化学平衡常数概念的理解与运用
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化学平衡常数是表征一个可逆反应在一定温度下进行程度的物理量，是反应限度最根本的表现.自新课改以来，这一知识内容一直是高考考查的热点，需要关注.下面就化学平衡常数概念的理解及典型应用情况归类分析如下，供参考.
一、概念理解
（1）概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，用K表示.
对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，化学平衡常数的表达式为：K=cp(C)•cq(D)/［cm(A)•
cn(B)］.
（2）意义：化学平衡常数K是一定温度下一个可逆反应本身固有内在性质的定量体现，它的大小表示可逆反应进行的程度.K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小.一般来说，K＞105时，该反应就基本进行完全.
（3）注意：①化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用.
②当反应的化学方程式书写形式一定时，影响化学平衡常数的因素仅限于温度，与反应物或生成物的浓度变化无关，也与体系压强的改变无关；由于催化剂同等程度的改变正、逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响.任何可逆反应，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其他条件时，即使平衡发生移动，K值也不变.
③由于固体或纯液体的浓度是一常数，如果反应中有固体或纯液体参加或生成，则表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中，如酯化反应.
④化学平衡常数表达式的书写形式与反应的化学方程式的书写形式直接相关，化学方程式中的化学计量数不同，表达式就不同；反应方向改变，平衡常数也改变.相同物质的反应方程式书写形式不同时，各平衡常数间是存在联系的，如可逆反应中，正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数；若化学计量数差n倍，则平衡常数为n次幂倍.
（4）规律：①其他条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高(或降低)温度时，平衡向正(或逆)反应方向移动，K增大(或减小)；若正反应是放热反应，由于升高(或降低)温度时，平衡向逆(或正)反应方向移动，K减小(或增加)，所以，体系温度变化时，平衡常数可能增大也可能减小，但不会不变.
②分析浓度商(Qc)与化学平衡常数(K)的大小，可判断反应所处的状态，如Qc=K，体系处于化学平衡；Qc＜K，反应正向进行；Qc＞K，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，并且知道各反应物及生成物的浓度，就能判断该反应是处于平衡状态还是向某一方向移动.
二、典型应用
1.考查对概念的理解.这类问题涉及的知识点主要包括：对定义的理解、平衡常数表达式的书写及与化学方程式的互推、影响因素分析、平衡常数的意义等，以基础知识考查为主.
例1 高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=
c(CO)•c(H2O) c(CO2)•c(H2).恒容时，温度升高，H2浓度减小.下列说法正确的是（ ）
(A) 该反应是焓变为正值
(B) 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
(C) 升高温度，逆反应速率减小
(D) 该反应化学方程式为CO+H2O〖FY(KN〗催化剂 高温〖FY)〗 CO2+H2
分析：由平衡常数K=
c(CO)•c(H2O) c(CO2)•c
(H2)可知该反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g)，(D)项错误；题设“温度升高时H2浓度减小”，说明在恒容时平衡正向移动，ΔH＞0，(A)项正确；恒容时增大压强，H2的浓度不变，(B)项错误；升高温度，v正和v逆都增大，(C)项错误.答案为(A).
2.考查有关计算. 这类问题中比较典型的试题包括：由浓度变化或图像分析求算平衡常数、比较平衡常数大小、由平衡常数求物质浓度或反应物的转化率等，以计算能力考查为主.
例2 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)，达到平衡时，c(H2)=0.5 mol•L-1，c(HI)=4 mol•L-1，则此温度下反应①的平衡常数为（ ）
(A) 9 (B) 16 (C) 20 (D) 25
分析：设反应①达到平衡时，NH3的浓度为x，HI的浓度也为x.
NH4I(s) NH3(g) +HI(g)
起始浓度
转化浓度
平衡浓度 x x
2HI(g) H2(g)+I2(g)
起始浓度
x00
转化浓度
x－4 0.5
平衡浓度
4 0.5
根据关系式可列等式：(x－4)/2=0.5/1
解得：x=5 mol•L-1
则温度下反应①的平衡常数K=c(NH3)平•c(HI)平=5×4=20.答案为（C）.
3.判断化学平衡情况及反应的热效应.主要是三类问题：一是分析外因(仅限于温度)对平衡移动的影响与K的关系；二是分析浓度商(Q)与K的关系，并判断平衡移动情况；三是判断反应的热效应.
例3 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题.已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化见表1.
表1
温度/℃ 400 500 830 1 000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题：
(1)上述反应的正反应是反应(填“放热”或“吸热”).
(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变，升高温度，正反应速率
（填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO)•c(H2O)=
c(H2)•c(CO2)，试判断此时的温度为℃.
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是（ ）
(A) 容器中压强不变
(B) 混合气体中c(CO)不变
(C) v逆(H2O)=v正(H2)
(D) c(CO)=c(CO2)
(5)830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按表2中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有(选填字母).
表2
投料 A B C D
n(CO2)/mol 3 1 0 1
n(H2)/mol 2 1 0 1
n(CO)/mol 1 2 3 0.5
n(H2O)/mol 5 2 3 2
(6)在830℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是.
分析：(1)由表格可知，升高温度，化学平衡常数减小，故正反应为放热反应.
(2)升高温度，正、逆反应速率均增大；容器体积不变的情况下，升高温度，则容器内混合气体的压强增大.
(3)当c(CO)•c(H2O)=c(H2)•c(CO2)时，K=1，此时的温度由表中数据可知为830 ℃.
（4）该反应为“反应前后气体物质的量不变”的反应，反应过程中气体压强始终不变，与平衡与否无关；c(CO)=c(CO2)不能作为反应是否达到化学平衡状态的依据.答案为（B）（C）.
（5）830℃时，化学平衡常数为1，即若n(CO2)×n(H2)＜n(CO)×n(H2O)，则反应向正反应方向进行，符合此要求的是（
B）、（C）.
（6）830 ℃时，化学平衡常数为1，则
CO(g)+H2O(g)[WB]H2(g)+CO2(g)
起始浓度/mol•L－123 0 0
转化浓度/mol•L－1xxx x
平衡浓度/mol•L－12－x3－xx x
由平衡常数K=
c(H2)•c(CO2) c(CO)•c(H2O)
=x2 (2-x)(3-x)=1,
解得x=1.2，则CO的转化率=1.2 mol•L－1 2 mol•L－1×100%=60%.
除上述类型问题外，还有化学平衡常数意义的分析、综合应用等.总之，处理化学平衡常数试题时，一要扣准概念的内涵与外延，二要正确书写计算表达式，三要注意一些规律性知识的运用，以提高解题的准确性和效率.