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第二章 化学反应速率与化学平衡
——化学平衡常数
工作单位：高级中学
任课教师：化学教师
2025年11月10日星期一
人教版选择性必修一
浓度等外界条件与化学反应速率之间是否存在定量关系呢？
温故知新
合成氨的反应
达到平衡后，
N2+ 3H2
2NH3
催化剂
加热加压
分析下列条件的改变的瞬间对反应速率的影响：
①. 增大NH3的浓度，v(正)______， v(逆)______
②. 升高温度，v(正)______， v(逆)______，变化程度 v(正)___v(逆)
③. 增大压强，v(正)______， v(逆)______，变化程度 v(正)___v(逆)
④. 改良催化剂，v(正)______， v(逆)______，变化程度 v(正)___v(逆)
化学反应速率方程
深
化
理
解
v(正) = k(正)cm (A) cn (B)
v(逆) = k(逆)cp (C) cq (D)
k为速率常数，受温度、催化剂等因素影响，与浓度、压强无关
温度对吸热反应的k值影响程度大
催化剂同等程度影响k(正)和k(逆)
mA+ nB
pC + qD
对于基元反应：
速率常数与平衡浓度的关系
反应平衡时：
v(正) = v(逆)
k(正)cm (A) cn (B) = k(逆)cp (C) cq (D)
cm (A) cn (B)
cp (C) cq (D)
常数
mA+ nB
pC + qD
对于基元反应：
k(正)
k(逆)
反应进程的表示
深
化
理
解
反应的浓度商越大，反应进行的程度越大
当浓度商不再变化时，反应达到平衡状态
的反应进程常用浓度商(Q) 表示
mA+ nB
pC + qD
cm (A) cn (B)
cp (C) cq (D)
Q
实验证明结论
含义：一定温度下进行的可逆反应，达到平衡状态时，浓度商是一个不变的常数，称为化学平衡常数。
化学平衡常数
深
化
理
解
符号为K，用生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积表示
反应限度的特征值，K值越大，反应限度越大，转化率越大
数值只受温度影响，与浓度和压强等外界因素无关
练习与应用
写出下列反应平衡常数的表达式
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)
2
K2 =
Fe3O4(s) + 4H2(g)
3Fe(s) + 4H2O(g)
3
K3 =
N2+ 3H2
2NH3
1
K1 =
固体和纯液体不列入平衡常数的表达式
练习与应用
写出下列电离过程平衡常数的表达式，并比较电离程度
1
2
H2O
H+ + OH
K1 = 1.0×10-14
CH3COOH
H+ + CH3COO
K2 = 1.8×10-5
K1 =
K2 =
水作溶剂时，浓度为常数，不列入平衡常数表达式
练习与应用
写出平衡常数的表达式，并分析他们之间的关系
1
2SO2 + O2
2SO3
K1 =
2
2SO3
2SO2 + O2
K2 =
3
SO2 + O2
SO3
K3 =
K与方程式写法有关，系数变成几倍，K就变几次方
练习与应用
方程式进行加减运算，K 就对应进行乘除计算
1
2NO+ O2
2NO2
K1 =
2
2NO2
N2O4
K2 =
3
2NO + O2
N2O4
K3 =
写出平衡常数的表达式，并分析他们之间的关系
Q=K，平衡状态
QQ>K，逆向进行
化学平衡常数的应用
K
Q
Q
Q
模
型
理
解
利用Q与K的大小关系，可以判断反应的方向
化学平衡常数的应用
利用温度变化与可逆反应K值的变化关系，判断该反应的热效应。
基
本
结
论
若升温后K变大，则正反应吸热，反之放热；
若降温后K变大，则正反应放热，反之吸热。
练习与应用
练：在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示，回答下列问题
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)
① 该反应为_____（填“吸热” 或“放热” ）反应
② 平衡时 3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，对应的温度为_____
③1 200 ℃时，某时刻平衡体系中四种物质的浓度分别为2 mol/L、
2 mol/L、4 mol/L、4 mol/L，则此时上述反应向______方向进行
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
练习与应用
练：在容积为1L的密闭容器中，将1 mol H2、1 mol I2 和4 mol HI混合，发生反应：
（1）判断此时反应的方向
H2(g) + I2(g)
2HI(g)
K = 1
（2）计算平衡时H2的转化率
（3）平衡后再充入H2和HI各1 mol，判断此时反应的方向
练习与应用
练：某温度下，将含有 H2和 I2各0.10 mol 的气态混合物充入容积为10 L的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2) = 0.0080 mol/L。
（1）计算该反应的平衡常数
（2）在上述温度下，若起始时间向该容器中通入的H2和I2各0.20 mol ，试求达到化学平衡时各物质的浓度。
练习与应用
练：在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到830℃，达到下列平衡：
CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g)
此反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。

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