 100 ℃时测得c（CO2）＝0.025
mol·L－1，c（CO）＝0.01 mol·L－1，此时该反应 （填“处于”
或“不处于”）化学平衡状态，化学反应速率：正反应速率 （填
“＞”“＜”或“＝”）逆反应速率。
减小
不处于
＜
真题·体验品悟
感悟高考，明确方向
1. （2023·海南高考13题）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：
C6H5CH2CH3（g） C6H5CH CH2（g）＋H2（g）。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 曲线①表示的是逆反应的v-t关系
B. t2时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到t1时，Q＞K（Q为浓度商）
D. 催化剂存在时，v1增大，v2减小
√
解析： 反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应时反应物浓度最大，
生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是
逆反应的v-t关系，A错误；t2时，正、逆反应速率相等，体系处于平衡状
态，B正确；反应进行到t1时，反应正向进行，故Q＜K，C错误；催化剂
能降低反应的活化能，使反应的v1、v2都增大，D错误。
2. （2023·福建高考12题节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯
烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C3H8（g） C3H6（g）＋H2（g） ΔH1＝＋124 kJ·mol－1
ΔS1＝127 J·K－1·mol－1 Kp1
ⅱ.C3H8（g） C2H4（g）＋CH4（g） ΔH2＝＋82 kJ·mol－1
ΔS2＝135 J·K－1·mol－1 Kp2
ⅲ.C3H8（g）＋2H2（g） 3CH4（g） ΔH3＝－120 kJ·mol－1
ΔS3＝27.5 J·K－1·mol－1 Kp3
平衡体系中检测不到H2，可认为存在反应：3C3H8（g） 2C3H6（g）＋
3CH4（g） Kp，则Kp＝ 。
解析：根据盖斯定律：目标反应＝2ⅰ＋ⅲ，故Kp＝ ·Kp3。
·Kp3
已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。
3. （2023·重庆高考17题节选）一定条件下，银催化剂表面上存在反
应：Ag2O（s） 2Ag（s）＋ O2（g），该反应平衡压强pc与温度T的
关系如下：
T/K 401 443 463
pc/kPa 10 51 100
（1）463 K时的平衡常数为Kp＝ （kPa 。
解析：反应中只有氧气为气体，结合表格数据可知，463 K时的平衡常数Kp＝ （O2）＝10（kPa 。
10
（2）起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，经下列过程达到各平衡状态：
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，试比较平衡常数：pc（Ⅱ） （填
“＞”“＜ ”或“＝ ”）pc（Ⅲ）。
解析：平衡常数Kp＝ （O2）只受温度的影响，则pc（Ⅱ）＝pc（Ⅲ）。
＝
4. （1）（2023·全国甲卷28题节选）已知下列反应的热化学方程式：
①3O2（g） 2O3（g） K1 ΔH1＝＋285 kJ·mol－1
②2CH4（g）＋O2（g） 2CH3OH（l） K2 ΔH2＝－329 kJ·mol－1
反应③CH4（g）＋O3（g） CH3OH（l）＋O2（g）平衡常数K3
＝ （用K1、K2表示）。
解析：根据盖斯定律，反应③＝ ×（②－①），则反应③的平衡常
数K3＝ 。
（2）（2022·全国甲卷28题节选）在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平
衡常数如下：
①TiO2（s）＋2Cl2（g） TiCl4（g）＋O2（g）
ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
②TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s） TiCl4（g）＋2CO（g）
ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa
则反应③2C（s）＋O2（g） 2CO（g）的Kp＝ Pa。
解析：根据盖斯定律，由反应②－①得出反应③2C（s）＋O2（g）
2CO（g） Kp＝ ＝ ＝1.2×1014 Pa。
1.2×1014
课时·跟踪检测
培优集训，提升素养
一、选择题（本题包括12小题，每小题只有一个选项符合题意）
1. 在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，下列叙述错误的是（ ）
A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率
逐渐增大
C. 反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D. 反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
解析： 开始反应时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的
浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降
低，正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，逆反应速率逐渐增大，B
正确；反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应
没有停止，达到化学平衡状态，C错误，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
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10
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12
13
14
2. 一定温度下，向一容积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生
反应：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。
下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A. 达到平衡状态时，正、逆反应速率相等
B. 达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0
C. 若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJ
D. 若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol
SO3
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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13
14
解析： 该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为
生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消
耗的SO2的物质的量小于2 mol，消耗的O2的物质的量小于1 mol，放出的热
量小于196.6 kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，
2～4 min SO3的物质的量不变，为a mol，D错误。
1
2
3
4
5
6
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8
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10
11
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14
3. 下列关于化学平衡常数的叙述正确的是（ ）
A. 增大反应物浓度，平衡常数随之增大
B. 两种物质反应，化学方程式的书写方式不同，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. Q＜K，v正＜v逆
解析： 平衡常数只与温度有关，增大反应物浓度，平衡常数不变，A错
误；化学方程式的书写方式不同，相应物质的系数发生变化，平衡常数一
定改变，B错误；正、逆反应的反应物和生成物正好相反，所以正、逆反
应的平衡常数互为倒数，C正确；当Q＜K时，反应向正反应方向进行，
所以v正＞v逆，D错误。
√
1
2
3
4
5
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14
4. 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）＋NaCl（s） NaNO3（s）＋ClNO（g） K1 ΔH1＜0；
2NO（g）＋Cl2（g） 2ClNO（g） K2 ΔH2＜0。
则反应4NO2（g）＋2NaCl（s） 2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的
平衡常数是（ ）
A. B. 2K1－K2
C. D. －K2
√
1
2
3
4
5
6
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8
9
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11
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14
解析： 2NO2（g）＋NaCl（s） NaNO3（s）＋ClNO（g） K1＝
；2NO（g）＋Cl2（g） 2ClNO（g） K2＝ ；4NO2（g）＋2NaCl（s） 2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g） K＝ ＝ · · ＝ 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5. 对于反应C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g） ΔH＞0，下列有关
说法正确的是（ ）
A. 平衡常数表达式为K＝
B. 增大体系压强，平衡常数K减小
C. 升高体系温度，平衡常数K增大
D. 增加C（s）的量，平衡常数减小
√
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解析： 反应中碳是固体，其浓度为常数，平衡常数表达式为K＝
，A错误；平衡常数K与反应的温度有关，与压强无关，B
错误；升高体系温度，该反应ΔH＞0，K增大，C正确；一定温度下，平
衡常数的大小与相关物质量的改变没有关系，D错误。
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6. 1 000 K时，反应Ni（s）＋H2O（g） NiO（s）＋H2（g）的平衡常数
K＝0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是
（ ）
A. 该反应已达到平衡状态
B. 该反应未达到平衡状态，反应正向进行
C. 该反应未达到平衡状态，反应逆向进行
D. 无法确定该反应是否达到平衡状态
解析： 当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，Q＝ ＝1＞
K，则该反应未达到平衡状态，反应逆向进行，C正确。
√
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7. 一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：SiF4（g）
＋2H2O（g） SiO2（s）＋4HF（g），下列能表明该反应已达到化学平衡
状态的是（ ）
①v正（H2O）＝4v逆（HF） ②SiF4的体积分数不再变化 ③容器内气体
压强不再变化 ④4 mol H—O断裂的同时，有2 mol H—F断裂 ⑤混合气
体的体积不再变化
A. ①②③ B. ②③
C. ②④⑤ D. ③④⑤
√
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解析： ①v正（H2O）＝4v逆（HF），正、逆反应速率不相等，反应未
达到平衡状态，错误；②SiF4的体积分数不再变化，正、逆反应速率相
等，反应达到平衡状态，正确；③容器内气体压强不再变化，则混合气体
的总物质的量不变，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确；④
4 mol H—O断裂的同时，有2 mol H—F断裂，正、逆反应速率不相等，反
应未达到平衡状态，错误；⑤容器容积不变，混合气体的体积为定值，故
混合气体的体积不再变化，无法判断正、逆反应速率是否相等，无法判断
反应是否达到平衡状态，错误。
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8. （2025·福州第一次质检）25 ℃时，Cl2＋H2 2HCl K1＝2.57×1033，
Br2＋H2 2HBr K2＝1.91×1019，Cl2＋2HBr 2HCl＋Br2 K3，下列有
关说法正确的是（ ）
A. HBr的电子式为H∶Br
B. 增加氯气浓度，可使K3增大
C. 反应平衡常数关系为K3＝K1·K2
D. 相同条件下，Cl2与H2反应进行程度较Br2与H2的大
√
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解析： HBr是共价化合物，电子式为H︰ ︰，A错误；平衡常数
K3只受温度影响，增加Cl2浓度，K3不变，B错误；由方程式可知K1＝
、K2＝ 、K3＝ ，
则K3＝ ，C错误；K1＝2.57×1033＞K2＝1.91×1019，平衡常数可以
表示反应进行的程度，则相同条件下，Cl2与H2反应进行程度较Br2与
H2的大，D正确。
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9. 反应：Fe（s）＋CO2（g） FeO（s）＋CO（g），700 ℃时，K＝
1.47；900 ℃时，K＝2.15。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应为放热反应
B. 该反应的化学平衡常数表达式为
K＝
C. 700 ℃时通入CO2，平衡向正反应方向移动，K增大
D. 当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态
√
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解析： 由700 ℃时，K＝1.47，900 ℃时，K＝2.15，可知温度升高K
增大，则该反应正向为吸热反应，A错误；由反应方程式可得平衡常数的
表达式为K＝ ，B错误；K只受温度影响，温度不变，K不变，
因此通入二氧化碳气体，K不变，C错误；由反应的化学方程式可知，随
反应的正向进行，混合气体中CO2的含量减少，CO的含量增加，混合气体
的平均相对分子质量减小，当平均相对分子质量不再变化时，反应达到化
学平衡状态，D正确。
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10. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝ ，不同温度下该反应的平衡常数如表所示。
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
某温度下，若平衡时浓度符合关系式 ＝ ，则此时的温度
为（ ）
A. 800 ℃ B. 830 ℃
C. 1 000 ℃ D. 1 200 ℃
√
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解析： 由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO＋H2O CO2
＋H2，由平衡时浓度的关系式 ＝ 可知，反应的平衡常数
K＝ ＝ ＝0.60，由表格数据可知，反应温度为1 000 ℃。
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11. O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3
可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒
能力。常温常压下发生反应如下：反应①O3 O2＋[O] ΔH＞0，平衡常
数为K1；
反应②[O]＋O3 2O2 ΔH＜0，平衡常数为K2；
总反应：2O3 3O2 ΔH＜0，平衡常数为K。
下列叙述正确的是（ ）
A. 升高温度，K增大 B. K＝K1＋K2
C. 适当升温可提高消毒效率 D. 压强增大，K2减小
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解析： 由总反应：2O3 3O2 ΔH＜0可知，正反应为放热反应，则升
高温度平衡常数减小，A项错误；K＝ ＝ ·
＝K1·K2，B项错误；适当升温，反应①的平衡正向移动，生成[O]，反应②的平衡逆向移动，[O]的量增多，则可提高消毒效率，C项正确；平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误。
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12. （2024·张家界模拟）常压条件下，羰基化法精炼镍的原理为Ni（s）
＋4CO（g） Ni（CO）4（g） ΔH＜0。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高
纯镍。
已知：①230 ℃时，K＝2×10－5；②Ni（CO）4的沸点为42.2 ℃；③固体
杂质不参与反应。
下列判断错误的是（ ）
A. 第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃
B. 第二阶段，由于反应有可逆性，Ni（CO）4分解率较小
C. 增加c（CO），平衡向正向移动，但反应的平衡常数不变
D. 该反应达到平衡时，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO）
√
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解析： 第一阶段粗镍与CO反应生成气态Ni（CO）4，反应温度应该大
于Ni（CO）4的沸点42.2 ℃，生成气态Ni（CO）4分离出来，第二阶段将
气态Ni（CO）4加热230 ℃得到高纯镍。Ni（CO）4的沸点为42.2 ℃，应
大于沸点，便于分离出Ni（CO）4，第一阶段应选择高于42.2 ℃的反应温
度，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃，A正确；第二阶
段，在230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5，则其逆反应化学平衡常
数很大，所以Ni（CO）4几乎完全分解，B错误；增大CO的浓度，平衡正
向移动，由于化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不
变，C正确；反应的速率之比等于气体的化学计量数之比，所以平衡时有
4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO），D正确。
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二、非选择题（本题包括2小题）
13. （2024·连云港模拟）在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度T
的关系如表所示：
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
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（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
解析：由化学方程式知，该反应的化学平衡常数表达式：K＝ 。
（2）该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
解析：从表中数据可知，温度越高，化学平衡常数越大，说明正反应为吸热反应。
吸热
回答下列问题：
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（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c
（H2O），试判断此时的温度为 ℃。该温度下加入1 mol CO2（g）
和1 mol H2（g），充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为 。
解析：某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）
＝c（CO）·c（H2O），K＝ ＝1.0，因此该温度为830
℃；该温度下加入1 mol CO2（g）和1 mol H2（g），充分反应，达到平衡
时消耗二氧化碳x mol，列三段式：
830
50％
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K＝ ＝ ＝1.0，解得x＝0.5，CO2的转化率为
×100％＝50％。
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14. （2024·邵阳模拟）2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO（g）＋O2
（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间/s 0 1 2 3 4
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝ 。已知
K300 ℃＞K350 ℃，则该反应是 热反应。
解析：根据化学方程式可知，其平衡常数K＝ ，
K300 ℃＞K350 ℃，即温度越高平衡常数越小，正反应为放热反应。
放
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（2）用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝ 。
解析：0～2 s内Δn（NO）＝0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，根据方程式可知相同时段内Δn（O2）＝0.006 mol，容器容积为2 L，所以v（O2）＝ ＝0.001 5 mol·L－1·s－1。
0.001 5 mol·L－1·s－1
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（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
A. v（NO2）＝2v（O2） B. 容器内压强保持不变
C. v逆（NO）＝2v正（O2） D. 容器内密度保持不变
BC
解析：A项，平衡时正、逆反应速率相等，但未指明是正反应速率还
是逆反应速率，不符合题意；B项，该反应前后气体系数之和不相等，容
器恒容，所以未平衡时压强会变，当压强不变时说明反应平衡，符合题
意；C项，v逆（NO）＝2v正（O2），说明v逆（NO）＝v正（NO），反应
达到平衡，符合题意；D项，容器恒容则气体总体积不变，气体总质量不
变，所以不论是否平衡，密度都不变，不符合题意。
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（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是
（写一种即可） 。
解析：该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强可以加快反应速率，同时使平衡向正反应方向移动，增大反应物浓度也可以加快反应速率，同时使平衡向正反应方向移动。
增大压强（或增大反应物浓度）
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（5）将NO、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势不正确的
是 （填字母）。
解析：A项，正反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小，错误；
B项，使用催化剂，反应速率加快，但平衡时c（NO）不变，错误；C
项，温度越高，反应速率越快；升高温度，平衡逆向移动，NO转化率减
小，错误。
ABC
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（6）800 ℃时，平衡常数K＝9.0，发生反应：N2（g）＋O2（g） 2NO
（g），某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20
mol·L－1和0.40 mol·L－1，此时反应v正（N2） “＞”“＜”或
“＝”）v逆（N2）。
解析：某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20 mol·L－1和0.40 mol·L－1，此时Q＝ ＝4.0＜K＝9.0，则反应正向进行， v正（N2）＞v逆（N2）。
＞
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THANKS
演示完毕 感谢观看
