第6章 化学平衡常数[PPT]
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第6章化学平衡常数
气： CO2 + H2 → CO + H2O 两个反应合写为： 例如 2： Ag+ + CO + H 2O ⇌ CO2 + H2 ⑵ ⑴
Cl- ⇌ AgCl↓
一般常把按反应方程式从左向右进行的反应叫正反应；从右向左进行的反 应叫逆反应。二者合起来叫可逆反应：在一定条件下，既能向正反应方向进行又 能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。 几乎所有的反应都是可逆的。不可逆反应的例子非常少，如： 2KClO3 ⇌ 2KCl + 3O2 ↑
t/s
图 2-3、 浓度改变平衡移动时浓度变化曲线
t/s
图 2-4、 平衡移动时速度的变化曲线
浓度对化学平衡的影响 对于反应： aA + bB ⇌ dD + eE
⇌
Ca2+
+
H 2O
+
CO2↑
Ca P K= H
2
平衡常数 K 既不是 Kc 也不是 Kp。 Kc 与 Kp 的单位分别为 (mol.L-1)
△n
和 atm n、 Pa n。对于 Kc 而言，因为浓度
△ △
的单位通常都是 mol.L-1，故 Kc 的单位常省略。而 Kp ，由于常用的分压的单位有 atm 和 Pa 两种，故 Kp 的单位需要写出。同时，在进行 Kc 与 Kp 的换算时，应注意 R 值的数值差异： P 的单位是 atm 时， R=0.0821atm.L.mol-1; P 的单位是 Pa 时， R=8314.3Pa.L.mol-1.K -1。 平衡常数的意义： 1、因为平衡状态为反应进行的最大限度，故 K 值的大小可以衡量反应进行 的程度，并由此估计反应的可行性。K 值越大，产物浓度越大，生成的产物越多， 正反应进行的程度越大。反之亦然。 一般而言， K＞ 107 可认为逆反应进行的程度太小而忽略， 即近似认为是一个 不可逆反应； 对应的 K＜ 10-7 可认为正反应进行的程度太小而忽略， 即近似认为是 一个不可逆反应； 只有 107＞ K＞ 10-7 时可认为是可逆反应。 对于 K 值太小的反应， 可认为在该条件下正反应不能进行 如： N2 + O2 = 2NO Kc=10-30(常温下 )
第6章 化学平衡常数
5.158kJ／mol，求相应温度下的平衡常数。
由于标准自由能是温度的函数，因而平衡 常数也是温度的函数。温度不同，同一个反应 的平衡常数是不同的。反之，温度不变，平衡 常数不变.
对于气相反应：
H 2 (g) I 2 (g)
2HI(g)
2
[ p (HI ) / p ] K [ p ( H 2 ) / p ][ p (I 2 ) / p ]
或
r Gm T - RT ln
Kθ J
【应用】由Q与Kθ 的相对大小来判断反应进行的方向
J < K 时，反应正向进行， 此时 rG m < 0 ；
J > K 时，反应逆向进行， 此时
J = K 时，反应达到平衡， 此时
rGm > 0 ；
rGm = 0 。
反应商判据：
J<K J=K J>K 反应正向进行； 系统处于平衡状态； 反应逆向进行。
已知SO2和O2的初始浓度分别为0.040mol/L和
0.10mol /L。如达平衡，有80%的SO2转化为SO3，
求平衡时各种气体的浓度及KC。
6-4 压强对化学平衡的影响 分压对平衡的影响： 如果保持温度、体积不变，增大反应物的分 压或减小生成物的分压，使J减小，导致J<K ， 平衡向正向移动。反之，减小反应物的分压或增 大生成物的分压，使J增大，导致J> K ，平衡向 逆向移动。
对于溶液中的反应：
Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)
4
Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)
2 2
[c(Sn /c )][ c(Fe /c )] K 2 3 2 [c(Sn /c )][ c(Fe /c )]
无机化学第6章化学平衡常数
H2
0.004 0.001 22
CO
0.006
H 2O
0.006
[CO ][H 2O] [CO2 ][H 2 ]
2.3 2.3 2.4 2.1
0.0078 0.0078 0.0069 0.0059 0.0118 0.0118
0.01 0.00 0 1 0 0.02 0.02
0.0041 0.004 1 0.0082 0.008 2
例：已知下列两反应的平衡常数分别为K1， K2 ，
(1) 2H2O(g) (2) 2HCl(g) 2H2(g)+O2(g) K1 H2(g)+Cl2(g) K2
求反应 4HCl(g)+O2(g) 衡常数。
2Cl2(g) +2H2O(g)的平
解： (2)2 4HCl(g) -) (1) 2H2O(g)
例：含有0.100 mo0.01mol/L Fe(NO3)3的溶液,发生 如下反应:Fe2+(aq)+Ag+(aq) Fe3+(aq)+Ag(s) 25℃时的标准平衡常数为2.98
(1)判断此条件下反应向哪一个方向进行. 解: 反应开始时的反应商:
（2）建立新的平衡关系
解：设需从容器中取走H2的浓度为xmol/L 2NH3 N2 +3H2
平衡时浓度/ mol/L:
1.00 0.50 改变浓度量/ mol/L： 0.20 0.20 3 -x 新平衡时浓度/ mol/L：1.20 1.10-x
2 2
0.50 - 0.20 2 0.10
0.50 0.10 3 0.50 1.00 ( 1.10 x )3 1.20 得x 0.94, nH 2 0.94 1.0 0.94mol
化学平衡常数 (ppt.x)
可逆反应
平衡常数 K （25℃）
H 2 F2 H 2 Cl 2 H 2 Br2 H2 I2
2 HF
6.5 1095 5.5 1033
2 HCl
2 HBr 2 HI
2.2 1018
8.7 102
卤素单质与氢气的反应现象
反应 反应条件及产物的稳定性
在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生 成的氟化氢很稳定 光照或点燃发生反应，生成的氯化 氢较稳定 加热至一定温度才能反应，生成的 溴化氢不如氯化氢稳定 持续加热才能缓慢反应，碘化氢不
Cl 2 ( g ) H 2 O(l )
HCl (aq) HClO(aq)
Kc
注意事项：
（1）对于同一个可逆反应， K正 K 逆 1 ；
（2）固体或纯液体的浓度视为常数，平衡常数表达式和浓度熵表达式中不出现固 体或纯液体； （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，化学方程式的书写形式不同， 则 K、Qc的表达式不同；
（2）同理，可得
1.7m ol L1 (CO) 100% 85% 1 2m ol L
H 2 F2 H 2 Cl 2
2 HF
光照或点燃
2 HCl
H 2 Br2 H2 I2
2 HBr
2 HI
稳定，在同一条件下，同时分解为 氢气和碘蒸气
练习3：298K时，各反应的平衡常数如下：
① N 2 ( g ) O2 ( g ) ② 2H 2 ( g ) O2 ( g ) ③ 2CO2 ( g )
起始 (mol L ) 转化 (mol L ) 平衡 (mol L )
1 1 1
2
2
0
0
x
第六章 化学平衡常数
共74张 3
化学平衡的特点： 化学平衡的特点：
• （1）恒温、封闭体系是前提。只有在恒温条件 ）恒温、封闭体系是前提。 下，封闭体系中进行的可逆反应，才能建立化学 平衡，这是建立平衡的前提。 • （2）自由能变等于零是平衡建立的实质条件。 ）自由能变等于零是平衡建立的实质条件。 从动力学 动力学上讲就是正逆反应的速率相等 正逆反应的速率相等。 动力学 正逆反应的速率相等 • （3）平衡时各物质的浓度不变（不随时间改变） ）平衡时各物质的浓度不变 是建立平衡的标志 标志，平衡是封闭体系中可逆反应 标志 的最大限度。 • （4）化学平衡是相对的，有条件的动态平衡。 ）化学平衡是相对的，有条件的动态平衡。 当外界因素改变时，正逆反应速率发生变化，原 有平衡将受到破坏，直到建立新的平衡。 4 共74张
共74张 25
Jc 与 Kc的关系示意图 的关系示意图
共74张
26
例. 反应 CO(g) + H2O(g) —— H2(g) + CO2(g) 在 某温度时, Kc = 9, 求 CO 和 H2O 的起始浓度皆为 0.02 时, CO 的转化率。
共74张
27
§6－3.化学平衡的移动 － 化学平衡的移动
平衡常数（ §6-2.平衡常数（重点） 平衡常数 重点）
• 2－1.经验平衡常数 － 经验平衡常数
共74张
5
• 对于一般可逆反应：aA + bB —— gG + hH 平衡时：
• K 称为经验平衡常数或实验平衡常数。上述的结 经验平衡常数或实验平衡常数。 经验平衡常数或实验平衡常数 果可表述为： • 在一定温度下, 可逆反应达到平衡时, 生成物浓度 系数次幂的连乘积与反应物浓度系数次幂的连乘 积之比是一个常数,这个关系式称为化学平衡定 律，或化学平衡体系中的质量守恒定律。 • 对气相体系，KP 也是一种经验平衡常数, 称为分 压平衡常数。而用浓度表示的经验平衡常数, 则 6 共74张 称为浓度平衡常数 KC 。
化学平衡的特点： 化学平衡的特点：
• （1）恒温、封闭体系是前提。只有在恒温条件 ）恒温、封闭体系是前提。 下，封闭体系中进行的可逆反应，才能建立化学 平衡，这是建立平衡的前提。 • （2）自由能变等于零是平衡建立的实质条件。 ）自由能变等于零是平衡建立的实质条件。 从动力学 动力学上讲就是正逆反应的速率相等 正逆反应的速率相等。 动力学 正逆反应的速率相等 • （3）平衡时各物质的浓度不变（不随时间改变） ）平衡时各物质的浓度不变 是建立平衡的标志 标志，平衡是封闭体系中可逆反应 标志 的最大限度。 • （4）化学平衡是相对的，有条件的动态平衡。 ）化学平衡是相对的，有条件的动态平衡。 当外界因素改变时，正逆反应速率发生变化，原 有平衡将受到破坏，直到建立新的平衡。 4 共74张
共74张 25
Jc 与 Kc的关系示意图 的关系示意图
共74张
26
例. 反应 CO(g) + H2O(g) —— H2(g) + CO2(g) 在 某温度时, Kc = 9, 求 CO 和 H2O 的起始浓度皆为 0.02 时, CO 的转化率。
共74张
27
§6－3.化学平衡的移动 － 化学平衡的移动
平衡常数（ §6-2.平衡常数（重点） 平衡常数 重点）
• 2－1.经验平衡常数 － 经验平衡常数
共74张
5
• 对于一般可逆反应：aA + bB —— gG + hH 平衡时：
• K 称为经验平衡常数或实验平衡常数。上述的结 经验平衡常数或实验平衡常数。 经验平衡常数或实验平衡常数 果可表述为： • 在一定温度下, 可逆反应达到平衡时, 生成物浓度 系数次幂的连乘积与反应物浓度系数次幂的连乘 积之比是一个常数,这个关系式称为化学平衡定 律，或化学平衡体系中的质量守恒定律。 • 对气相体系，KP 也是一种经验平衡常数, 称为分 压平衡常数。而用浓度表示的经验平衡常数, 则 6 共74张 称为浓度平衡常数 KC 。
化学平衡常数PPT课件
（1）QC＜K ，反应向正方向进行 （2）QC＝K ，反应处于平衡状态 （3）QC＞K ，反应向逆方向进行
叫该反应的浓度商
9
5、利用Ｋ可判断反应的热效应
（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应
（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应
△
例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 的浓度平衡常数与温度的关系如下：
起始浓度mol/L: 0.01
I2 ≒ 2HI 0.01 0
平衡浓度mol/L: 0.0080 0.0080 0.0040
K= C(耗浓度为x
H2 +
I2 ≒ 2HI
起始浓度mol/L: 0.02 0.02 0
平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x
pC(g)+qD(g)
(A)%A的初A的 始初 浓 A的 始 度平 浓衡 度浓 10% 度 0
c0(A)[A]10% 0
(A)c% 0(AA)初始的 A初物 始质 的 A的 的 物 平 量 质 衡的 物量 质 10的 % 0 量
n始n平10% 0 n始
13
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡 常数和平衡转化率
5
一、化学平衡常数
1、定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到平 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 是该反应的化学平衡常数（简称平衡常 数）
2、表达式：
cp(C) ·cq(D)
K = cm(A) ·cn(B)
6
如何写化学平衡常数表达式：
练习：试写出下列反应的平衡常数的数学表达式：
CO转化为CO2的转化率为83%.
答:略
17
化学平衡常数计算 PPT课件
2、已知在800K时，反应：
CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol•L-1，c(H2O) = 3mol•L-1，
则反应达平衡时，CO的转化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为
6 mol•L-1，
1）求此时CO的转化率。
2）分别求改变H2O的浓度前H2O的转化率和浓度改变后H2O的转化率? 3）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应
第二节 化学反应的限度
化学平衡常数
顾燕蓉
1、平衡常数K:
一定温度下，密闭容器中：
对于反应: aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g)
K=
巩固练习
1、 请写出下列反应的平衡常数表达式
3、已知：某温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)
的平衡常数为K1 ；1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)
发生反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
800℃时反应达平衡,若k=1.求：
（1）CO的平衡浓度和转化率。
（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
（3）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
例2:反应SO2(g)+ NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ,若
在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的
化学平衡常数优秀课件
C (s) + CO2(g) ⇋ 2CO(g)
K
K = K1/K2
（2008宁夏）将固体NH4I置于密闭容器中，在一 定温度下发生下列反应：
c(H2)=0.5mol· L c(HI)=4mol· L1，则此温度
下反应①的平衡常数为 ( C )
A:9
B:16
C:20
D:25
练习
如： CO(g)+H2O (g) ⇋ H2 (g) +CO2 (g)
2 有关计算
例1: 2NO (g) + O2 (g) ⇋ 2NO2 (g) K1
2NO2 (g) ⇋ N2O4 (g)
K2
2NO (g) +O2(g) ⇋ N2O4 (g) K=?
K = K1 K2
练1:
C (s) + H2O (g) ⇋ CO (g) + H2 (g)
K1
CO (g) +H2O (g) ⇋ CO2 (g) + H2 (g) K2
火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使 它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中
加热至1373~1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：
焙烧炉中：2ZnS+3O2 ⇋ 2ZnO+2SO2
①
鼓风炉中：2C+O2＝2CO
②
ZnO（s）+CO（g） ⇋ Zn(gK)+=CCO2(C（O2g)）C(Zn)③/C(ZnO)
某温度时平衡常数K=1，如反应开始时
C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。
解:
CO + H2O
~ H2+CO2
第六章 化学平衡常数(2012.9)
6.00×10-2
2.43
1.47
1.85
0.75
1.27
0.376
6.08×10-2
5.93×10-2 平均值 6.0×10-2
对于一般可逆反应：aA + bB 平衡时：
gG + hH
K 称为经验平衡常数或实验平衡常数。
上述的结果可表述为：在一定温度下, 可逆反应达到 平衡时, 生成物浓度系数次幂的连乘积与反应物浓度 系数次幂的连乘积之比是一个常数。 当(g+h)-(a+b)≠0时,实验平衡常数的量刚不等于1， 或者说它有单位。 K 的单位是: (mol· -3)(g+h)-(a+b) dm
二. 化学平衡及其特点
1、化学平衡状态
化学平衡状态是一个热力学概念，是指系统 内发生的化学反应既没有向正向进行的自发 性，又没有向逆向进行的自发性时的一种状 态。 在化学反应达到平衡时，反应物和生成物 的浓度或者分压都不再随时间延长而改变。 由此可知，平衡状态是在一定条件下化学反 应进行的最大限度。
如果：反应(3) = 反应(1) + 反应(2)
则：K3 K1 K2
q
q
q
如果：反应(4) = 反应(1) - 反应(2)
则：K4 K1 / K2
q
q
q
例：
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) 2NO2 (1) K1Ө N2O4 (2) K2Ө
(1)+(2)=(3)
2NO (g) +O2(g) K3Ө=K1Ө K2Ө N2O4 (g) (3)
平衡常数的获得除了由热力学计算 外，还可以通过实验测定。 实验平衡常数(经验平衡常数) —— 由实验得到的平衡常数。
2.43
1.47
1.85
0.75
1.27
0.376
6.08×10-2
5.93×10-2 平均值 6.0×10-2
对于一般可逆反应：aA + bB 平衡时：
gG + hH
K 称为经验平衡常数或实验平衡常数。
上述的结果可表述为：在一定温度下, 可逆反应达到 平衡时, 生成物浓度系数次幂的连乘积与反应物浓度 系数次幂的连乘积之比是一个常数。 当(g+h)-(a+b)≠0时,实验平衡常数的量刚不等于1， 或者说它有单位。 K 的单位是: (mol· -3)(g+h)-(a+b) dm
二. 化学平衡及其特点
1、化学平衡状态
化学平衡状态是一个热力学概念，是指系统 内发生的化学反应既没有向正向进行的自发 性，又没有向逆向进行的自发性时的一种状 态。 在化学反应达到平衡时，反应物和生成物 的浓度或者分压都不再随时间延长而改变。 由此可知，平衡状态是在一定条件下化学反 应进行的最大限度。
如果：反应(3) = 反应(1) + 反应(2)
则：K3 K1 K2
q
q
q
如果：反应(4) = 反应(1) - 反应(2)
则：K4 K1 / K2
q
q
q
例：
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) 2NO2 (1) K1Ө N2O4 (2) K2Ө
(1)+(2)=(3)
2NO (g) +O2(g) K3Ө=K1Ө K2Ө N2O4 (g) (3)
平衡常数的获得除了由热力学计算 外，还可以通过实验测定。 实验平衡常数(经验平衡常数) —— 由实验得到的平衡常数。
第六章 化学平衡常数
Kp=Kc(RT)-0.5; Kpθ=Kp· (pθ)0.5
四: 平衡转化率（C级掌握）
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.
平衡时已转化了的某物 质的量 转化率% 100 该物质初始的量
化学平衡状态是反应进行的最大限度,因此 平衡转化率即为指定条件下的最大转化率. 问 题 6-2.4：平衡常数与转化率的区别和联系 是什么?（B级掌握）
d D a A e E b B
式中:∑ν=(d+e)-(a+b),它表示反应前后 气体计量系数之差.当∑ν=0时,Kp=Kc.
由于实验平衡常数一般是有单位的,根据过去 的约定俗成,如果浓度以mol/dm3作单位,分压以 atm作单位,则Kc,Kp不用注明单位,除此之外,均 需注明实验平衡常数的单位,否则将造成混乱.
Kp=Kc(RT); Kpθ=Kp· (pθ)-1
4解 : K
(cFe2 / c ) (cH / c ) ( pO2 / p )
Kp 1 ( pO2 )
cFe3 / c
0.5
2
[ Fe3 ] KC 2 2 0.5 [ Fe ][H ] [O2 ]
0.5
五：平衡常数意义（C级重点掌握）
1.平衡常数数值的大小可以判断反应进行的 程度,估计反应的可能性.因为平衡状态是反 应进行的最大限度.平衡常数很大的反应,表 示其正反应向右进行趋势非常大,反之,平衡 常数很小的反应在该条件下不可能向右进行.
2.浓度(或分压)商和反应进行方向的判据 我们将某一化学反应产物浓度系数次方 的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比 称为浓度商，用符号JC表示.
第六章 化学平衡常数
第六章 化学平衡常数
r H m (298K ) 1 1 K2 ln ( ) R T1 T2 K1
前提：假设焓变、熵变不随温度变化，T2 > T1。
对于吸热反应，rHm为正值，温度升高，K增大；放热 反应，rHm为负值，温度升高，K 减小。 作业：1(1)(2)(5)(6), 5, 9, 12
6-1 化学平衡状态
6-1-1 化学平衡(chemical equilibrium)
绝大多数化学反应都有一定的可逆性，可逆反应在一定条
件下，正反应速率等于逆反应速率时，反应体系所处的状态，
称为“化学平衡状态”。 化学平衡状态是热力学概念，指系统内发生的化学变化没 有向正向或逆向进行的自发性时的状态。 化学平衡是一种“动态平衡”。即在化学反应达到平衡时，
第6章 化学平衡常数
(chemial equilibrium constant) 本章教学目标
1. 了解化学平衡的概念，掌握标准平衡常数和实验平衡 常数的意义和表示方法。
2．掌握标准平衡常数和吉布斯自由能变的关系，熟悉多
重平衡规则，掌握有关标准平衡常数与范特霍夫等温方 程的计算。 3．理解勒沙特列原理，掌握浓度、压力、温度对化学平 衡移动的影响及有关计算。
2. 平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。 3. 平衡常数数值的大小可以判断反应进行的程度，估计反应的 可能性。
例：已知693、723 K下氧化汞固体分解为汞蒸气和氧气的标准 摩尔自由能为11.33、5.158 kJ/mol，求相应温度下的平衡常数。
解：
HgO(S)
Hg(g) + 1/2O2(g)
6-2-3 偶联反应的平衡常数
偶联反应是指两个化学平衡组合起来，形成一个新的反 应。偶联反应也有平衡状态，也可以求出平衡常数。
化学平衡常数
K
2
c [ NO ] 2 [ O 2 ] ( ) ( ) c c [ N 2O 4] ( c [ NO c
2
]
)
2
[ N 2O 4] K3
(
c [ NO ] c
2
) (
[O 2] c
)
( 1 ) + ( 2 ) 得 （3），因而 K3 θ = K1θ · 2 θ 。 K
(只应用于单纯气态反应)
= 0 时，Kp = Kc
3． 多相反应 反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体 状态、固体状态时，纯液相和纯固相不出现 在平衡常数表达式中，该反应平衡常数表达 式的气体用分压表示，溶液用浓度表示，平 衡常数KX，称为杂平衡常数。
例： Zn(S) + 2H+ (aq)
H2 (g) + Zn2+ (aq)
K2
K1
(
[ NH
3
]
)
2
c [ N 2] [ H 2] 3 ( )( ) c c [ NH ( c [ N 2] c
3
]
)
1/ 2
(
[ H 2] c
)
3/2
K1θ = ( K 2θ ) 2
， 计量数扩大 2 倍， K θ 乘 2 次方。 bB aA
K2
② 正反应 a A
再如 Cr2O72-(aq) + H2O(l) — 2CrO42-(aq) +2H+(aq)
( K
[CrO4 c
2
]
) (
2
2
c [ NO ] 2 [ O 2 ] ( ) ( ) c c [ N 2O 4] ( c [ NO c
2
]
)
2
[ N 2O 4] K3
(
c [ NO ] c
2
) (
[O 2] c
)
( 1 ) + ( 2 ) 得 （3），因而 K3 θ = K1θ · 2 θ 。 K
(只应用于单纯气态反应)
= 0 时，Kp = Kc
3． 多相反应 反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体 状态、固体状态时，纯液相和纯固相不出现 在平衡常数表达式中，该反应平衡常数表达 式的气体用分压表示，溶液用浓度表示，平 衡常数KX，称为杂平衡常数。
例： Zn(S) + 2H+ (aq)
H2 (g) + Zn2+ (aq)
K2
K1
(
[ NH
3
]
)
2
c [ N 2] [ H 2] 3 ( )( ) c c [ NH ( c [ N 2] c
3
]
)
1/ 2
(
[ H 2] c
)
3/2
K1θ = ( K 2θ ) 2
， 计量数扩大 2 倍， K θ 乘 2 次方。 bB aA
K2
② 正反应 a A
再如 Cr2O72-(aq) + H2O(l) — 2CrO42-(aq) +2H+(aq)
( K
[CrO4 c
2
]
) (
2
第六章 化学平衡常数
6-2平衡常数
已转化了某反应物的量
反应前该反应物的量
3．转化率 a＝ 为平衡转化率）
×100％（工业上为实际转化率本书
6-2平衡常数
K与转化率a的关系 1．化学平衡状态是反应进行的最大限度。某反应 物在给定条件下，平衡时具有最大转化率。平衡转 化率即指定条件下的最大转化率。
2．两者都可表示反应的程度，但K抽象、a具体，
求在 1073 K (800°C)时反应的平衡常数
6-2平衡常数
解 根据上述数据可以计算 H = 6×(–241.82 ) + 4×90.25 – 4×(-46.11 ) – 0 = – 905.48 kJ· -1 mol S = 6×188.72 + 4×210.65 – 4×192.3 – 5×205.03 = 180.57 J· -1· -1 mol K G = H – T S = – 905.48 – 1073 ×180.57 ×10-3
Kp
[ p NH 3 ]2 [ pH 2 ]3 [ p N 2 ]
1.56 10 15 ( Pa 2 )
K
[ p NH 3 / p ]2 [ pH 2 / p ] [ p N 2 / p ]
3
1.56 10
5
标准平衡常数无量纲，数值上与经验平衡常数 往往不同。
内容：如果某反应可以由几个反应相加（减）得
到，则该反应的平衡常数等于几个反应平衡
常数之积（商）。
证明：反应（3）=反应（1）+反应（2）
6-2平衡常数
rG3 rG1 rG2
RT ln K RT ln K RT ln K
3 1 2 3 1 2 2
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第6 章 化学平衡常数
Chapter 6 Chemical equilibrium constant
我们已经从热力学的角度讨论了反应的自发， 即反应进行的方向，如果某反应朝某一个方向 可进行，该化学反应进行的程度如何，就是化 学平衡的问题，具体说：
电离平衡 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ淀溶解平衡 氧化还原平衡 配位离解平衡 化学热力学中 的几大平衡
二、化学平衡的基本特征The characteristic and meaning of chemical equilibrium 1、只有体系在封闭恒温条件下进行的可逆反应才能建立化 学平衡，这是建立化学平衡的前提presupposition
2 、正、逆反应速度相等 ( 推动力相等 ) 是平衡建立的条件 condition（但反应仍在进行，是动态平衡）。
In the equilibrium state，[i] — equilibrium concentration。 notice：推动力 f + = f - , or υ+=υcondition：T、P等外界因素不变
0
正 逆
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可 镂 豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~ 6
注意：以前用符号“ ”表示反应的可逆性reversibility （forward and reverse reaction）
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可 镂 豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~
4
一般来说，任何反应都有一定的可逆性（热力学上假定 所有的化学反应都是可逆的），但是不同的化学反应可 逆性程度差别很大，比如：
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1
6-1 化学平衡状态
Section 1 Chemical equilibrium state
6-1—1 正-逆反应，可逆性 Reversibility of Chemical reaction 1 、 Definition ： At same conditions(T , P , C etc.), a chemical reaction can press reaction equation go on since left towards the right, also can since go on right towards the left → Reversibility of Chemical reaction。 习惯上按反应方程式 the reaction since left go on towards the right→the forward reaction ，左 右，正反应 the reaction since right go on towards the left→ the reverse reaction ，右 左，逆反应
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6、化学平衡是有条件的，暂时的，平衡体系是可以改变的。
In a word chemical equilibrium is under certain condition , relative , temporary development equilibrium（homeostasis ）
2KCl(S) + 3O2(g)
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5
6-1-2 化学平衡 Chemical equilibrium
一、What is chemical equilibrium
chemical equilibrium—— 在可逆反应中既没有向正向进行 的自发性又没有向逆向进行的自发性（正逆反应的推动力 相等），体系所处的状态state。
正
较大，
逆
为 0；
反应进行， c(H2)，c(I2)减小， 某一时刻，
c(HI)增大， 增大；
逆 逆 正 锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可 镂 豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~
=
，系统组成不变，达到平衡状态。
3
正
减小，
For example： 将 0.1mol无色的 N2O4 放入 1L密闭容器内，立即出现红 棕色，这是因N2O4→2NO2，当反应进行某个时刻，[N2O4] 不再减少（0.04mol· L-1），[NO2]不再增加（0.02mol· L-1）， 显然这是因为同时存在着2NO2→N2O4的反应，这样的反应 就是一个典型的可逆反应，表示为： N2O4（g） 2NO2（g）
3、平衡状态是可逆反应进行的最大限度limit，此时各物质 的浓度或者分压不再随时间而改，这是建立平衡的标志sign。 4、平衡组成与达到平衡的途径无关 can reach equilibrium state from forward or reverse direction，
5、平衡时无论是正反应还是逆反应仍然在进行，只是进行 的程度相当，致使总反应“停滞”了，所以化学平衡是一 个动态平衡 homeostasis
CO(g) + H2O(g) ====== CO2(g) + H2(g) Ag+ + I- == AgI H2 + 1/2O2
室 温
可逆程度大。 H2O(l) 可逆程度小。
对同一反应在不同反应条件下，表现的可逆性也不相同。 有些逆反应的倾向小到几乎不能觉察，从而认为是不可 逆的。
2KClO3(S)
MnO2 Δ
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For example：
c / mol L H 2 (g) I 2 (g) t/s
1
2HI(g)
正
1 1
逆
mol L s
0
0.0100
0.0100
0
7.60×10－6
0
2000 0.00397 0.00397 0.0121 1.20×10－6 2.04×10－7 4850 0.00213 0.00213 0.0157 3.45 ×10－7 3.43×10－7 反应开始 ，c(H2)，c(I2) 较大， c(HI) = 0，
Chapter 6 Chemical equilibrium constant
我们已经从热力学的角度讨论了反应的自发， 即反应进行的方向，如果某反应朝某一个方向 可进行，该化学反应进行的程度如何，就是化 学平衡的问题，具体说：
电离平衡 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ淀溶解平衡 氧化还原平衡 配位离解平衡 化学热力学中 的几大平衡
二、化学平衡的基本特征The characteristic and meaning of chemical equilibrium 1、只有体系在封闭恒温条件下进行的可逆反应才能建立化 学平衡，这是建立化学平衡的前提presupposition
2 、正、逆反应速度相等 ( 推动力相等 ) 是平衡建立的条件 condition（但反应仍在进行，是动态平衡）。
In the equilibrium state，[i] — equilibrium concentration。 notice：推动力 f + = f - , or υ+=υcondition：T、P等外界因素不变
0
正 逆
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注意：以前用符号“ ”表示反应的可逆性reversibility （forward and reverse reaction）
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4
一般来说，任何反应都有一定的可逆性（热力学上假定 所有的化学反应都是可逆的），但是不同的化学反应可 逆性程度差别很大，比如：
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6-1 化学平衡状态
Section 1 Chemical equilibrium state
6-1—1 正-逆反应，可逆性 Reversibility of Chemical reaction 1 、 Definition ： At same conditions(T , P , C etc.), a chemical reaction can press reaction equation go on since left towards the right, also can since go on right towards the left → Reversibility of Chemical reaction。 习惯上按反应方程式 the reaction since left go on towards the right→the forward reaction ，左 右，正反应 the reaction since right go on towards the left→ the reverse reaction ，右 左，逆反应
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6、化学平衡是有条件的，暂时的，平衡体系是可以改变的。
In a word chemical equilibrium is under certain condition , relative , temporary development equilibrium（homeostasis ）
2KCl(S) + 3O2(g)
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6-1-2 化学平衡 Chemical equilibrium
一、What is chemical equilibrium
chemical equilibrium—— 在可逆反应中既没有向正向进行 的自发性又没有向逆向进行的自发性（正逆反应的推动力 相等），体系所处的状态state。
正
较大，
逆
为 0；
反应进行， c(H2)，c(I2)减小， 某一时刻，
c(HI)增大， 增大；
逆 逆 正 锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可 镂 豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~
=
，系统组成不变，达到平衡状态。
3
正
减小，
For example： 将 0.1mol无色的 N2O4 放入 1L密闭容器内，立即出现红 棕色，这是因N2O4→2NO2，当反应进行某个时刻，[N2O4] 不再减少（0.04mol· L-1），[NO2]不再增加（0.02mol· L-1）， 显然这是因为同时存在着2NO2→N2O4的反应，这样的反应 就是一个典型的可逆反应，表示为： N2O4（g） 2NO2（g）
3、平衡状态是可逆反应进行的最大限度limit，此时各物质 的浓度或者分压不再随时间而改，这是建立平衡的标志sign。 4、平衡组成与达到平衡的途径无关 can reach equilibrium state from forward or reverse direction，
5、平衡时无论是正反应还是逆反应仍然在进行，只是进行 的程度相当，致使总反应“停滞”了，所以化学平衡是一 个动态平衡 homeostasis
CO(g) + H2O(g) ====== CO2(g) + H2(g) Ag+ + I- == AgI H2 + 1/2O2
室 温
可逆程度大。 H2O(l) 可逆程度小。
对同一反应在不同反应条件下，表现的可逆性也不相同。 有些逆反应的倾向小到几乎不能觉察，从而认为是不可 逆的。
2KClO3(S)
MnO2 Δ
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For example：
c / mol L H 2 (g) I 2 (g) t/s
1
2HI(g)
正
1 1
逆
mol L s
0
0.0100
0.0100
0
7.60×10－6
0
2000 0.00397 0.00397 0.0121 1.20×10－6 2.04×10－7 4850 0.00213 0.00213 0.0157 3.45 ×10－7 3.43×10－7 反应开始 ，c(H2)，c(I2) 较大， c(HI) = 0，