第33讲 化学平衡常数（K、Kp）、速率常数及相关计算（解析版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第33 讲 化学平衡常数（K、Kp）、速率常数及相关计算
【复习目标】
1．知道化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行计算。
2．能书写化学平衡常数表达式，能进行化学平衡常数、转化率的简单计算。
【知识精讲】
考点一　化学平衡常数的含义及应用
1．表达式
对于一般的可逆反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
(1)浓度商：在任意时刻的通常用 Q表示。
(2)化学平衡常数
在一定温度下达到化学平衡时，＝K，K是常数，称为化学平衡常数(平衡常数)，固体和纯液体的浓度
视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。
2．平衡常数与方程式的关系
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
(2)在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即 K正＝。
(3)方程式乘以某个系数 x，则平衡常数变为原来的 x次方。
(4)两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即 K总＝
K1·K2。
3．意义及影响因素
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。
4．应用
(1)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向。
(2)对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商 Q＝。
根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向：
当Q<K时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态；
当Q＝K时，反应处于平衡状态；
当Q>K时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。
(3)判断可逆反应的反应热
【例题 1】已知
反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)和
反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)
在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1和K2，
该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法正确的是(　　)
A．反应①的平衡常数 K1＝
B．反应③的平衡常数 K＝
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容时，增大压强，H2浓度一定减小
【答案】B
【解析】
在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应
②，因此平衡常数 K＝，B正确；对于反应③，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反
应，正反应为放热反应，因此 ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容时，增大压强，若充入惰性气
体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
【例题 2】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用 CO 或CO2来生产燃料甲醇。
已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应
平衡
常数
温度/℃
500 800
2H①2(g)＋CO(g) CH3OH(g) K12.5 0.15
H②2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g) K21.0 2.50
3H③2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) K3
(1)据反应①与②可推导出 K1、K2与K3之间的关系，则 K3＝________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的 ΔH________0(填“＞”或“＜”)。
(3)500 ℃ 时测得反应③在某时刻 H2(g) 、CO2(g) 、CH3OH(g) 、H2O(g) 的浓度(mol·L －1)分别为
0.8、0.1、0.3、0.15，则此时 v正________v逆(填“＞”“＝”或“＜”)。
【答案】(1)K1·K2　(2)＜　(3)＞
【解析】
(1)反应①＋反应②得反应③，K3＝，K3＝K1·K2。
(2)根据 K3＝K1·K2，500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为 2.5，0.375；升温，K减小，平衡左移，
正反应为放热反应，所以 ΔH＜0。
(3)500 ℃时，K3＝2.5 Q＝＝≈0.88<K3
故反应正向进行，v正>v逆。
【例题 3】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：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K0.6 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)该反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______
__。
(4)若830 ℃时，向容器中充入 1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数 K________1.0(填
“大于”“小于”或“等于”)。
(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡 ________移动
(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(6)若1 200 ℃时，在某时刻反应体系中 CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为 2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－
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