2026年上海高考化学二轮复习讲练测重难04平衡常数(或速率常数)的计算与应用（原卷版）

重难04平衡常数(或速率常数)的计算与应用

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一、同一反应不同化学计量数的平衡常数的转化

1．化学平衡常数表达式

对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)；

K＝(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．表达意义

(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只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。

3．化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系

①对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正＝。

②若化学方程式中的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。

③两反应加和，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减，得到的新反应，

其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。

如：1.①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1

13

②N2(g)＋H2(g)NH3(g)K2

22

③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3

(1)K1和K2，K1＝。

(2)K1和K3，K1＝。

2.在一定温度下,已知以下三个反应的平衡常数:

反应①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)K1

反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)K2

反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K3

(1)反应①的平衡常数表达式为K1=。

(2)反应③的K3与K1、K2的关系是K3=。

�1

2

二、等温等容条件下的KC的计算�

1．等温等容条件下的浓度平衡常数

如：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

c（cC）c（dD）

（1）表达式：Kc＝

c（aA）c（bB）

①平衡量必须为平衡时的浓度

②反应前后气体体积相等的反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度

2．常用计算公式

某物质反应的量

（1）反应物的转化率：＝×100%

该物质的总量

某组分的量

（2）某组分的百分含量：含量＝×100%

混合物的总量

①常见量：体积分数、物质的量分数

②关系式：体积分数＝物质的量分数

3．计算模式——“三段式”

（1）确定反应物或生成物的起始加入量。

（2）确定反应过程的变化量。

（3）确定平衡量。

（4）依据题干中的条件，建立等量关系进行计算。

反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

起始量/molmn00

转化量/molaxbxcxdx

平衡量/molm－axn－bxcxdx

ax

①反应速率：v（A）＝（时间为tmin）

Vt

bx

②反应物转化率：（B）＝×100%

n

cx

③C的体积分数：φ（C）＝_×100％

m－axn－bxcxdx

pn

④反应前后气体的压强比：始＝始＝mn（恒温恒容）

p平n平m－axn－bxcxdx

三、等温等压条件下的KC的计算

1.等温等压条件下的浓度平衡常数

如：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

c（cC）c（dD）

（1）浓度平衡常数：Kc＝

c（aA）c（bB）

①平衡量必须为平衡时的浓度

②恒压条件下：

V始n始

a.先计算平衡体积＝

V平n平

n平

b.再计算平衡浓度：c平＝

V平

c.再算平衡常数

2．计算模式——“三段式”

（1）确定反应物或生成物的起始加入量。

（2）确定反应过程的变化量。

（3）确定平衡量。

（4）依据题干中的条件，建立等量关系进行计算。

反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

起始量/molmn00

转化量/molaxbxcxdx

平衡量/molm－axn－bxcxdx

ax

①反应速率：v（A）＝（时间为tmin）

Vt

bx

②反应物转化率：（B）＝×100%

n

cx

③C的体积分数：φ（C）＝_×100％

m－axn－bxcxdx

Vn

④反应前后气体的体积比：始＝始＝mn（恒温恒压）

V平n平m－axn－bxcxdx

Vn－－

⑤反应前后气体的密度比：始＝平＝平＝maxnbxcxdx（恒温恒压）

平V始n始mn

四、等温等容条件下的KP的计算

1.等温等容条件下的压强平衡常数

如：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

表达式：Kp＝

niciVi

①先计算平衡时物质的量分数：xi＝＝＝

n平总c总V总

pn

②再计算平衡时总压：始＝始

p平总n平总

nini

③再算出平衡时各组分的分压Pi＝P平总×xi＝P平总×＝（P1+P2+P3+…）×

n平总n平总

p（cC）p（dD）

④最后计算压强平衡常数：Kp＝

p（aA）p（bB）

2．恒温恒容下：可以直接根据“分压比＝化学计量数比”进行计算

反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

起始量PaPAPB00

转化量Paaxbxcxdx

平衡量PaPA－axPB－bxcxdx

五、等温等压条件下的KP的计算

1．等温等压条件下的压强平衡常数

如：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

p（cC）p（dD）

表达式：Kp＝

p（aA）p（bB）

nici

①计算各组分的物质的量分数：xi＝＝

n总c总

ni

②计算平衡时各组分的分压：Pi＝P总×xi＝P总×

n总

p（cC）p（dD）

③最后计算压强平衡常数：Kp＝

p（aA）p（bB）

2．也可以直接根据分压和分体积进行计算

恒温恒压：气体体积比＝物质的量比＝化学计量数比

反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

起始量LVAVB00

转化量Laxbxcxdx

平衡量LVA－axVB－bxcxdx

六、工业生产中多平衡体系化学平衡常数的计算

1.多重平衡是指相互关联的若干平衡同时存在于一个平衡系统中，且至少有一种物质同时参与几个相互关联

的平衡。多重平衡涉及的反应多，看似杂乱，但各个平衡之间存在内在联系，要么连续，要么竞争，这样

可将三个平衡简化为两个平衡，从而快速解答。也可以从元素守恒入手，只要抓住起始状态与平衡状态即

可，可以忽略复杂的反应过程，从而使复杂问题简单化。

2.同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同

①化学平衡：aA（g）bB（g）+cC（g），cC（g）dD（g）+eE（g）

②特点：计算K1、K2时，用到的c（C）相同

3.计算方法

（1）元素守恒法：根据某元素守恒，计算出平衡时相应组分的浓度

（2）设未知数法

①有几个平衡假设几个未知数（变化量）

②用这些未知数表示出平衡时相应组分的浓度

③根据相关等量计算出未知数，带入平衡常数表达式求解

七、化学平衡常数的应用

①判断、比较可逆反应进行的程度

一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：

正反应进行平衡时生平衡时反应反应物

K值

的程度成物浓度物浓度转化率

越大越大越大越小越高

越小越小越小越大越低

②判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡

cpC·cqD

对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数

cmA·cnB

作比较可得可逆反应所处的状态。

③判断可逆反应的反应热

八、化学平衡常数与速率常数、转化率之间计算

1．三种平衡常数：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

c（cC）c（dD）

（1）浓度平衡常数：Kc＝

c（aA）c（bB）

①平衡量必须为平衡时的浓度

②等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度

③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数

p（cC）p（dD）

（2）压强平衡常数：Kp＝

p（aA）p（bB）

①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可

nini

②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝（P1+P2+P3+…）×

n总n总

③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算

x（cC）x（dD）

（3）物质的量分数平衡常数：Kx＝

x（aA）x（bB）

①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可

ni

②物质的量分数：xi＝

n总

2．常用计算公式

某物质反应的量

（1）反应物的转化率：＝×100%

该物质的总量

某组分的量

（2）某组分的百分含量：含量＝×100%

混合物的总量

①常见量：体积分数、物质的量分数

②关系式：体积分数＝物质的量分数

3．速率常数和平衡常数的关系

基元反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

速率方程

（1）抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率

abcd

①v正＝k正·c（A）·c（B）、v逆＝k逆·c（C）·c（D）

abcd

②v正＝k正·p（A）·p（B）、v逆＝k逆·p（C）·p（D）

abcd

③v正＝k正·x（A）·x（B）、v逆＝k逆·x（C）·x（D）

（2）具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率

abcd

①vA正＝k正·c（A）·c（B）、vC逆＝k逆·c（C）·c（D）

abcd

②vA正＝k正·p（A）·p（B）、vC逆＝k逆·p（C）·p（D）

abcd

③vA正＝k正·x（A）·x（B）、vC逆＝k逆·x（C）·x（D）

4．速率常数和平衡常数

k正k正k正

（1）抽象化：平衡条件v正＝v逆，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx

k逆k逆k逆

vA正ak正ak正ak正a

（2）具体化：平衡条件＝，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx

vC逆ck逆ck逆ck逆c

（3）升温对k正、k逆的影响

①放热反应：K值减小；k正值增大，k逆值增大，k逆变化更大

②吸热反应：K值增大；k正值增大，k逆值增大，k正变化更大

（建议用时：10分钟）

1．（23-24高三上·上海浦东新·阶段练习）可逆反应：2SO2＋O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向

容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数)

A．K变大，O2转化率减小B．K变大，SO2转化率减小

C．K不变，O2转化率增大D．K不变，SO2转化率增大

2．（24-25高三上·上海·阶段练习）活性炭基材料烟气脱硝技术原理为

恒容体系内下列说法不正确的是

Cs2NOgCO2gN2gΔH0.．

A．降低温度，平衡向脱硝反应方向移动

CON

B．上述脱硝反应的平衡常数K22

[NO]2

C．若气体密度不变，则反应达到了平衡

D．每处理0.1molNO，转移0.2mol电子

3．（25-26高三上·上海·阶段练习）在固定容积密闭容器中，进行如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0

（条件省略），其平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K298398498

5

平衡常数K4.1×10K1K2

298K时，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。10min时测得生成氨气0.3mol。

(1)用氢气表示该过程的反应速率为

(2)v正v逆。

A．>B．<C．=

(3)请通过计算说明理由。。

4．（24-25高三下·上海·阶段练习）现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示：

(1)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式。

(2)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：。

5．（24-25高三上·上海·期中）向容积为2L密闭容器中加入足量活性炭和NO，发生反应

C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，NO和N2的物质的量变化如下表所示。

条件保持温度为T/℃

时间05min10min15min20min25min30min

NO物质的量/mol2.01.41.00.700.500.400.40

N2物质的量/mol00.30.500.650.750.800.80

(2)该反应的平衡常数表达式：，T℃下的平衡常数K。

6．（23-24高三上·上海浦东新·阶段练习）高炉炼铁中发生的基本反应之一：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH

＞0。

(1)写出该反应的平衡常数表达式。

(2)温度降低，化学平衡移动后达到新的平衡，求高炉内CO2和CO的体积比值，预测平衡常数K的

变化趋势。

（建议用时：10分钟）

7．（23-24高三上·上海杨浦·阶段练习）科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为：2CO+2NO2CO2+N2。

一定条件下，在1L密闭容器中充入2.00molCO和2.00molNO，一段时间后测得CO、CO2浓度随时间

n(NO)

变化如图1所示，CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示，图中起始投料比m=，

n(CO)

完成问题：

(1)图1条件下，该反应的化学平衡常数为，根据图1，用N2表示该反应达平衡过程中的平

均反应速率是mol·L-1·min-1。

(2)该反应的正反应是反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、

Kc相对大小关系是。

8．（25-26高三上·上海·阶段练习）由丙烷氧化脱氢法制备丙烯涉及如下反应：

①2C3H8gO2g2C3H6g2H2Og

②2C3H8g7O2g6COg8H2Og

在一定温度下，将4molC3H8和3molO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应，则得平衡时

1

cC3H61molL，nCO1.2mol，该温度下反应①的平衡常数K。

9．（25-26高三上·上海·阶段练习）现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示：

(1)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式。

A．可行B．不可行

10．（25-26高三上·上海·阶段练习）在固定容积密闭容器中，进行如下反应N2g3H2g2NH3gΔH

＜0(条件省略)，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K298398498

5

平衡常数K4.1×10K1K2

(1)写出该反应的平衡常数表达式。

(2)判断K1K2。

A．>B．=C．<

11．（2025高三·上海·专题练习）已知下列反应的热化学方程式：

1

①3O2g2O3g

K1

ΔH1285kJmol

1

②2CH4g+O2g2CH3OH1

K2

ΔH2329kJmol

、

反应③CH4g+O3gCH3OHl+O2g平衡常数K3(用K1K2表示)。

2+

12．（2025·上海闵行·二模）工业上常用H2S处理含Cu的废液，制备出用途广泛的CuS。已知25℃时，

−7−15−36

Ka1(H2S)=1.1×10、Ka2(H2S)=7.1×10、Ksp(CuS)=6.3×10。该反应的离子方程式为，计算25℃时

反应的平衡常数K=。(保留小数点后一位)

（建议用时：20分钟）

13．（24-25高三上·上海·期中）H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为2H2SgS2g2H2g，若

起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图所示：

(1)该反应(A．高温B．低温)下可自发进行。

(2)AB两点化学平衡常数较大的是(A．“KA”B．“KB”)。

14．（24-25高三下·上海·开学考试）脱硝反应之一：2NO2gO3gN2O5gO2gH0，T℃

时，向1.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反应过程中测定的部分数据见表：

t/s0361224

nO2

00.360.600.800.80

/mol

(3)T℃时，上述脱硝反应的化学平衡常数等于。

(4)T℃时，若向上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，开始时反应。

A．正向进行B．逆向进行C．达平衡

15．（2025·上海静安·一模）一定温度下，向2L密闭恒容容器中充入2molCO2和6molH2，发生如下反应：

反应Ⅰ(主反应)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0K1

反应Ⅱ(副反应)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH2<0K2

反应Ⅲ(副反应)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3>0K3

(1)反应均达平衡后，测得数据如下：

物质CH3OHCH4CO

物质的量

10.40.2

(mol)

CHOH的物质的量

则的选择性。选择性3100%，反应的平衡常数

CH3OH=(CH3OH=转化的的物质的量)ⅡK2=

CO2

(列出包含数据的计算式，无须算出结果)。

1

16．（2025·上海崇明·一模）25℃时向100mL5.0molL的NaOH溶液中通入H2S气体，含硫微粒在不同pH

溶液中的分布系数()如图所示：

(1)25℃时H2S的电离常数Ka1；常温下，NaHS溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性。

282

(4)25℃时，PbS的Ksp1.010。工业生产中常联合处理含H2S废气和含Pb的废水，欲发生反应

2

PbH2SPbS2H，计算该反应的平衡常数K。

17．（24-25高三上·上海·期中）CO2的资源化利用是实现“碳中和、碳达峰”的途径。CO2合成甲醇的过程

中涉及如下反应：

1

反应i．CO2g3H2gCH3OHgH2OgH149.4kJmol；

1

反应ii．CO2gH2gCOgH2OgH241.2kJmol。

（1）T℃时，向2L恒容、密闭容器中充入1molCO2和4molH2发生上述反应。10min末已达到平衡时测得

容器中CO2的转化率为90%，CO的物质的量为0.3mol。

T℃时，反应ⅱ的化学平衡常数K=。(保留2位小数)

18．（24-25高三上·上海·期中）以CO2和H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式之一。其反应原

理为：C