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第2讲化学平衡
化学平衡常数
　　　
教学目标
　（1）理解化学平衡状态等基本概念。
　（2）理解化学平衡状态形成的条件
适用范围、特征。
（3）用化学平衡状态的特征判断可逆
反应是否达到化学平衡状态，从而提高
判断平衡状态、非平衡状态的能力。
1、什么叫可逆反应
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.
H2＋I2
2HI
注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物
1molH2和1molI2反应能生成2molHI吗？
问题讨论
化学平衡研究的对象是什么反应？（可逆、不可逆）
一、化学平衡研究的对象－可逆反应
练习1：下列变化一定不可逆的是 ( )
　A．溶解 B．水解
C．电解 D．电离
C
实验二：探索化学平衡建立过程1
一、化学平衡的建立
CO＋ H2O CO2＋ H2
起始（mol/L) 0.01 0.01 0 0
800℃（mol/L) 0.005 0.005 0.005 0.005
800℃ 1小时 0.005 0.005 0.005 0.005
化学平衡建立过程示意图1
正反应方向开始
实验三：探索化学平衡建立过程2
一、化学平衡的建立
CO＋ H2O CO2＋ H2
起始（mol/L) 0 0 0.01 0.01
800℃（mol/L) 0.005 0.005 0.005 0.005
800℃ 1小时 0.005 0.005 0.005 0.005
化学平衡建立过程示意图2
逆反应方向开始
逆反应方向开始
正反应方向开始
1、化学平衡状态的定义： (同一物质）
一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
———-— ———— ——————————— ———————————
条件、前提、本质、标志
二、化学平衡状态：
v
t
0
V正
v逆
V正
=
v逆
此时的反应速率是指瞬时速率。
1.化学平衡状态（化学平衡）
指在一定条件下的可逆反应里正反 应速率和逆反应速率相等，反应混合物中的各组分的浓度不变的状态。
2.化学平衡的特征：
（1）逆：可逆反应
（2）等： v正=v逆
（3）定：反应混合物各组分 浓度保持不变
（4）动：动态平衡
( 5) 变：条件改变，平衡发生移动
(6) 同：不同途径可以达到相同的化学平衡状态
练习2：可逆反应2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)在向逆反应进行时，正反应速率和逆反应速率 （ ）
　 A.大于 B.小于 C.等于 D.不能确定

练习3：反应2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)在一定条件下的密闭容器中进行。已知某一时间SO2 、O2、SO3浓度分别为0. 2mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，平衡时可能存在的数据为（ ）
　A. SO2为0.4 mol·L－1、O2为0.2 mol·L－1
B. SO2为0.25 mol·L－1
　C. SO2 、SO3均为0.25 mol·L－1
D. SO3为0.4 mol·L－1
B
B
3、判断化学平衡状态的方法⑴
项目 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 是否
平衡
混合 体系 中各 组分 的 含量 各物质的物质的量 或物质的量的分数一定
各物质的质量或质量分数一定
各气体的体积或体积分数一定
总压强、总体积、 总物质的量一定
平衡
平衡
平衡
不一定
平衡
项目 mA(g)+nB(g) 　　 pC(g)+qD(g) 是否平衡
正逆 反应 速率 关系 在单位时间内消耗了mmolA 的同时生成了mmolA
在单位时间内消耗了nmolB 的同时消耗了pmolC
在单位时间内生成了nmolB的 同时消耗了qmolD(均指ひ逆)
ひ(A) ひ(B) ひ(C) ひ(D) ==m n p q ひ正不一定等于ひ逆
3、判断化学平衡状态的方法⑵
平衡
平衡
不一定
平衡
不一定
平衡
不一定平衡
一定平衡
一定平衡
一定平衡
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
压强 ①m+n≠p+q时，总压力一定 （其他条件一定）
②m+n=p+q时，总压力一定 （其他条件一定）
平均分子量 ① 一定时，当m+n≠p+q时，
② 一定，但m+n=p+q时
温度 在其他条件不变的条件下，体系温度一定时
密度 密度一定
不一定平衡
不一定平衡
3、判断化学平衡状态的方法⑶
【练习1】对于可逆反应2HI(气) I2(气)+H2(气)。
下列叙述能够说明已达平衡状态的是：（ ）
A．各物质的物质的量浓度比为2∶1∶1
B．压强保持不变的状态
C．断裂2mol H-I键的同时生成1mol I-I键
D．混合气体的颜色不再变化时
【练习2】（2002年广东）在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是
A．容器内压强不随时间变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
练习3：一定条件下2A（g）+2B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡的标志是（ ）
A、单位时间生成2nmolA，同时消耗nmolD。
B、容器内的压强不随时间变化而变化
C、容器内混合气密度不随时间而变化
D、单位时间内生成nmolB，同时生成1.5nmolC
练习2：在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的压强 ②混合气体的密度
③B的物质的量浓度 ④气体总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量
⑥v(C)与v(D)的比值
　A．②③⑤ B．①②③
C．②③④⑥　　　D．①③④⑤
A
能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容 器中已达到平衡状态的是 ：
①容器内N2、H2、NH3三者共存
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2
⑤t min内，生成1molN2同时生成3mol H2
⑥ 某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧容器内压强不随时间的变化而变化
⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
平衡状态的判断
?
（⑥ ⑧ ⑩）
练习1：一定温度下，N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的标志是（ ）
①c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 　
②N2，H2和NH3的质量分数不再改变
③N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍
④单位时间里每增加1molN2，同时增加3molH2
⑤单位时间内生成3n mol H2的同时生成2n mol NH3
⑥反应速率v(H2)=1/3 v(N2)=1/2 v(NH3)
⑦一个N-N键断裂的同时有两个H-N键断裂
⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑩条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
②⑤⑧⑨⑩
练习1 ：在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应 2SO2 ＋ O2 2SO3＋ Q 达到化学平衡状态时的标志是
A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B SO2的生成速率等于SO3的生成速率
C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍
E 容器中气体总物质的量不随时间发生变化
F 容器中压强不随时间发生变化
练习2 ：上题中，若反应起始时SO2 和 O2氧气物质的量分别为2mol和1mol，则在同一条件下，下列各组能达到同一化学平衡状态的是
A 4mol SO2 和 2molO2
B 2mol SO3
C 1mol SO2 和 0.5molO2
D 2mol SO2、1mol O2和2mol SO3
三、化学平衡常数
1．概念
在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，用符号K表示。
浓度幂之积
浓度幂之积
2．表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋
qD(g)，在一定温度下达到平衡时：K＝　 。
3．影响因素
K仅是 的函数，与反应物或生成物的浓度无关。
温度
4．意义
(2)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。
①若反应方向改变，则平衡常数改变。
②若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小，尽管
是同一反应，平衡常数也会改变。
[思考·感悟]
3．(1)反应达平衡时，各组分的浓度越大，是否K值越大？
(2)温度越高，化学平衡常数的K值就越大吗？
[提示]　(1)K值不变；化学平衡常数K只与温度有关，与各组分的浓度大小无关。
(2)不一定；对于吸热反应，升高温度，K值增大，对于放热反应，升高温度，K值减小。
1．(2010·青岛模拟)下列关于平衡常数的说法中，正确的
是 (　　)
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，
生成物浓度用平衡浓度表示
B．化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化
率一定大
C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，平衡常数仅受温度影响，其大小可以描述反应的限度大小，A、D错误，C正确；转化率不仅受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。
答案： C
答案：D
3．25℃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：
则25℃时，反应X＋3Y??2Z的平衡常数为 (　　)
A．500　　　　　　　 B．600
C．1 200 D．1 600
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
答案： D
4．判断下列说法的正误：
(1)一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止。 (　　)
(2)一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的物质的量可能相等。 (　　)
解析：(1)可逆反应达到一定程度时，反应物没有全部消耗，此时正、逆反应均在进行，反应并没有停止。
(2)从理论上讲，这种情况可能存在，但大多数情况下，各物质的物质的量不相等。
(3)H2(g)＋I2(g)??2HI(g)的反应是气体物质的量不变的反应，任意时刻，容器内气体的压强始终保持不变。
答案： (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
(4)CaCO3和CaO均为固体，不能出现在平衡常数表达式中，正确的为K＝c(CO2)。
(5)K值越大，说明反应进行的越完全，反应进行的程度越大。

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