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第2課時 化學平衡常數
第二章 第二節
人教版化學 選擇性必修1
溫故知新
判定可逆反應到達平衡狀態的標志：
定性視角
（1）ν正= ν逆≠0 （2）變量不變
定量視角
（1）三段式 （2）平衡時的相關數據
任務 1
探究平衡體系中各物質濃度的定量關系
序號 起始時濃度mol/L 平衡時濃度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
恒溫： 457.6℃
平衡時
48.37
48.62
49.54
48.49
48.70
48.50
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
(1) 溫度不變(保持457.60C)時， 為常數；
(2) 該常數與反應物的起始濃度大小無關；
(3) 該常數與正向建立平衡還是逆向建立平衡無關，即與平衡建立的過程無關。
c2(HI )
c(H2) c(I2)
通過分析實驗數據得出：
各物質濃度的定量關系
對于可逆反應，在一定的溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：
一、濃度商
濃度商的定義
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
Q =
濃度商
反應物或生成物中的固體、純液體不寫入表達式！
注意
在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，這個常數就是該反應的平衡常數（簡稱平衡常數），符號用“K” 表示。
二、化學平衡常數
1、定義
K=
冪
冪是化學計量數
H2(g) +I2(g) 2HI(g)
積
2、表達式
對于可逆反應：
K
=
cp(C).cq(D)
cm((B)
c為各組分的平衡濃度
化學平衡常數有固定的單位嗎？
由平衡常數的表達式可知，其單位取決可逆反應中反應物、生成物種類和化學方程式中對應系數大小，故化學平衡常數沒有固定單位。
二、化學平衡常數
知能訓練
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)
Cr2O72-（aq）+H2O（l） 2CrO42-（aq）+2H+ （aq)
1.寫出下列反應的化學平衡常數表達式
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.寫出下列反應的平衡常數表達式，并找出之間的關系
化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。
若化學計量數等倍擴大或縮小，平衡常數也會相應改變，即：
方程式②=①×m，則K2=K1m；
同一條件下，同一可逆反應的正、逆反應的平衡常數互為倒數！
注意
知能訓練
3. 寫出下列反應的平衡常數表達式，并找出之間的關系
多重平衡規則：
若某個反應式是由若干方程式相加(或相減)得到的，則總
反應的平衡常數等于各分步反應的平衡常數之乘積(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
知能訓練
3、化學平衡常數的影響因素
化學平衡常數K只與溫度有關！
K值的大小：定量的衡量化學反應進行的程度
（1）K值越大，正反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，轉化率越高；反之則轉化率越低。
（2）一般當K＞105時，該反應進行得基本完全；
一般當K＜10-5時，該反應很難進行。
4、意義
二、化學平衡常數
(1) 利用K，可推測可逆反應進行的程度
一、化學平衡常數
5、化學平衡常數的應用
(2) 利用K，可判斷反應的熱效應
①若升高溫度，K值增大，則正反應為 反應；
②若升高溫度，K值減小，則正反應 為反應。
例：不同溫度時，反應:H2(g)+I2(g) 2HI(g)的濃度平衡常數與溫度的關系如下：
溫度 623K 698K 763K
濃度平衡常數 66 .9 54.4 45.9
根據上述數據，可以判斷該可逆反應的正反應是放熱反應。
吸熱
放熱
對于可逆反應，在一定的溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：
a. QC＜K ，反應向正反應方向進行
b. QC＝K ，反應處于平衡狀態
c. QC＞K ，反應向逆反應方向進行
(3) 利用K，可判斷可逆是否平衡及反應將進行的方向
5、化學平衡常數的應用
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
Q=
濃度商
二、化學平衡常數
課堂小結
化學平衡常數
1. 概念
2. 表達式
3. 注意事項
4. 意義
5. 應用
K
=
cp(C).cq(D)
cm((B)
平衡濃度
化學平衡常數K只與溫度有關！
1. 在某溫度下，將H2和I2各0.10mol的氣態混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得 c（H2）=0.0080mol/L 。
（1）求反應的平衡常數。
（2）在上述溫度下，該容器中通入H2和I2蒸氣各0.20mol，試求氫氣的轉化率。
典例剖析
2.在密閉容器中，將2.0molCO與10molH2O(g)混合加熱到800℃，達到下列平衡：
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)， K=1.0
求CO轉化為CO2的轉化率。
典例剖析
1.對于反應3Fe(s)＋4H2O(g)??Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常數，下列說法正確的是(　　)
A．K＝
B．K＝
C．增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應平衡常數減小
D．改變反應的溫度，平衡常數不一定變化
題目解析
活學活用
　B
表達式
固體反應物或生成物，其濃度可視為常數，在平衡常數表達式中不寫
化學平衡常數是反應的特性常數，只與溫度有關，而與反應物、生成物的濃度變化無關
溫度改變，平衡一定改變，則常數一定改變
一、化學平衡常數
2.已知450℃時，反應：H2(g)+I2(g) 2HI(g)的K=50，由此推測在450 ℃時，反應：2HI(g) H2(g) + I2(g) 的化學平衡常數為（ ）
A.50 B. 0.02
C.100 D.無法確定
B
一、化學平衡常數
活學活用
題目解析
溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數互為倒數
物　質 X Y Z
初始濃度/mol·L－1 0.1 0.2 0
平衡濃度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1
3.在25 ℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：
下列說法錯誤的是(　　)
A．反應達到平衡時，X的轉化率為50%
B．反應可表示為X＋3Y??2Z，其平衡常數為1 600
C．增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數增大
D．改變溫度可以改變此反應的平衡常數
題目解析
0.05
0.15
0.1
轉化濃度/mol·L-1
C
1∶3∶2
平衡常數只與溫度有關，增大壓強不可能使平衡常數增大
√
√
√
×
一、化學平衡常數
活學活用
4.某溫度下,反應H2(g) + I2(g) 2HI（g）的平衡常數K=0.25,請判斷H2、I2、HI的濃度分別是下列數值時，體系是否處于平衡狀態，如不處于平衡狀態，反應將向哪方向進行？
(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，向逆方向進行
平衡
一、化學平衡常數
知能訓練
THANKS
謝謝聆聽

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