浅谈化学平衡常数的考查

一、考查化学平衡常数表达式的书写

例1 高炉炼铁中发生的主要反应为：[13]Fe2O3（s）+CO（g）=[23]Fe（s）+CO2（g），则该反应平衡常数表达式为 。

解析 本题的目的就是考查K表达式的书写，非常直白。但基础差，没有把K这个常数弄清楚的学生会把Fe2O3 和Fe的浓度写入表达式。

答案 K=[c（CO2）c（CO）]

点拨 化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关，与化学计量数一一对应。例如：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），K1 =[c2（NH3）c（N2）?c3（H2）]；2NH3（g）?N2（g）+3H2（g），K 2=[c（N2）?c3（H2）c2（NH3）]；[12]N2（g）+[32]H2（g）?NH3（g），K 3=[c（NH3）c12（N2）?c32（H2）]。同一温度下，K1、K2、K3的数值都固定但相互之间关系：K1 =[1K2]，K3=[K1]。

二、考查化学平衡常数的意义

化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大；（2）K值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变；（3）一般情况下，正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，K值增大；而正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K值减少。

例2 浓氨水溶液的平衡常数为K1，向该溶液中加入生石灰后，溶液的平衡常数为K2，则两者的大小关系为 。

解析 本题容易单纯从NH3·H2O?NH4++OH-的平衡出发，因为该电离平衡是吸热过程，加入生石灰放出热，得到K1[

答案 K2[

点拨 由于固体浓度为一常数：[c=nV]=[mMV]，[V=mρ]，即[c=ρM]，对于规则的物质，密度与摩尔质量的比是常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。纯液体如水的物质的量浓度为一常数（55.6 mol·L-1），因平衡常数已归并，书写时不必写出。（有资料上把固体的浓度规定为1容易引起大家误解。）

三、考查化学平衡常数的影响因素

例3 现有反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）放热反应；850℃时，K=1。若升温到950℃时，达到平衡时K 1（填“大于”“小于”或“等于”）。

解析 对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K值减少，则K（850）[>]K（950），故K[

答案 小于

点拨 一个化学反应是否达到平衡状态，它的标志就是各物质的浓度不随时间改变而改变。若用Qc表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。即Qc=Kc体系处于化学平衡，QcKc反应逆向进行。 可见只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道反应物及产物的浓度，就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。

四、考查化学平衡常数的简单计算

例4 将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I（s）?NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）?H2（g）+I2（g）达到平衡c（H2）=0.5 mol·L-1，c（HI）=4 mol·L-1。则此温度下反应①的平衡常数是多少？

解析 这是由两个平衡同时建立的体系，从方程式可以看出平衡时生成的H2为HI分解所得，因此总的HI有5 mol·L-1，即平衡时的NH3为5 mol·L-1，K=c（NH3）·c（HI）=5×4=20。在两个平衡同时达到平衡有一定复杂性，同学们容易出现这样错误：K=5×5或K=4×4，认为NH4I分解产生的NH3和HI总是相等，都是没有真正掌握平衡常数的概念所致。

答案 20

例5 某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）?2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是（ ）

A.均减半 B.均加倍

C.均增加1 mol D.均减少1 mol

解析 本题大家易犯的错误是在K的表达式中的浓度直接用物质的量代替，这样的错误很常见。由于容积可变，均减半或均加倍各物质的浓度不变，则Qc都等于K，故A、B的平衡不移动。原来总物质的量为10 mol体积为V，均增加1 mol，变成5 mol、3 mol和5 mol，现在总物质的量为13 mol则体积为1.3V，均减少1 mol变成3 mol、1 mol和3 mol总物质的量为7 mol则体积为0.7V，由表达式可知K=[V2] （A、C的浓度幂比掉，只有B的浓度的倒数）。C项的Qc=[1.3V3]，D项的Qc=0.7V，比较K与Qc可得C项的Qc[K，]故C项正向移动，D项逆向移动。

答案 C

点拨 勒沙特列原理是化学平衡移动的定性描述，化学平衡常数则是化学平衡状态的定量表达。它牵引着电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积，使化学计算在这里更加错综复杂，只有掌握了它的本质才能以不变应万变立于不败之地！