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高中二~高中三年级 (16-18岁)

高中化学 化学平衡

盖上盖子的瓶子里的水到某个时候就不再减少，这不是因为蒸发停止了，而是蒸发多少就凝结回来多少。 化学反应也一样，正反应和逆反应以相同的速率持续进行时，浓度不再变化，达到动态平衡，此时生成物与反应物的浓度之比就是平衡常数 K。 温度一定时，不管起初加入什么、加入多少，K 都是同一个值；用任意时刻的浓度按同一个式子算出浓度商 Q，与 K 比较，就能知道反应向哪个方向进行。 在图中改变 K，平衡浓度和两个反应的速率随之改变；改变 Q，反应前进的方向随之改变。

什么是动态平衡

💡 在上行的自动扶梯上往下走
①在上行的自动扶梯上以同样的速度往下走，人会停在原地
②从外面看像是静止的，其实腿和台阶都在不停地动
③化学平衡也是这样：正反应和逆反应并没有停止，而是以相同的速率进行，所以浓度不变
④盖着盖子的瓶子里的水不再减少，也是蒸发速率与凝结速率相等的动态平衡

达到平衡的过程

2
🔍 从 K 的大小看平衡
①K 大，平衡时生成物浓度高：K = 10 时 [B] 是 [A] 的 10 倍，反应几乎进行到底
②K 小，反应物剩得多：K = 0.1 时 [B] 只有 [A] 的 1/10
③像 A ⇌ B 这样计量数相同的反应，K = 1 时平衡浓度各占一半
④第二张图中，正反应速率随 [A] 减少而变小，逆反应速率随 [B] 增加而变大，从二者相等的时刻起浓度不再变化
⑤K 只随温度改变；温度一定时，改变浓度或压强 K 都不变

平衡常数 K 与浓度商 Q

平衡常数（浓度）
Kc = [C]c[D]d[A]a[B]b
对 aA + bB ⇌ cC + dD，用平衡浓度算出的生成物与反应物之比
0.5
💡 用 Q 和 K 判断反应方向
①Q 是把此刻的浓度代入与 K 相同的式子得到的值
②Q < K 时生成物比平衡时少，正反应进行，Q 随之增大并接近 K
③Q > K 时生成物比平衡时多，逆反应进行，Q 减小并接近 K
④Q = K 时已经平衡，看不到变化
⑤图中的箭头表示 Q 将要移动的方向，也就是反应进行的方向

平衡常数的使用

纯固体和纯液体
纯固体和纯液体不写入 K 的表达式
因为它们的浓度可视为常数。例：CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) 时 K = [CO₂]
📐 用三段式（ICE 表）求平衡浓度
①I（起始）：写出反应前的浓度
②C（变化）：设反应的量为 x，按计量数之比写出增减量
③E（平衡）：起始浓度加上变化量，得到平衡浓度
④把平衡浓度代入 K 的表达式，求出 x
⑤求平衡浓度的题目大多按这个顺序解

例题演练

例题 1
H₂ + I₂ ⇌ 2HI 达到平衡时，[H₂] = 0.1 M，[I₂] = 0.1 M，[HI] = 0.8 M。平衡常数 Kc 是多少？
1
把生成物浓度按计量数取幂放在分子，反应物浓度放在分母。
Kc = [HI]2[H2][I2]
2
代入平衡浓度。
Kc = 0.820.1 × 0.1 = 0.640.01 = 64
▸ Kc = 64
HI 的计量数 2 成为指数，得到 0.8²。三种物质都是气体，所以都写入 K 的表达式。
例题 2
某反应的平衡常数 K = 10，此刻的浓度商 Q = 2。反应向哪个方向进行？
1
比较 Q 和 K。Q 比 K 小，说明生成物比平衡时少。
Q = 2 < K = 10
2
反应向生成更多生成物的方向，也就是正反应方向进行，Q 逐渐接近 10。
Q < K ⇒ 正反应
▸ 正反应方向
在图中把 K 设为 10、Q 设为 2，箭头从 Q 指向 K，朝右。

总结

平衡常数
Kc = [生成物]系数[反应物]系数
只与温度有关，温度一定时改变浓度或压强都不变
韩国高考类题改编
A ⇌ 2B 处于平衡时，[A] = 0.5 M，[B] = 1.0 M。平衡常数 Kc 是多少？
①1
②2
③0.5
④4
⑤0.25
▸ ② 2
1
B 的计量数 2 成为指数，所以 Kc = [B]² / [A]。
Kc = [B]2[A]
2
代入平衡浓度。
Kc = 1.020.5 = 2
🎯 考试重点
①平衡时正反应速率 = 逆反应速率，看不到浓度变化
②K > 1 平衡偏向生成物，K < 1 偏向反应物
③Q < K 正向进行，Q > K 逆向进行，Q = K 处于平衡
④纯固体和纯液体不写入 K 的表达式
⑤用三段式求平衡浓度
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