化学平衡常数基础知识讲义全

化学平衡常数基础知识讲义

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化学平衡二

教学目标

1. 知道化学平衡常数的含义；

2. 能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断；

3. 能利用化学平衡常数用三段式计算反应物的转化率； 教学重点、难点

教学重点：平衡常数的应用 教学难点：平衡常数的理解 知识点详解：

知识点一化学平衡常数的含义及表达式 1 •含义

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积 的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号“

K ”表示。

2 •对于一般的可逆反应：

m A(g) + n B(g) = p C(g) + q D(g)，当在一定温度下达到化学

cp C • cq D 平衡状态时，平衡常数的表达式

为:

K = cm A • cn B °

高温

例1 .对于3Fe + 4H 20(g)

Fe a O 4 + 4H 2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为

c4 H20 c4 H2

知识点二意义

(1) K 值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大：反之进行的程度就 越小，转化率就越小。

(2) K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 例2 .关于化学平衡常数的叙述，正确的是 ( )

A •只与化学反应方程式本身和温度有关

c Fe3O4 ・c H2

c Fe •c H20 c Fe3O4 • c4 H2 c Fe • c4 H20

c4 H2 c4 H20

B•只与反应的温度有关

C •与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响

D .只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数

例3 •在密闭容器中进行下列反应C(s) CO2(g)2CO(g) ；H 0达到平衡后，改变

下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：

(1)增加少量碳，平衡 ________ , c(CO) ________ ;

(2) ____________________________________________ 减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡________________________________________________ , c(C02) _____ , K _____ ；

(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡—,c(C02) ___________ , K_ ；

(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡_________ , c(CO) ______ , K ___ ；

迁移1•在某温度下，将H2和丨2各O.IOmol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 )求该反应的平衡常数。

(2)在上述温度下，该容器中若通入H 2和12蒸气的浓度各为0.020mol/ L，试求达

到化学平衡状态时各物质的浓度。

知识点三化学平衡常数的应用

(1 ) K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。

Q c表示)与K比较，可判断可

(2 )若用任意状态的浓度幕之积的比值(称为浓度商，用逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即:

Q c K反应向正反应方向进行

< Q c K反应达到平衡状态

Q c K反应向逆反应方向进行

例4 . 1 000 K时反应C(s) + 2H 2(g)=CH 4(g)的K = 8.28 X 10，当各气体物质的量

浓度分别为H2 0.7 mol •L1、CH 4 0.2 mol •L1时，上述反应( )

A .正向移动

B .逆向移动

C .达到平衡

D .不一定

例 5 . 850 K 时，2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K 6.7 103mol 1 L。在

850 K时，向一密闭容器中同时加0.050mol /L的SO2、0.030mol/L的02和0.090mol/L的SO3，试判断该反应进行的方向。

迁移2.已知可逆反应H2(g) l2(g)2HI(g)，在793 K时，K 0.016。当在该温度

下反应进行到某一时刻时，混合物中各组分的浓度分别是：c(H2) 1.0mol/L ,

c(l2) 2.0mol/ L , c(HI ) 0.12mol / L，该反应此时是否达到了平衡状态?

(3) 计算转化率

平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。对于反aA(g) bB(g) cC(g) dD(g)反应物A的转化率可以表示为:

② 2H2(g) + O2(g)=2H 20(g) , K = 2 x 1081;

③ 2CO2(g)=2CO(g) + 02(g), K = 4 x 10-92

A的初始浓度-A的平衡浓度

A的初始浓度

100% =

c0(A) A

C o(A)

100%例6.在密闭容器中，将2.0mol CO与l.Omol H2O混合加热到800°C，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。

课后提升

※必做题

1

1 .

2 000 K 时，反应CO(g) + 2O2(g) CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应

2CO 2(g)=2CO(g) + O2(g)的平衡常数K '为()

1

A.1 D.

2 •下列对化学平衡常数K的描述中，正确的是()

A. K越大，正反应进行的程度越大

B .温度升高，K值增大

C •反应物的转化率增大时，K值一定增大

D .平衡向逆反应方向移动时，K值减小

3 •在密闭容器中发生如下反应m A(g) + n B(g)=p C(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的

1

2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍，下列说法正确的是()

A. m + n >p

C. A的转化率提高

B .平衡向逆反应方向移动

D . C的体积分数增加

4 . 298 K时，各反应的平衡常数如下：

①N 2(g) + O2(g)=2NO(g) , K = 1 X 10_30;

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