六、化学平衡常数

六、化学平衡常数及应用序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g)+H2(g)2HI(g)密闭容器730.6K根据数据通过计算分析出平衡时数据中的规律。48.3848.6148.5448.4848.7148.81【问题探究一】分析上表，你得出什么结论？结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：=常数（K）序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33密闭容器698.6K【继续探究】结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：=常数（K）结论3：温度改变该常数也发生改变。【问题探究二】:以上的结论是否只适用于某一特定反应还是适用于所有的可逆反应？请用以下数据来确认。2SO2（g）

+O2

（g）

2SO3（g）

密闭容器起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(SO2)c0(O2)c0(SO3)[SO2][O2][SO3]T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.0220[SO3]2[SO2]2[O2]19.3919.027.817.57（一）化学平衡常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。2、平衡常数的影响因素：只有温度一定温度下aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)K=—————cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)【问题探究三】:平衡常数表达式的书写（1）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=（2）2NO2（g）N2O4

（g）K1=

N2O4

（g）2NO2

（g）K2=NO2

（g）1/2N2O4（g）K3=（3）FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)；K=注意1：纯固态和纯液态不写入K（浓度为1）

注意2：以上三个反应的平衡常数之间的关系注意3：需要用实际参加反应的离子浓度表示1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。2、对于反应（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。有离子参加的反应，需要用实际参加反应的离子浓度表示）aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)一定温度下K=—————cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)六、化学平衡常数及应用小结13、注意（1）K的单位不统一，由平衡常数表达式决定，K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。（2）平衡常数的影响因素只有温度，与反应物或生成物的起始浓度变化无关，升温，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小。（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，正逆反应的平衡常数互为倒数。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管同一反应，平衡常数也会改变。例如：1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（二）关于平衡常数和转化率的计算（1）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度例1.在某温度下,将H2和I2各0.01mol/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数.(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.（2）利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率例2.在体积为2L密闭容器中,将2.0molCO和10molH2O混合加热到800ºC达到下列平衡:K=1.0求CO的转化率.例3:反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？结论：在一定温度的密闭容器中，对于可逆反应，增加一种反应物的量（或浓度），该反应物转化率下降，另外一种反应物转化率升高。（三）平衡常数的应用结论：表示可逆反应进行的程度：K越大，正反应进行越完全，转化率越高，此反应平衡时，生成物浓度大【应用探究一】思考平衡常数的大小和转化率有什么关系？对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)

随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断Ⅰ和Ⅱ两种情况哪种是吸热，哪种是放热？温度平衡常数【应用探究二】ⅠⅡ结论：吸热反应，随温度升高平衡常数增大放热反应，随温度升高平衡常数减小【课后思考】在一定温度的密闭容器中，对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（1）将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？（2）保持H2的浓度不改变将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？

对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商（1）QC＜K:反应向正方向进行（2）QC＝K:平衡不移动（3）QC＞K:反应向逆方向进行mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)QC=—————cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)【继续探究】在一定温度的密闭容器中，对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（2）保持H2的浓度不改变将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？注意：当平衡体系中有多条件改变，勒夏特列原理无法判断平衡移动方向时，我们可以考虑计算QC和K的相对大小。4、应用——借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到平衡状态（1）判断、比较可逆反应进行程度的大小K值越大，反应进行的程度越大；K值越小，反应进行的程度越小。（2）判断可逆反应的焓变若升温，K值增大，则正反应为吸热反应；若升温，K值减小，则正反应为放热反应。（3）计算反应物或产物的平衡浓度及反应物的转化率等。六、化学平衡常数及应用小结2(4)判断可逆反应进行的方向或平衡移动的方向

对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：QC＜K:反应向正方向进行(或平衡右移),v正>v逆QC＝K:平衡不移动，v正=v逆QC＞K:反应向逆方向进行(或平衡右移),v正<v逆mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)叫该反应的浓度商,若QC=—————cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)随堂练习2：一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O22SO3知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断，（1）当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？

随堂练习1：已知在800K时，反应：

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

若起始浓度c(CO)=2mol•L-1，c(H2O)=3mol•L-1，则反应达平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为6mol•L-1，试求此时CO的转化率。练习1.(2000天津高考）在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（）Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大．Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变．Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．ＡＤ六、化学平衡常数及应用小结1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。2、对于反应（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）aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)一定温度下K=—————cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)3、注意（1）K的单位不统一，由平衡常数表达式决定，K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。（2）平衡常数的影响因素只有温度，与反应物或生成物的起始浓度变化无关，升温，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小。（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，正逆反应的平衡常数互为倒数。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管同一反应，平衡常数也会改变。例如：