高考：化学平衡常数的几种考查形式
高考化学平衡常数的几种考查形式
化学平衡常数的几种考查形式河北省宣化县第一中学栾春武邮编075131新教材中增加了化学平衡常数的计算，实施新课标的省几乎年年都考，现将化学平衡常数的理解、应用与注意事项以及化学平衡常数计算的几种形式总结如下，供同学们参考：一、化学平衡常数的定义化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示。
例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)（式中个浓度均为平衡浓度）。
化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
二、应用平衡常数应注意的问题（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。
（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。
三、化学平衡常数的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个可逆反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。
可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)，Q c叫该反应的浓度熵。
高考化学二轮复习四大平衡常数课堂
K=
cp cm
(C。) ?cq (D)
(A) ?cn (B)
(2)影响K的外界因素:温度。若升温K增大(或减小),则正反应吸热(或放
热)。
(3)方程式书写形式对化学平衡常数的影响:①同一反应,正反应与逆反 应的化学平衡常数的乘积等于1,即K(正)·K(逆)=1。②对于同一反应,若
方程式中的化学计量数均扩大n倍或缩小为 1 ,则新平衡常数K'与原平
1.一定温度下,将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的密闭容器中 发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。反应过程中部 分物质的浓度变化如图所示。下列有关说法中错误的是 ( )
A.15 min时再向容器中充入CO、N2各0.6 mol,平衡不移动 B.反应进行到8 min时,CO2的生成速率小于CO的消耗速率 C.当生成NO与生成CO2的速率相等时表明反应达到平衡状态 D.若容器的压强保持不变,表明反应已达到平衡状态
子数目发生变化的反应,故当压强不变时,表明反应达到了平衡状态,D
项不符合题意。
2.在一定温度下,向2 L密闭容器中充入3 mol CO2和2 mol H2,发生反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。
(1)已知温度为T时,该反应的平衡常数K1=0.25,则该温度下反应 CO(g)+
答案 B 由图像知,15 min时反应达到平衡状态,K= 00..62,2?加?01入..4622一 定量的CO、N2后,Qc= 10..282,?求?01.得.4622K=Qc,故体系仍处于平衡状态,A项 不符合题意;当生成NO与生成CO2的速率相等时,表明正反应速率与逆
平衡常数
高考热点—四大平衡常数自从新课程引人平衡常数以后，化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积常数以及水的离子积常数等四大平衡常数就成为高考的热点，倍受命题者的青睐.一、化学平衡常数1.概念:对于一定温度下的可逆反应，无论反应物的起始浓度如何，反应达平衡状态后，生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数即该反应的化学平衡常数.用符号K表示. 2.书写: (l)同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数. (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中. (3)非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中. (的若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商). 3.注意点(l)化学平衡常数K只与温度有关;固体或纯液体的浓度看作“1”，不代人公式. (2)化学平衡常数表示可逆反应进行的程度.K值越大，表示反应进行得越完全;K值越小，表示反应进行得越不完全. (3)反应的平衡常数是指某一指定的反应，若反应方向改变，则K改变.若反...... (专题8·化学平衡常数解题策略化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。
化学平衡常数的引入，对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。
平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系，是反应限度的最根本的表现。
平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。
一、化学平衡常数在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，无论反应混合物的起始浓度是多少，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变，即各物质的浓度保持不变。
生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K表示。
化学平衡常数的计算公式为：对于可逆反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。
平衡常数
新教材中增加了化学平衡常数的计算，实施新课标的省几乎年年都考，现将化学平衡常数的理解、应用与注意事项以及化学平衡常数计算的几种形式总结如下，供同学们参考：一、化学平衡常数的定义化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K 表示。
例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝ c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)（式中个浓度均为平衡浓度）。
化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
二、 应用平衡常数应注意的问题（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。
（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。
三、 化学平衡常数的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个可逆反应的K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。
可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝ c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)，Q c 叫该反应的浓度熵。
若Q c ＞K ，反应向逆向进行；若Q c ＝K ，反应处于平衡状态；若Q c ＜K ，反应向正向进行。
化学平衡常数在高考试题中的考查视角及解题策略
水蒸气呢? 因 为 乙 烯 和 水 蒸 气 的 化 学 计 量 数 之 比 为
１∶４,两者物质 的 量 的 比 值 始 终 为１∶４,如 果 是 乙 烯 的
物质 的 量 分 数 为 ０
３９,则 水 蒸 气 的 物 质 的 量 分 数 为
所 以,该 条 件 下,水 蒸
０
３９ 的 ４ 倍,显 然 是 不 合 理 的 ．
极其独特的 作 用 ．
因 此,化 学 平 衡 常 数 作 为 考 查 学 生
知识和能力的载体,成为近几年高考试题中的新宠儿 ．
１ ２０２０ 年高考化学平衡常数题统计
随着新课程改革的不断 推 进,全 国 高 考 呈 现 了 多
元化的命题方式,在 ２０２０ 年 全 国 高 考 中,化 学 学 科 共
有 １０ 套 试 卷,其 中 教 育 部 考 试 中 心 命 制 ５ 套,分 别
×
４ ０
０３９３
该题把图象和 计 算 有 机 地 结 合 起 来,考 查 了
图１
根据图中点 A (
４４０K,
０
３９),计算该温度时反应
学生从化学平衡移动的视角分析曲线变化
的平衡常数 Kp ＝
和利用“三段式”计 算 A 点 平 衡 时 各 反 应 物 和 生 成 物
方法 １ 假设 n(
CO２ )和 n(H２ )的物质的 量
n(
N２O４),则２－
２
α＝３
α,求出 NO２ 转化率α＝０
４,平衡时 n(
NO２ )＝
９３
方法与技巧
需 要 特 别 注 意 的 是,由
１
２ mo
l,n(
N２O４)＝０
４ mo
l．
于 恒 温 恒 容 条 件,平 衡 时 的 压 强 发 生 了 变 化 不 再 是
化学平衡常数的测定方法
化学平衡常数的测定方法化学平衡常数（Kc）是描述在一定温度下，化学反应达到平衡时各生成物和反应物浓度比的一个数值。
化学平衡常数的测定方法有以下几种：1.实验测定法：通过实验测量反应物和生成物的浓度，然后根据化学平衡常数的表达式计算Kc值。
实验测定法包括等温滴定法、pH计法、电位滴定法等。
2.理论计算法：根据反应物和生成物的化学式和相对分子质量，以及反应的化学方程式，计算各物质的浓度，然后根据化学平衡常数的表达式计算Kc值。
3.平衡态法：在封闭系统中进行反应，通过改变温度、压力等条件，使反应达到平衡状态，然后根据实验数据计算Kc值。
4.光电滴定法：利用光电传感器检测反应物和生成物的浓度变化，通过数据处理计算Kc值。
5.温度梯度法：在不同温度下进行实验，测量各温度下的Kc值，然后根据温度对Kc值的影响关系，推算出在实际温度下的Kc值。
6.激光光谱法：利用激光光源和光谱仪，测量反应物和生成物的浓度，计算Kc值。
7.分子动力学模拟法：通过计算机模拟反应物和生成物的分子运动，计算平衡时的浓度比，从而得到Kc值。
8.线性代数法：根据反应物和生成物的化学式和相对分子质量，构建浓度矩阵，通过线性代数方法计算Kc值。
在实际操作中，可以根据具体反应和实验条件选择合适的测定方法。
需要注意的是，化学平衡常数Kc随着温度的变化而变化，因此在测定过程中应保持温度稳定。
此外，测定Kc值时还要注意避免实验误差，确保数据的准确性。
习题及方法：已知反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)在一定温度下，测得氮气、氢气和氨气的浓度分别为0.5 mol/L、1.5 mol/L和0.2 mol/L。
求该温度下反应的平衡常数Kc。
根据化学平衡常数的定义，Kc = [NH3]^2 / ([N2] * [H2]^3)。
将已知浓度代入公式计算Kc值。
某温度下，反应：2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) 的平衡常数Kc为2。
若在该温度下，将HI的浓度从0.4 mol/L减半到0.2 mol/L，求新平衡时H2和I2的浓度。
化学反应平衡常数的测定
化学反应平衡常数的测定化学反应平衡常数是描述化学反应的平衡状态的重要参数，它可以告诉我们在给定条件下反应的方向和程度。
测定化学反应平衡常数是理解和预测反应行为的关键步骤之一。
本文将介绍几种常见的方法来测定化学反应平衡常数。
一、酸碱滴定法酸碱滴定法是一种常用的测定酸碱性质的分析方法，也可以用于测定酸碱性质参与的化学反应平衡常数。
该方法通过在酸碱溶液中滴加适量的酸碱试剂，并观察溶液的pH值的变化，可以确定反应终点。
通过反应物的初始浓度和终点时的滴定体积，可以计算出反应的平衡常数。
二、气相色谱法气相色谱法是一种测定化合物浓度和平衡常数的常用方法。
它利用气相色谱仪分析样品中的反应物浓度和生成物浓度，并通过计算比例来确定反应的平衡常数。
该方法适用于气相反应和高温反应。
三、光谱法光谱法是一种通过测量吸光度或发射光强来确定化学反应平衡常数的方法。
例如，紫外可见光谱法可以用于测定溶液中的化学反应平衡常数。
该方法通过测量反应物或产物在特定波长下的吸光度变化，利用比尔定律来计算反应的平衡常数。
四、电化学法电化学法是一种通过测量电流、电压或电荷来测定化学反应平衡常数的方法。
例如，电解质溶液中的电导率测定可以用于确定溶液中的离子浓度和反应的平衡常数。
电化学法还包括电位滴定法、电极电势法等。
除了上述方法外，还有一些其他的测定化学反应平衡常数的方法，如温度变化法、不对称平衡法等，这里不再一一赘述。
选择适当的方法取决于反应类型、反应条件和测定目的。
需要注意的是，化学反应平衡常数的测定需要严格控制实验条件，包括温度、浓度、物质纯度等。
同时，合理设计实验方案，选择合适的仪器设备和试剂材料也是保证测定准确性的重要因素。
总结起来，测定化学反应平衡常数是了解反应行为和预测反应方向的重要手段。
根据不同的反应类型和实验条件，我们可以选择适当的方法进行测定，并通过严谨的实验操作和数据处理，得到准确可靠的结果。
这些测定方法在化学研究、工业生产和环境监测等领域起着重要作用。
高考化学 化学平衡常数及平衡转化率的计算
专题6 模块4 热点题型三 化学平衡常数及平衡转化率的计算（一）【知识梳理】 1．化学平衡常数的全面突破（1）数学表达式：在一定条件下，可逆反应：a A+b B=c C+d D 达到化学平衡时，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。
如： CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g)K ＝c (CO 2)Cr 2O2－7(aq)＋H 2O(l)2CrO2－4(aq)＋2H ＋(aq)但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。
如： C 2H 5OH ＋CH 3COOHCH 3COOC 2H 5＋H 2OC(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)K=c(H 2).c(CO)/c(H 2O)②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。
如： N 2O 4(g)2NO 2(g)K ＝c 2(NO 2)/ c(N 2O 4)12N 2O 4(g) NO 2(g)K ′＝c(NO 2)/ c 12 (N 2O 4)＝K2NO 2(g)N 2O 4(g)K ″＝c(N 2O 4)/ c 2(NO 2)＝1K因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。
（2）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。
②K 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。
（3）浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商(Q )。
当Q ＝K 时，该反应达到平衡状态；Q <K 时，该反应向正反应方向进行；Q>K时，该反应向逆反应方向进行。
化学平衡常数的测定方法
化学平衡常数的测定方法化学平衡常数是描述化学反应中物质组成达到稳定状态的情况的量化指标。
对于给定的化学反应，平衡常数可以告诉我们反应物与生成物之间的浓度或压力之间的定量关系。
测定化学平衡常数的方法有多种途径，下面将介绍几种常用的方法。
一、色谱法色谱法是一种常用于测定气体或液体体系平衡常数的方法。
它基于物质在固定相和流动相之间的相互作用差异，通过分离和检测样品中不同成分的相对浓度来确定平衡常数。
色谱法可以使用气相色谱或液相色谱的原理，根据不同物质的分配系数和保留时间，计算出平衡常数的值。
二、测定物质浓度差异法这种方法是通过测定反应物和生成物在反应体系中的浓度差异，从而反推出平衡常数。
测定物质浓度差异法可以使用各种分析技术，如光谱法、色谱法、电化学方法等，通过测定反应物和生成物的浓度或浓度差异，计算平衡常数。
三、压力差异法当涉及到气体反应体系时，可以利用压力差异来测定平衡常数。
这种方法通常使用压力传感器测量反应体系中反应物和生成物的压力差异，并通过与已知平衡常数的对比来计算未知反应体系的平衡常数值。
四、电化学方法电化学方法是通过测量化学反应体系在电化学条件下的电势差来确定平衡常数。
例如，可以使用电池电解法、电导法或电位滴定法等技术，通过测定电流的强度、电位的变化或电导率的变化来计算平衡常数。
五、温度变化法温度变化法是基于平衡常数与温度的关系来测定平衡常数的方法。
通过在不同温度下测定反应体系的平衡常数，得到平衡常数与温度的定量关系式，从而确定未知温度下的平衡常数。
六、计算机模拟法计算机模拟法是一种基于理论计算的方法，通过建立反应动力学模型和能量平衡模型，利用计算机模拟反应体系的行为来计算平衡常数。
这种方法适用于复杂的反应体系，可以通过模拟不同条件下的反应来获得平衡常数。
以上介绍了几种常用的方法来测定化学平衡常数。
在实际应用中，选择适合的方法取决于反应体系的性质、测定条件以及实验仪器的可用性。
通过准确测定化学平衡常数，可以更好地理解和控制化学反应，为实际应用中的反应条件优化和工艺改进提供参考依据。
高三化学二轮复习平衡常数及其应用教案
高三二轮热点专题复习化学平衡常数及其应用一、教学目标知识与能力：理解化学平衡常数的含义过程与方法：能用化学平衡常数计算反应物的转化率，判断反应热、平衡状态情感态度与价值观：体会化学平衡常数在解决实际问题中的应用二、教学模式：启发、引导、讲练结合三、重点、难点：平衡常数的应用；四、教学过程：（一）阐述考试说明对化学平衡常数的要求1、理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2、了解水的电离及离子积常数。
3、了解电离平衡常数的概念及其简单计算。
4、了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关计算。
近几年高考对平衡常数的考查：（二）化学平衡常数概念及表达式：1、在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
【学生板书】书写下列平衡常数表达式（1）C(s)+CO2(g)2CO(g)（2）CH3COOH CH3COO-+H+（3）NH3·H2O NH4++OH-（4）Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq)（5）CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-小结：1、化学平衡常数类型：电离平衡常数、水解平衡常数、沉淀溶解平衡常数2、书写平衡常数注意事项⑴固体、纯液体、稀溶液中水的浓度视为一定值，不写。
⑵表达式中的C表示各组分的平衡浓度。
（三）化学平衡常数的意义⑴化学平衡常数K的大小表示达到平衡时反应进行的程度。
K越大，表示反应进行的越完全。
⑵Ka、Kb的大小表示弱酸、弱碱的相对强弱。
Ka越大，弱酸的酸性越强；Kb越大，弱碱的碱性越强。
⑶Ksp反映难溶电解质在水中的溶解能力。
（四）外界条件对平衡常数的影响⑴平衡常数只与温度有关。
放热反应，温度升高，K减小；吸热反应，温度升高，K增大。
⑵因为弱电解质的电离，盐类的水解都是吸热的，所以温度升高，Ka、Kb、Kw都_______。
高考化学试题中的五大平衡常数
高考化学试题中的五大常数一、考查化学平衡常数1. 考点精析(1)对于一般的可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g)，其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以表示为：,各物质的浓度一定是平衡．．时的浓度,而不是其他时刻的。
据此可判断反应进行的程度：K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转换率越高；K值越小，正反应进行的程度越下，逆反应进行的程度越大，反应物的转换率越低。
(2)在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。
例如：Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，在一定温度下，化学平衡常数。
(3)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。
例如，在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，平衡常数为K。
，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：，叫该反应的浓度商。
则有以下结论：＜K，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方向进行；＝K，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平衡状态；＞K，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方向进行。
(4)化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。
(5)当化学反应方程式的计量数一定时，化学平衡常数只与温度有关。
2．考题例析【例1】（2011福建高考题）25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是（ ）A ．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb 2+)增大B ．往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后，c(Pb 2+)变小C ．升高温度，平衡体系中c(Pb 2+)增大，说明该反应△H ＞0D ．25℃时，该反应的平衡常数K ＝2.2解析：此题是新情景，考查平衡移动原理以及平衡常数计算等核心知识，只要基础扎实都能顺利作答。
化学平衡常数常考题型及解题策略
例 1. (2017年 高 考 新 课 标 I卷 2 8 题 ，节选）（3 ) H 2S
与 C 0 2 在高温下发生反应:H ^ g ) + C 0 2(g ) # C 0 S (g) + H 20 ( g )。在 610 K 时 ，将 0. 10 m o l C 0 2 与0.40 m o l H 2S 充 人 2.5 L 的 空 钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数 为 0.02。
解题策略:溶液中存在的电离平衡、水解 平 衡 、溶解
平衡均遵循化学平衡原理,溶液中离子平衡常数是化学
平衡常数的一种特殊形式。只要把离子平衡常数表达
式写准确，带 人 溶 液 中 相 应 的 粒 子 浓 度 问 题 便 迎 刃 而
解 。同时，特别注意利用好溶液中粒子间存在的三大守 恒 ：电荷守恒、物 料 守 恒 （原 子 守 恒 ）、质 子 （H + ) 守 恒 。
2.8 x l 0 _3„
解题策略:牢 记 化 学 平 衡 常 数 表 达 式 ：对可逆反应
a A (g ) + i B (g ) ^ c C (g ) + r f D ( g ) 尺= [ C r [ D ]rf/
([A ]°[B ]6) 。特别注意表达式中各物质的浓度必须用
达 到 平 衡 时 的 浓 度 ，固 体 或 纯 液 体 均 不 出 现 在 平 衡 常 数
三 、关于电解质溶液中离子平衡常数的考查
例 3. (2017年 高 考 江 苏 卷 2 0 题 ，节 选 ）（2 ) H3As0 4
水溶液中含砷的各物种的分布分数与pH 的关系如图2
所示。
解析:(2 )②由 H3As0 4
+ H*，可得 H3As0 4
考点10 化学平衡常数及其图象分析(解析版)
考点10 化学平衡常数及其图象分析【命题趋向】化学平衡常数是新课标教材增加的内容，全国每套试卷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。
图像、数据信息是高考考查难点和区分点，高考通过信息给予多样化，考查接受、加工、同化新信息能力。
【命题预测】化学平衡常数是平衡理论核心，平衡常数是高考必考点；识图是化学平衡的难点，从近几年高考看，选择有机反应、溶液中进行的反应考查化学平衡问题成为命题热点。
重点考查方向：(1)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p H、K sp、K w等常数计算。
【试题汇编】一、非选择题1．(2020·三明市普通高中期末质量检测)常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下：反应①：O3O2+[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．降低温度，K减小B．K=K1+K2C．增大压强，K2减小D．适当升温，可提高消毒效率【答案】D【解析】A项，降低温度向放热反应移动即正向移动，K增大，故A错误；B项，方程式相加，平衡常数应该相乘，因此K=K1∙K2，故B错误；C项，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即逆向移动，平衡常数不变，故C错误；D项，适当升温，反应速率加快，消毒效率提高，故D正确。
高考化学考点化学平衡常数及转化
1．化学平衡常数（1）定义在一定温度下，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。
（2）表达式对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=。
（3）应用①判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。
K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。
②判断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时，浓度商均为Q c=。
Q c>K时，反应向逆反应方向进行；Q c=K时，反应处于平衡状态；Q c<K时，反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数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。
2．转化率对于一般的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平衡时反应物A的转化率为α(A)＝×100％＝×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。
常见有以下几种情形：考向一化学平衡常数及影响因素典例1在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是A．反应达平衡时，X的转化率为50%B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数【答案】C1．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(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2ΔH2<0(Ⅱ)（1）4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
化学平衡常数计算解题攻略
技法点拨化学平衡常数计算解题攻略■闫瑞芳摘要：教师在备考过程中要帮助学生掌握解题模型然后在精选习题的基础上，围绕“一题多变”开展变式训练，逐渐增强学生的解题能力。
关键词：化学平衡常数；三段式引言：化学平衡常数计算是高考命题的热点，全国卷几乎每年都涉及。
考生要想解决这类题型必须对平衡的概念理解到位，掌握好平衡常数的表达式以及计算平衡常数的模型—三段式，充分利用题目已知信息解决问题。
一、试题研究化学平衡常数的简单计算学生比较熟悉，能用三段式解决问题。
近年来由于试题难度增加，考生在考场对于该类题型由于时间关系，或是逻辑思维能力欠缺难以解决。
该类题干中会给出反应方程式，已知反应的起始量以及变化量，题目的难度在于怎样完整地列出三段式。
例题分析：［2018·全国卷Ⅰ，28］F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5（g）分解反应：2N 2O 5（g ）→4NO 2（g ）+O 2（g）2N 2O 4（g）⇌其中NO 2二聚为N 2O 4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示（t =∞时，N 2O 5（g ）完全分解）：t/min p/kPa035.84040.38042.5……∞63.1④25℃时N 2O 4（g ）⇌2NO 2（g）反应的平衡常数Kp=kPa （Kp 为以分压表示的平衡常数）。
解析：将题干中的有用信息提取出来（即0分钟和t =∞时的压强）：2N 2O 5（g ）→4nO 2（g ）+O 2（g ）始/kPa 35.800平/kPa71.617.92NO 2（g ）⇌N 2O 4（g）始/kPa 71.60转/kPa 2p p 平/kPa 71.6-2p p P 实总=71.6-2p +p +17.9=63.1KP P =26.4KPN 2O 4（g ）⇌2NO 2（g）平/kPa 26.418.8Kp=p 2（NO 2）/p （N 2O 4）=（18.8）2/26.4=13.4该题是K p 的计算，难度较大，如果考生能想到列压强三段式，问题就会简单很多。
化学平衡常数在高考试题中的延伸考查
化学平衡常数在高考试题中的延伸考查张小波(张掖市第二中学ꎬ甘肃张掖７３４０００)摘㊀要:本文研究了近几年高考试题ꎬ发现化学平衡常数的考查形式㊁对象出现了新变化.在浓度平衡常数概念的基础上衍生出了压强平衡常数㊁标准平衡常数(相对压力平衡常数)㊁物质的量分数平衡常数等概念.但平衡常数的意义不变ꎬ它们的大小均只受温度影响ꎬ而且应用方向几乎不变 判断可逆反应的方向㊁判断可逆反应进行的程度㊁判断可逆反应的热效应㊁计算可逆反应中反应物的转化率等等.同时按照多重平衡规则将浓度平衡常数与电离平衡常数㊁难溶电解质溶度积常数进行了关联.关键词:浓度平衡常数ꎻ压强平衡常数ꎻ标准平衡常数(相对压力平衡常数)ꎻ物质的量分数平衡常数ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)３１－０１２８－０５收稿日期:２０２３－０８－０５作者简介:张小波(１９７９－)ꎬ男ꎬ甘肃省庆阳人ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中化学教学研究.基金项目:本文系甘肃省教育科学 十三五 规划２０１８年度一般课题 基于微课的翻转课堂学习资源的开发 的研究成果ꎬ课题批准号:ＧＳ[２０１８]ＧＨＢ２０９８ꎻ本文系甘肃省教育科学 十四五 规划２０２１年度一般课题 基于核心素养培育的中学校本课程开发与实践研究 的研究成果ꎬ课题批准号:ＧＳ[２０２１]ＧＨＢ０６５２.㊀㊀化学平衡常数是化学反应基本原理中的核心内容ꎬ是高考热点知识.近几年高考化学试题中关于化学平衡常数的考查有所创新ꎬ对其进行了延伸ꎬ主要涉及压强平衡常数㊁标准平衡常数(相对压力平衡常数)㊁物质的量分数平衡常数以及平衡常数与其它常数相关联等.突显了高考试题源于课本㊁高于课本的特点ꎬ真正体现了变化观念和平衡思想ꎬ证据推理与模型认知的化学核心素养[１].１压强平衡常数根据现行高中化学教材上介绍的浓度平衡常数(Ｋｃ)的定义ꎬ按照类推的思路也可以给出压强平衡常数(Ｋｐ)的定义:温度恒定ꎬ当一个可逆反应达到化学平衡状态时ꎬ生成物中气体压强幂之积与反应物中气体压强幂之积的比值叫做压强平衡常数.当然ꎬ在这里需要注意的是:固体和纯液体的浓度一般视为常数ꎬ不能写入平衡常数表达式中.因此ꎬＫｃ中的物质可以是气态物质ꎬ也可以是溶液中的溶质ꎬ而Ｋｐ中的物质只能是气态物质.对于可逆反应ａＡ(ｇ)＋ｂＢ(ｇ) ｃＣ(ｇ)＋ｄＤ(ｇ)ꎬ根据ｐＶ＝ｎＲＴꎬ可以推出两个结论[２]:一是:Ｋｃ＝ｐｅＣ ｐｄＤｐａＡ ｐｂＢ(ＲＴ)(ａ＋ｂ)－(ｃ＋ｄ)＝Ｋｐ (ＲＴ)(ａ＋ｂ)－(ｃ＋ｄ)ꎬＫｃ只受温度影响ꎬ那么Ｋｐ也只受温度影响ꎻ当反应前后气体物质化学计量数之和相等(ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄ)时ꎬＫｃ＝Ｋｐ.二是:ｐｉ＝ｘｉˑｐ总(其中ｐｉ是气体的分压ꎬｘｉ是各气体的物质量分数或体积分数ꎬｐ总是气体的总压).例１㊀(２０２２年１月浙江卷－２９节选)(３)一氧化碳变换反应:ＣＯ(ｇ)＋Ｈ２Ｏ(ｇ) ＣＯ２(ｇ)＋Ｈ２(ｇ)ΔＨ＝－４１ｋＪ ｍｏｌ－１①一定温度下ꎬ反应后测得各组分的平衡压强:ｐ(ＣＯ)＝０.２５ＭＰａ㊁ｐ(Ｈ２Ｏ)＝０.２５ＭＰａ㊁ｐ(ＣＯ２)＝０.７５ＭＰａ和ｐ(Ｈ２)＝０.７５ＭＰａꎬ则反应的平衡常数Ｋ的数值为.②维持与题①相同的温度和总压ꎬ提高水蒸气的比例ꎬ使ＣＯ的平衡转化率提高到９０％ꎬ则原料气中水蒸气和ＣＯ的物质的量之比为.答案:(３)①９.０㊀②１.８ʒ１解析㊀①该反应为反应前后气体分子数不变(化学计量数之和相等)的反应ꎬ所以Ｋｃ＝Ｋｐꎬ故Ｋ＝Ｋｐ＝ｐ(ＣＯ２) ｐ(Ｈ２)ｐ(ＣＯ) ｐ(Ｈ２Ｏ)＝０.７５ˑ０.７５０.２５ˑ０.２５＝９.０②假设原料气中水蒸气为ｘｍｏｌꎬＣＯ为１ｍｏｌꎬ当ＣＯ的平衡转化率为９０％时ꎬ消耗的ＣＯ和Ｈ２Ｏ的物质的量为０.９ｍｏｌꎬ同时生成的ＣＯ２和Ｈ２的物质的量为０.９ｍｏｌꎬ那么ꎬ平衡时ＣＯ㊁ＣＯ２㊁Ｈ２和Ｈ２Ｏ的物质的量分别为０.１ｍｏｌ㊁０.９ｍｏｌ㊁０.９ｍｏｌ和(ｘ－０.９)ｍｏｌ.此时ꎬ假设反应容器的体积为ＶＬꎬ则可逆反应的平衡常数表达式如下:Ｋ＝ｃ(Ｈ２)ˑｃ(ＣＯ２)ｃ(ＣＯ)ˑｃ(Ｈ２Ｏ)＝０.９Ｖˑ０.９Ｖ０.１Ｖˑｘ－０.９Ｖ＝９.０解得ｘ＝１.８ꎬ故水蒸气与ＣＯ物质量之比为１.８ʒ１.总结㊀这个反应比较特殊ꎬ即反应前后气体分子数不变ꎬ所以Ｋｃ＝Ｋｐ.这个知识点在高考备考中学生一定要知晓ꎬ否则在考场上学生不仅会不知所措㊁无法解答ꎬ还可能打乱学生思维ꎬ影响其他题目的解答.第二问题目告诉要维持与题①相同的温度和总压ꎬ说明可逆反应达到新平衡后Ｋｐ不变.只要巧妙假设出原料其中水蒸气和一氧化碳的物质的量ꎬ然后根据ＣＯ的平衡转化率为９０％ꎬ就可以根据Ｋ的定义式直接求解.例２㊀(２０２２年全国甲卷－２８节选)(１)(ⅰ)直接氯化:ＴｉＯ２(ｓ)＋２Ｃｌ２(ｇ) ＴｉＣｌ４(ｇ)＋Ｏ２(ｇ)㊀ΔＨ１＝１７２ｋＪ ｍｏｌ－１ꎬＫｐ１＝１.０ˑ１０－２.(ⅱ)碳氯化:ＴｉＯ２(ｓ)＋２Ｃｌ２(ｇ)＋２Ｃ(ｓ)ＴｉＣｌ４(ｇ)＋２ＣＯ(ｇ)㊀ΔＨ２＝－５１ｋＪ ｍｏｌ－１ꎬＫｐ２＝１.２ˑ１０１２Ｐａ.①反应２Ｃ(ｓ)＋Ｏ２(ｇ) ２ＣＯ(ｇ)的ΔＨ为ｋＪ ｍｏｌ－１ꎬＫｐ＝Ｐａ.(２)在１.０ˑ１０５Ｐａꎬ将ＴｉＯ２㊁Ｃ㊁Ｃｌ２以物质的量比１ʒ２.２ʒ２进行反应.体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图１所示[３].图１㊀物质的量分数随温度变化图①Ｃ(ｓ)＋ＣＯ２(ｇ) ２ＣＯ(ｇ)的平衡常数Ｋｐ(１４００ħ)＝Ｐａ.答案:(１)①－２２３㊀１.２ˑ１０１４(２)①７.２ˑ１０５解析㊀(１)①知道已知反应的化学平衡常数ꎬ要求未知反应的化学平衡常数ꎬ可以根据盖斯定律来解决.通过观察发现只要将 反应ⅱ－反应ⅰ 就会得到反应２Ｃ(ｓ)＋Ｏ２(ｇ) ２ＣＯ(ｇ)ꎬ那么ꎬ该反应的ΔＨ＝－５１ｋＪ/ｍｏｌ－１７２ｋＪ/ｍｏｌ＝－２２３ｋＪ/ｍｏｌꎻ该反应的压强平衡常数计算过程如下:Ｋｐ＝Ｋｐ２Ｋｐ１＝１.２ˑ１０１２Ｐａ１.０ˑ１０－２＝１.２ˑ１０１４Ｐａ(２)①仔细观察图１可知ꎬ在１４００ħ时ꎬ反应体系中ＣＯ２㊁ＴｉＣｌ４㊁ＣＯ三种气体的平衡组成比例分别是０.０５㊁０.３５和０.６ꎬ因此ꎬ反应Ｃ(ｓ)＋ＣＯ２(ｇ)２ＣＯ(ｇ)的压强平衡常数Ｋｐ(１４００ħ)＝ｐ２(ＣＯ)ｐ(ＣＯ２)＝(０.６ｐ总)２０.０５ｐ总＝(０.６ˑ１.０ˑ１０５Ｐａ)２０.０５ˑ１.０ˑ１０５Ｐａ＝７.２ˑ１０５Ｐａ总结㊀第一问已知两个反应的ΔＨ和Ｋｐꎬ根据盖斯定律求出第三个反应的ΔＨꎬ再按照多重平衡规则就可以求出其Ｋｐ.对于多重平衡ꎬ处理的规则一般是:若总反应可以看成是几个分步反应化学方程式经过相加(减)得到的ꎬ那么ꎬ总反应的平衡常数就等于各分步反应的平衡常数之乘积(商).２标准平衡常数(相对压力平衡常数)例３㊀(２０２１年湖南卷－１６节选)(３)某兴趣小组对该反应进行了实验探究.在一定温度和催化剂的条件下ꎬ将０.１ｍｏｌＮＨ３通入３Ｌ的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为２００ｋＰａ):２ＮＨ３(ｇ)Ｎ２(ｇ)＋３Ｈ２(ｇ)ꎬ各物质的分压随时间的变化曲线如图２所示.图２㊀各物质的分压随时间的变化曲线③在该温度下ꎬ反应的标准平衡常数Ｋ＝.(对于反应ｄＤ(ｇ)＋ｅＥ(ｇ) ｇＧ(ｇ)＋ｈＨ(ｇ)ꎬＫ ＝(ｐＧｐ )ｇ (ｐＨｐ )ｈ(ｐＤｐ )ｄ (ｐＥｐ)ｅꎬ其中ｐ ＝１００ｋＰａꎬｐＧ㊁ｐＨ㊁ｐＤ㊁ｐＥ为各组分的平衡分压).答案:０.４８解析㊀③由图可知ꎬ平衡时ꎬＮＨ３㊁Ｎ２㊁Ｈ２的分压分别为１２０㊁４０㊁１２０ｋＰａꎬ反应的标准平衡常数Ｋ ＝０.４ˑ(１.２)３(１.２)２＝０.４８.总结㊀标准平衡常数和压强平衡常数相比较ꎬ就是用各气体分压和标准压强的商代替分压.学生容易理解ꎬ难度不大.２０２１年广东卷第１９题中出现了相对压力平衡常数ꎬ其数学表达式单从形式上来看就是在浓度平衡常数表达式的基础上ꎬ利用平衡时各组分(气体)的相对分压代替平衡浓度就可以了.而平衡时气体的相对分压等于其分压(单位为ｋＰａ)除以ｐ０(ｐ０＝１００ｋＰａ)ꎬ可见ꎬ标准平衡常数和相对压力平衡常数从形式上来看极其相似ꎬ只要稍加注意ꎬ学生就能实现顺利过渡.３物质的量分数平衡常数例４㊀(２０２１年山东卷－２０节选)反应Ⅰ:＋ＣＨ３ＯＨＫ１ңＯＴＡＭＥ㊀ΔＨ１㊀㊀㊀㊀Ａ反应Ⅱ:＋ＣＨ３ＯＨＫ２ңＯＴＡＭＥ㊀ΔＨ２㊀㊀㊀㊀Ｂ反应Ⅲ:Ｋ３ң㊀ΔＨ３(２)向某反应容器中加入１.０ｍｏｌＴＡＭＥꎬ温度为３５３Ｋ时ꎬ测得ＴＡＭＥ的平衡转化率为α.已知Ｋｘ３＝９.０ꎬ则平衡体系中Ｂ的物质的量为ｍｏｌꎬ反应Ⅰ的平衡常数Ｋｘ１＝.同温同压下ꎬ再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释ꎬ反应Ⅰ的化学平衡将(填 正向移动 逆向移动 或 不移动 )ꎻ平衡时ꎬＡ与ＣＨ３ＯＨ物质的量浓度之比ｃ(Ａ)ʒｃ(ＣＨ３ＯＨ)＝.(３)向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量Ａ㊁Ｂ和ＣＨ３ＯＨ.温度为３５３Ｋꎬａ㊁ｂ物质的量浓度ｃ随反应时间ｔ的变化如图３所示.代表Ｂ的变化曲线为(填 Ｘ 或 Ｙ )ꎻｔ＝１００ｓ时ꎬ反应Ⅲ的正反应速率ｖ正逆反应速率ｖ逆(填 > < 或＝)[４].图３㊀ｃ与ｔ变化关系答案:(２)０.９α㊀１０(１－α)(１＋α)α２㊀逆向移动㊀１ʒ１０㊀(３)Ｘ㊀<解析㊀(２)根据已知条件ꎬ可以计算出平衡体系中各组分的物质的量:ｎ(ＴＡＭＥ)＝(１－α)ｍｏｌꎬｎ(Ａ)＋ｎ(Ｂ)＝αｍｏｌꎬｎ(ＣＨ３ＯＨ)＝αｍｏｌ.又已知Ｋｘ３＝９.０ꎬ则可以得到如下的式子:ｘＢｘＡ＝ｎＢｎＡ＝９.０ꎬ再结合ｎ(Ａ)＋ｎ(Ｂ)＝αｍｏｌꎬ可以求出此平衡体系中Ａ和Ｂ的物质的量分别为０.１α和０.９αｍｏｌ.反应Ⅰ的平衡常数:Ｋｘ１＝ｘＴＡＭＥｘＡ ｘＣＨ３ＯＨ＝１－α１＋α０.１α１＋αα１＋α＝１０(１－α)(１＋α)α２.如果在同温同压下再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃进行稀释ꎬ根据平衡移动原理可知ꎬ化学平衡Ⅰ将向着分子数增大的方向(逆向)移动.达新平衡时ꎬ虽然ＴＡＭＥ的转化率增大了ꎬ但是该反应平衡常数不会改变ꎬＡ与ＣＨ３ＯＨ物质的量浓度之比也不会改变ꎬ即ｃ(Ａ)ʒｃ(ＣＨ３ＯＨ)＝０.１αʒα＝１ʒ１０.(３)由于化学反应的温度仍然是３５３Ｋꎬ所以Ｋｘ３仍然等于９.０.由图可知ꎬ曲线Ｘ代表的平衡浓度高于Ｙ代表的平衡浓度ꎬ可判断出曲线Ｘ代表Ｂ的物质的量浓度随时间的变化ꎻ曲线Ｙ代表Ａ的物质的量浓度随时间的变化.由曲线变化趋势可知ꎬ１００ｓ以后各组分的浓度仍在变化ꎬ说明１００ｓ时该反应并没有达到平衡状态.ｔ＝１００ｓ时ꎬＱｘ３＝ｘＢｘＡ＝ｎＢｎＡ＝０.１１２０.０１１ʈ１０.２>９.０＝Ｋｘ３ꎬ因此ꎬ反应Ⅲ正在向逆反应方向移动ꎬ故其正反应速率ｖ正小于逆反应速率ｖ逆.总结㊀学生已经理解了物质的量浓度平衡常数和压强平衡常数ꎬ现在很容易接受新事物 物质的量分数平衡常数.第二问是有关从逆向建立多重平衡的问题ꎬ增加了试题的难度ꎬ很好地考查了学生对化学平衡的概念㊁建立过程㊁特征㊁多重平衡的特点和规则的理解和掌握情况.要解答好本题ꎬ学生需要具备扎实的基本功和灵活的思维.就考查的方向和内容来说比较中规中矩:由反应Ⅲ的平衡常数计算出平衡体系中Ｂ的物质的量ꎬ再算出反应Ⅰ的平衡常数ꎬ即平衡常数与组分物质的量的互算ꎬ最后还考查了利用Ｑｘ与Ｋｘ的相对大小关系来判断化学反应进行的方向.４化学平衡常数与其它常数相关联例５㊀(２０２１年湖北卷－１６节选)(３)２５ħ时ꎬ已知:Ｋｂ(ＮＨ３ Ｈ２Ｏ)ʈ２.０ˑ１０－５ꎬＫｓｐ[Ｇａ(ＯＨ)３]ʈ１.０ˑ１０－３５ꎬ为探究Ｇａ(ＯＨ)３在氨水中能否溶解ꎬ计算反应Ｇａ(ＯＨ)３＋ＮＨ３ Ｈ２Ｏ[Ｇａ(ＯＨ)４]－＋ＮＨ＋４的平衡常数Ｋ＝.(已知:Ｇａ３＋＋４ＯＨ－ [Ｇａ(ＯＨ)４]－㊀Ｋ１＝ｃ([Ｇａ(ＯＨ)４]－)ｃ(Ｇａ３＋) ｃ４(ＯＨ－)ʈ１.０ˑ１０３４)答案:２.０ˑ１０－６解析㊀Ｋ＝ｃ(ＮＨ＋４) ｃ([Ｇａ(ＯＨ)－４])ｃ(ＮＨ３ Ｈ２Ｏ)＝ｃ(ＮＨ＋４) ｃ([Ｇａ(ＯＨ)－４])ｃ(ＮＨ３ Ｈ２Ｏ)ˑｃ(Ｇａ３＋) ｃ４(ＯＨ－)ｃ(Ｇａ３＋) ｃ４(ＯＨ－)＝Ｋ１ˑＫｂˑＫｓｐ[Ｇａ(ＯＨ)３]＝１.０ˑ１０３４ˑ２.０ˑ１０－５ˑ１.０ˑ１０－３５＝２.０ˑ１０－６ꎬ由此推知ꎬ氢氧化镓不溶于浓氨水(因为Ｋɤ１０－５ꎬ反应很难进行).㊀总结㊀此题是一个典型的多重平衡问题ꎬ只要心细ꎬ找出它们之间的关系ꎬ按照多重平衡规则就可以解决ꎬ这样的题目经常训练ꎬ难度不大.可见平衡常数之间是可以相关联的.５化学平衡常数与化学反应速率相关联例６㊀(２０２１年海南卷－１６节选)(３)溶于水的ＣＯ２只有部分转化为Ｈ２ＣＯ３(ａｑ)ꎬ大部分以水合ＣＯ２的形式存在ꎬ水合ＣＯ２可用ＣＯ２(ａｑ)表示.已知２５ħ时ꎬＨ２ＣＯ３(ａｑ) ＣＯ２(ａｑ)＋Ｈ２Ｏ(ｌ)的平衡常数Ｋ＝６００ꎬ正反应的速率可表示为ｖ(Ｈ２ＣＯ３)＝ｋ１ ｃ(Ｈ２ＣＯ３)ꎬ逆反应的速率可表示为ｖ(ＣＯ２)＝ｋ２ ｃ(ＣＯ２)ꎬ则ｋ２＝(用含ｋ１的代数式表示).答案:ｋ１/６００解析㊀２５ħ时ꎬ可逆反应Ｈ２ＣＯ３(ａｑ) ＣＯ２(ａｑ)＋Ｈ２Ｏ(ｌ)的平衡常数表达式为:Ｋ＝ｃ(ＣＯ２)ｃ(Ｈ２ＣＯ３)ꎬ其中水是纯液体ꎬ浓度不写入平衡常数的表达式.将Ｋ＝６００㊁ｖ(Ｈ２ＣＯ３)＝ｋ１ ｃ(Ｈ２ＣＯ３)和ｖ(ＣＯ２)＝ｋ２ ｃ(ＣＯ２)代入可得ꎬＫ＝ｃ(ＣＯ２)ｃ(Ｈ２ＣＯ３)＝ｖ(ＣＯ２)ｋ２ｖ(Ｈ２ＣＯ３)ｋ１＝６００.又由于该可逆反应达到了平衡状态ꎬ所以ｖ(Ｈ２ＣＯ３)＝ｖ(ＣＯ２)ꎬ进一步化简可得:ｋ２＝ｋ１/６００总结㊀本题将化学平衡常数与可逆反应的正逆化学反应速率联系了起来ꎬ联系二者的桥梁和纽带就是物质的量浓度.题目能很好地考查学生知识迁移应用的能力㊁学生思维的灵活性㊁综合分析和解决问题的能力以及数学推理的能力等等.尤其是最后一步ꎬ至关重要.当可逆反应达到平衡状态时ꎬ对同种物质而言ꎬ正逆反应速率相等ꎻ对不同物质而言ꎬ正逆反应速率之比等于化学计量数之比.所以ꎬ当这个特殊(化学计量数均为１)的可逆反应达到平衡状态时ꎬ可以得出这样的结论:ｖ(Ｈ２ＣＯ３)＝ｖ(ＣＯ２).㊀本题表面上看起来很简单ꎬ但对学生而言ꎬ要全部想清楚ꎬ顺利推导出来ꎬ还是有一定的挑战性.这就要求教师在平时教学的过程中要有耐心ꎬ循序善诱ꎬ最终水到渠成.综上所述ꎬ高考试题中平衡常数的面孔虽然发生了一些变化ꎬ但它的考查方向几乎没变:根据平衡常数可以判断可逆反应进行的程度(若Ｋɤ１０－５ꎬ反应很难进行ꎻ若Ｋȡ１０５ꎬ反应进行得较完全ꎻ若１０－５<Ｋ<１０５ꎬ可逆反应)ꎻ判断反应的热效应ꎻ判断可逆反应的方向ꎻ计算反应物的转化率等.这就要求在高考备考时基本知识要复习全面ꎬ理解透彻ꎬ熟练应用ꎬ基本功要扎实ꎬ当然要突出重点.同时ꎬ师生要研究近年来所有高考试题ꎬ把握它的新变化ꎬ重视知识的拓展与深化.参考文献:[１]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[Ｍ].北京:人民教育出版社ꎬ２０２０:４. [２]刘树领.高考热点之压强平衡常数与多重平衡规则[Ｊ].高中数理化ꎬ２０２０(２１):７０. [３]黄剑锋ꎬ汤希雁.情境化高考化学试题的特点分析:以２０２２年高考全国甲卷理综化学试题为例[Ｊ].中小学课堂教学研究ꎬ２０２２(１０):５６－５７. [４]刘树领ꎬ庞立霞.研读真题ꎬ提升解题品质:以突破化学反应原理综合大题为例[Ｊ].高中数理化ꎬ２０２２(Ｚ２):７７－７８.[责任编辑:季春阳]。
探析高考试题中化学平衡常数的计算方法
探析高考试题中化学平衡常数的计算方法《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》中对化学平衡常数的考察提出了明确的要求：“了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算”。
中学化学教材中化学平衡常数K是用物质的平衡浓度c来表示和计算，但近几年的高考中总有新的信息题，考察平衡分压表示的压强平衡常数K p，平衡时物质的量分数表示的K x，标准平衡常数等。
各种K的考察是对考生化学平衡基础知识、化学计算能力、对信息的整合吸收能力以及知识迁移应用能力的多重考察。
笔者试图通过例题分类来阐述K c、K p、K x三类平衡常数的计算方法，帮助学生形成解答此类试题的一种清晰的、可重复操作的思维模型，有效击破这三类平衡常数的计算。
一、K的计算人教版普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》中关于化学平衡常数的定义为“在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数”。
由于平衡常数是用平衡时各物质的物质的量浓度来计算的，因此又称为浓度平衡常数，用符号K c或K表示。
[例1]在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 molH2O(g) ，加热到t ℃，发生反应CO(g) +H2O(g) ⇌CO2(g)＋H2(g)，平衡时CO转化率为50%，则t ℃时该反应的平衡常数为。
[分析]CO(g) +H2O(g) ⇌CO2(g)＋H2(g)始/mol 1 1 0 0转 0.5 0.5 0.5 0.5平 0.5 0.5 0.5 0.5[例2]加热N2O5依次发生反应①N2O5(g) ⇌N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) ⇌N2O(g)＋O2(g)。
在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。
则t ℃时反应①的平衡常数为。
[分析]方法一：“三段式”法，假设①先反应，然后再发生反应②①N2O5(g) ⇌N2O3(g)＋O2(g) ②N2O3(g) ⇌N2O(g)＋O2(g)始/mol·L－1 4 0 0 x0 x转 x x x y y y平 4－x x x x-y y x+y根据题意得：x+y=4.5，x-y=1.7；解得x=3.1，y=1.4方法二：“守恒法”，反应前后N元素有16 mol，O元素有40 molN元素守恒：2 n(N2O5)+2 n(N2O)+3.4×2=16O元素守恒：5 n(N2O5)+n(N2O)+3.4×3+9×2=8×5平衡时n(N2O5)=1.8mol n(N2O)=2.8mol[模型构建]mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) (c(A)等表示平衡时物质的量浓度)计算方法：①“三段式法”计算列三段式时注意统一单位，以mol为单位时，最后要除以体积求出平衡时物质的量浓度，再代入公式计算。
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化学平衡常数的几种考查形式河北省宣化县第一中学栾春武邮编新教材中增加了化学平衡常数的计算，实施新课标的省几乎年年都考，现将化学平衡常数的理解、应用与注意事项以及化学平衡常数计算的几种形式总结如下，供同学们参考：一、化学平衡常数的定义化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示。
例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)（式中个浓度均为平衡浓度）。
化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
二、应用平衡常数应注意的问题（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。
（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。
三、化学平衡常数的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个可逆反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。
可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)，Q c叫该反应的浓度熵。
若Q c＞K，反应向逆向进行；若Q c＝K，反应处于平衡状态；若Q c＜K，反应向正向进行。
（3）利用K值可判断反应的热效应：若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应；四、具体应用举例分析1. 平衡常数的变化趋势的判断化学平衡常数只是温度的函数，不随浓度的变化而变化。
因此根据反应的热效应，即可判断平衡常数的变化趋势。
【例题1】汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+ CO(g) 12N2(g)+ CO2(g)；△H＝－373.4kJ/mol，在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是：A2D BC解析：该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A 选项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，B 选项错误；平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C 选项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO 的转化率减小，D 选项错误。
答案：C【例题2】在一定条件下，Na 2CO 3溶液存在水解平衡：CO 32－+ H 2O HCO 3－+ OH －。
下列说法正确的是A. 稀释溶液，水解平衡常数增大B. 通入CO 2，平衡朝正反应方向移动C. 升高温度，c(HCO 3－)c(CO 32－)减小 D. 加入NaOH 固体，溶液PH 减小 解析：平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A 项错；CO 2通入水中，相当于生成H 2CO 3，可以与OH －反应，而促进平衡正向移动，B 项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C 项错；D 项，加入NaOH,碱性肯定增强，pH 增大，故错。
答案：B【例题3】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
右图是N 2和H 2反应生成2 molNH 3过程中能量变化示意图，在一定的密闭容器中，进行如下化学反应：N 2(g) + H 2(g) 催化剂 高温高压 2NH 3(g)其化学平衡常数K 与T 得关系如下：T/K 298 398 488 ……K/（mol/L ） 4.1×106 K 1 K 2 试比较K 1、K 2的大小，K 1_____K 2（填写“＞”“＜”或“＝”）。
解析：从图可以看出，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆向移动，达到新平衡时，N 2和H 2的浓度增大，NH 3的浓度减小。
根据化学平衡常数表达式知：平衡常数K 减小，因此K 1＜K 2。
答案：K 1 ＜ K 22. 化学反应进行方向的判断对于可逆反应 mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，任意给出浓度代入下式：Q c ＝ c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)；若Q c ＞K ，反应向逆向进行；若Q c ＝K ，反应处于平衡状态；若Q c ＜K ，反应向正向进行。
【例题4】有一反应：CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)；△H ＜0，在850℃时K ＝1。
（1）若温度升高到950℃，达到平衡时K_____1（填写“＞”“＜”或“＝”）。
（2）在850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度c(CO)＝0.01mol/L ，c[H 2O(g)]＝0.03mol/L ，c(CO 2)＝0.02mol/L ，c(H 2)＝0.05mol/L ，则反应开始时，H 2O(g)的消耗速率比生成速率_____（填写“大”“小”或“不能确定”）。
（3）保持温度、容器的体积不变，若往容器中存入适量的H 2，则重新达到平衡，CO 的反应速率比充H 2之前_____（填写“大”“小”或“不能确定”），理由是________。
解析：（1）K ＜1（2）Q c ＝ c(H 2)·c(CO 2) c(H 2O)·c(CO) ＝ 0.02×0.050.01×0.03＝ 103 ＞1，即反应逆向进行，v （逆）＞v （正）。
所以H 2O(g)的消耗速率小于生成速率。
反应进程（3）增大，理由是增大H 2的浓度，平衡向逆向移动，CO 的量比充入H 2之前多，因此CO 的反应速率增大。
答案：见解析【例题5】I 2在KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq) + I －(aq) I 3－(aq) 某I 2、、KI 混合溶液中，I 3－的物质的量浓度c(I 3－)与温度T 的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。
下列说法正确的是A. 反应 I 2(aq) + I －(aq) I 3－(aq) 的△H ＞0B ．若温度为T 1、T 2，反应的平衡常数分别为K 1、K 2，则K 1＞K 2 C ．若反应进行到状态D 时，一定有v 正＞v 逆D ．状态A 与状态B 相比，状态A 的c(I 2)大 解析：随着温度的不断升高，I 3－的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以△H ＜0，所以A 项错；因为K ＝I 3－I 2·I －，T 2＞T 1，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即K 1＞K 2；C 项，从图中可以看出D 点并没有达到平衡状态，所以它要向A 点移动，这时I 3－的浓度在增加，所以v 正＞v 逆，C 项正确；D 项，从状态A 到状态B ，I 3－的浓度在减小，那么I 2的浓度就在增加。
答案：BC3. 有关化学平衡常数的计算（1）求平衡常数【例题6】在25℃时，密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误．．的是：A ．反应达到平衡时，X 的转化率为50％B ．反应可表示为X+3Y 2Z ，其平衡常数为1600C ．增大压强使平衡向生成Z 的方向移动，平衡常数增大D ．改变温度可以改变此反应的平衡常数答案：C 【例题7】在一定温度下，反应12H 2(g)+ 12X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。
若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A. 5%B. 17%C. 25%D.33%解析：12H 2(g) + 12X 2(g) HX(g)的平衡常数K 1为10，那么HX(g) 12H 2(g)+ 12X 2(g) 的平衡常数K 2为110，2HX(g) H 2(g)+ X 2(g) 的平衡常数K 3为(110)2＝0.01，设HX(g)分解x mol/L 有, 2HX(g) H 2(g)+ X 2(g)1 0 0x x x1－x x xK 3＝x·x (1－x)2 ＝0.01 ,得到x ＝0.17，所以该温度时HX(g)的最大分解率接近于B 为17%。
1 23C (I 3－答案：B（2）平衡常数的综合应用【例题8】运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂反应的ΔH（填“增大”、“减小”或“不改变”）。
（2）O2 (g)＝O+2(g) + e－；∆H1＝1175.7 kJ·mol－1，PtF6(g)+ e－PtF6－(g)；∆H2＝－771.1 kJ·mol－1，O2+PtF6－(s)＝O2+(g) + PtF6－；∆H3＝482.2 kJ·mol－1，则反应O2（g）+ PtF6 (g) === O2+PtF6－(s)的∆H＝_____________ kJ·mol－1。
（3）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_______沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为________。
已知25℃时K sp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11，K sP[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。
（4）在25℃下，将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)＝c(Cl-)，则溶液显_____性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O 的电离常数K b＝______。
解析：（1）在恒压条件下加入氩气，则容积增大，导致原平衡中各物质的浓度同等比例减小，所以平衡向气体体积增大的方向即向左移动；催化剂仅是改变化学反应速率，不会影响焓变。
（2）根据盖斯定律，将化学方程式①+②－③叠加。