化学平衡常数 学案

第三课时 化学平衡常数

1．一定温度下的可逆反应m A(g)＋n B(g)

p C(g)＋q D(g)达平衡后，K ＝c p (C )·c q (D )

c m (A )·c n (B )

。

2．化学平衡常数K 只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

3．K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。

化学平衡常数

[自学教材·填要点]

1．概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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。

2．表达式

对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)：K ＝c p (C )·c q (D )

c m (A )·c n (B )

。

3．特点

K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。

[师生互动·解疑难]

(1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。

(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变，则平衡常数改变。

②若化学方程式中各物质的化学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。

如N 2＋3H 22NH 3，K ＝a 则有：

2NH 3

N 2＋3H 2，K ′＝1/a 。

12N 2＋32

H 2NH 3，K ″＝a 1

2

。

1．(2011·江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K＝________。

解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。

答案：K＝c2(SO3)

c2(SO2)·c(O2)

化学平衡常数的应用

[自学教材·填要点]

1．判断反应进行的程度

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

2．计算转化率

依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。

3．判断平衡移动方向

利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。

对于可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的

浓度之间的关系用Q c(浓度商)＝c p(C)·c q(D)

c m(A)·c n(B)

表示，则：

当Q c＝K时，反应处于平衡状态；

当Q c

当Q c>K时，反应向逆反应方向进行。

[师生互动·解疑难]

(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。

(2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。

(3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。

2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)。()

(1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度。()

(2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。()

(3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。()

(4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。()

(5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。()

答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√

主题1：可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)在一定温度下的平衡常数K 的表达式怎样

表示？

甲 依据平衡常数K 的概念可知：K ＝c 2(CO )

c (C )·c (CO 2)

乙

甲同学书写的不正确，应为K ＝c 2(CO )

c (CO 2)

丙

乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看作“1”而不必出现在平衡常数表达式中

主题2：影响化学平衡常数的因素有哪些？

甲 化学平衡常数K 只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关，只要温度不变、K 值不变

乙 升高温度，吸热反应的K 值增大，放热反应的K 值减小 丙

使用催化剂，能加快化学反应速率，但K 值不变

化学平衡常数及其应用

[例1] (2011·潍坊期末质检)已知Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH ＝a kJ/mol ，平

衡常数为K ；测得在不同温度下，K 值如下：

温度/℃ 500 700 900 K

1.00

1.47

2.40

(1)若500℃时进行上述反应，CO 2起始浓度为2 mol/L ，CO 的平衡浓度为________。 (2)方程式中的a ________0(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)700℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号)

A ．缩小反应器体积

B ．通入CO 2

C ．升高温度到900℃

D ．使用合适的催化剂 [解析] (1)设500℃时CO 的平衡浓度为x mol/L ，则 Fe(s)＋CO 2(g)

FeO(s)＋CO(g)