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第2课时 化学平衡常数
第二章 第二节
人教版化学 选择性必修1
温故知新
判定可逆反应到达平衡状态的标志：
定性视角
（1）ν正= ν逆≠0 （2）变量不变
定量视角
（1）三段式 （2）平衡时的相关数据
任务 1
探究平衡体系中各物质浓度的定量关系
序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
1 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2
2 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2
3 1.201×10-2 8.403×10-3 0.0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2
4 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2
5 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2
6 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2
恒温： 457.6℃
平衡时
48.37
48.62
49.54
48.49
48.70
48.50
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
(1) 温度不变(保持457.60C)时， 为常数；
(2) 该常数与反应物的起始浓度大小无关；
(3) 该常数与正向建立平衡还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的过程无关。
c2(HI )
c(H2) c(I2)
通过分析实验数据得出：
各物质浓度的定量关系
对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：
一、浓度商
浓度商的定义
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
Q =
浓度商
反应物或生成物中的固体、纯液体不写入表达式！
注意
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的平衡常数（简称平衡常数），符号用“K” 表示。
二、化学平衡常数
1、定义
K=
幂
幂是化学计量数
H2(g) +I2(g) 2HI(g)
积
2、表达式
对于可逆反应：
K
=
cp(C).cq(D)
cm((B)
c为各组分的平衡浓度
化学平衡常数有固定的单位吗？
由平衡常数的表达式可知，其单位取决可逆反应中反应物、生成物种类和化学方程式中对应系数大小，故化学平衡常数没有固定单位。
二、化学平衡常数
知能训练
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)
Cr2O72-（aq）+H2O（l） 2CrO42-（aq）+2H+ （aq)
1.写出下列反应的化学平衡常数表达式
CaCO3 (s) CaO(s)+CO2(g)
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3(g)
c(CO2)
K
=
K
=
)
Cr2O72-
(
c
)
CrO42-
(
c
2
)
H+
(
c
2
.
c(CO）
c(CO2).c(H2)
K
=
c(N2）.c3(H2)
c2(NH3)
K
=
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+ 3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
K1=K32
K2= 1/K1
2.写出下列反应的平衡常数表达式，并找出之间的关系
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数也会相应改变，即：
方程式②=①×m，则K2=K1m；
同一条件下，同一可逆反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数！
注意
知能训练
3. 写出下列反应的平衡常数表达式，并找出之间的关系
多重平衡规则：
若某个反应式是由若干方程式相加(或相减)得到的，则总
反应的平衡常数等于各分步反应的平衡常数之乘积(或商)！
注意
①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1
②2NO2(g) N2O4 (g) K2
③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3
③= ①+ ②
K = K1 K2
同理： ①= ③- ②，K1 = K3 / K2
知能训练
3、化学平衡常数的影响因素
化学平衡常数K只与温度有关！
K值的大小：定量的衡量化学反应进行的程度
（1）K值越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，转化率越高；反之则转化率越低。
（2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全；
一般当K＜10-5时，该反应很难进行。
4、意义
二、化学平衡常数
(1) 利用K，可推测可逆反应进行的程度
一、化学平衡常数
5、化学平衡常数的应用
(2) 利用K，可判断反应的热效应
①若升高温度，K值增大，则正反应为 反应；
②若升高温度，K值减小，则正反应 为反应。
例：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)的浓度平衡常数与温度的关系如下：
温度 623K 698K 763K
浓度平衡常数 66 .9 54.4 45.9
根据上述数据，可以判断该可逆反应的正反应是放热反应。
吸热
放热
对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：
a. QC＜K ，反应向正反应方向进行
b. QC＝K ，反应处于平衡状态
c. QC＞K ，反应向逆反应方向进行
(3) 利用K，可判断可逆是否平衡及反应将进行的方向
5、化学平衡常数的应用
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
Q=
浓度商
二、化学平衡常数
课堂小结
化学平衡常数
1. 概念
2. 表达式
3. 注意事项
4. 意义
5. 应用
K
=
cp(C).cq(D)
cm((B)
平衡浓度
化学平衡常数K只与温度有关！
1. 在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得 c（H2）=0.0080mol/L 。
（1）求反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol，试求氢气的转化率。
典例剖析
2.在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O(g)混合加热到800℃，达到下列平衡：
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)， K=1.0
求CO转化为CO2的转化率。
典例剖析
1.对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)??Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是(　　)
A．K＝
B．K＝
C．增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数减小
D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
题目解析
活学活用
　B
表达式
固体反应物或生成物，其浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写
化学平衡常数是反应的特性常数，只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无关
温度改变，平衡一定改变，则常数一定改变
一、化学平衡常数
2.已知450℃时，反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)的K=50，由此推测在450 ℃时，反应：2HI(g) H2(g) + I2(g) 的化学平衡常数为（ ）
A.50 B. 0.02
C.100 D.无法确定
B
一、化学平衡常数
活学活用
题目解析
温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
物　质 X Y Z
初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1
3.在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
下列说法错误的是(　　)
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y??2Z，其平衡常数为1 600
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
题目解析
0.05
0.15
0.1
转化浓度/mol·L-1
C
1∶3∶2
平衡常数只与温度有关，增大压强不可能使平衡常数增大
√
√
√
×
一、化学平衡常数
活学活用
4.某温度下,反应H2(g) + I2(g) 2HI（g）的平衡常数K=0.25,请判断H2、I2、HI的浓度分别是下列数值时，体系是否处于平衡状态，如不处于平衡状态，反应将向哪方向进行？
(1)c(H2)=0.1mol/L, c(I2)=0.1mol/L, C(HI)=0.2mol/L
(2)c(H2)=0.16mol/L, c(I2)=0.16mol/L,C(HI)=0.08mol/L
否，向逆方向进行
平衡
一、化学平衡常数
知能训练
THANKS
谢谢聆听

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