第4讲 化学平衡常数及转化率
化学平衡常数和平衡转化率
[交流研讨]
对于一定条件下的化学反应，有人宣称找 到了超过平衡转化率的实验方法。对这种说法 你怎么看？
[交流研讨]
观察分析下表中的数据，你能得出什么结论?
初始浓度/mol· -1 L c0(H2) A B C 0.0100 0.0120 c0(CO2) 0.0100 0.0100 平衡转化率/% α(H2) 60.0 54.3 α(CO2) 60.0 65.2
化学平衡常数和平衡转化率
莱芜十七中 邵霞
1、什么是可逆反应？ 2、对可逆反应来说，反应物能 否全部转化为产物？为什么？
v
aA + bB
cC + dD
反 应 速 率
V（正）
V（正）=V（逆）
化学平衡状态
V（逆）
0
时间
一定条件下可逆 反应进行的最大 限度。 t
广泛存在的可逆反应
Fe2O3(s) + CO(g)
（2） α（H2）=
C0（H2）－[H2]
C0（H2）
×100％
0.0100mol· －1－0.0040mol· －1 L L = 0.0100mol· －1 L ×100％=60.0％
c0（CO2)－[CO2] α（CO2）= ×100％ c0（CO2）
－1 0.0100mol· －0.0040mol· －1 L
[交流研讨]
表1：反应 H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) 在698.6K时 各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果如下表所示：
初始浓度/mol· -1 L c0 (H2) c0 (I2) c0 (HI) 0.01067 0.01196 0
0.01135 0.009044 0 0.01134 0.007510 0 0 0 0 0
化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算一、化学平衡常数的计算1.平衡常数的定义对于反应总体方程式：aA+bB⇌cC+dD平衡常数（K）的定义为：K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
需要注意的是，平衡常数只与温度有关，与浓度无关。
它表征了反应体系在平衡状态下反应物和生成物的浓度之间的比例关系。
2.平衡常数的计算方法对于已知的反应总体方程式和已知浓度，可以通过以下方法计算平衡常数：方法一：代入已知浓度直接计算根据反应总体方程式，将已知浓度代入化学平衡常数的定义式中，就可以得到平衡常数的数值。
例如，对于反应总体方程式：2NO2(g)⇌N2O4(g)当反应物NO2和生成物N2O4的浓度已知时，可以将它们的浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
方法二：根据摩尔浓度计算如果已知反应物和生成物的摩尔浓度，可以将摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
例如，对于反应总体方程式：2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)当反应物H2和O2的摩尔浓度已知时，可以将它们的摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
需要注意的是，在计算平衡常数时需要保证浓度或摩尔浓度的单位一致，以确保计算的准确性。
转化率是指反应物转化成产物的比例或程度，通常用百分比表示。
转化率的计算方法取决于反应物和产物的类型以及实验条件。
下面以摩尔转化率和体积转化率为例介绍其计算方法。
1.摩尔转化率摩尔转化率（X_mol）表示反应物转化成产物的摩尔数与反应物的初始摩尔数之比。
X_mol = (n_0 - n_t) / n_0 * 100%其中，n_0表示反应物的初始摩尔数，n_t表示反应结束时反应物的剩余摩尔数。
例如，对于反应总体方程式：A⇌B+C当反应物A的初始摩尔数已知，并在反应结束时测得反应物A的剩余摩尔数，可以计算摩尔转化率。
2.体积转化率体积转化率（X_vol）表示反应物转化成产物的体积与反应物的初始体积之比。
高考化学-平衡常数 转化率 平衡图像专题讲义
高考化学—-平衡常数、转化率—-专题讲义组长审核:授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的判断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式;能够计算出物质的平衡转化率;教学重难点判断反应是否达到平衡状态;反应物平衡转化率的变化判断;焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节知识点讲解１、化学平衡常数(1)定义在一定温度下,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),用K表示。
(2)表达式关于一般的可逆反应:m A(g)+ｎB(g)p C(g)+q D(g),K=、(3)应用①判断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高、Ｋ值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低、Ｋ<1０−510−５～105〉105反应程度特别难进行反应可逆反应可接近完全②判断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)＋b B(g)cＣ(g)+ｄD(g)在任意状态时,浓度商均为Ｑc＝。
Qｃ>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平衡状态;Ｑｃ<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2、转化率关于一般的化学反应:aＡ+b B c C+dＤ,达到平衡时反应物Ａ的转化率为α(A)=×100%＝×10０%［c0(A)为起始时Ａ的浓度,c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况而定。
常见有以下几种情形:反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)ｐC(g)+qＤ(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n〉p+ｑ反应物A和Ｂ的转化率均增大m＋n<ｐ+q反应物Ａ和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)ｎB(g)+ｐC(ｇ) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m＞n＋p反应物A的转化率增大ｍ〈n+p反应物A的转化率减小m=ｎ＋p反应物A和B的转化率不变3。
化学平衡常数及平衡转化率(教案)
第3课时 必备知识——化学平衡常数及平衡转化率知识清单 [重要概念]①化学平衡常数；②平衡转化率[基本规律]①化学平衡常数及影响因素；②“三段式”计算平衡常数和平衡转化率知识点1 化学平衡常数及其应用1．化学平衡常数的概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
2．化学平衡常数表达式 对于反应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 ）(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
举例：(1)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)的平衡常数表达式K ＝c （CO ）·c （H 2）c （H 2O ） 。
(2)Fe 3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H ＋(aq)的平衡常数表达式K ＝c 3（H ＋）c （Fe 3＋）。
化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系①同一可逆反应中，K 正·K 逆＝1；②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n 倍，则新平衡常数K ′与原平衡常数K 间的关系是K ′＝K n 或K ′＝nK ；③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
3．意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
4．化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度K 值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高；K 值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。
K <10－5 10－5～105 >105 反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全(2)判断化学反应进行的方向对于可逆反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q ＝c c （C ）·c d （D ）c a （A ）·c b （B ），称为浓度商。
化学平衡常数与转化率的计算
化学平衡常数与转化率的计算aA+bB↔cC+dD平衡常数的表达式为：Kc=([C]^c*[D]^d)/([A]^a*[B]^b)其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的平衡态浓度。
a、b、c、d分别为反应物A、B与生成物C、D各自的摩尔系数。
对于气相反应，也可以使用气相的分压来表示平衡常数。
此时平衡常数的表达式为：Kp=(PC^c*PD^d)/(PA^a*PB^b)其中，PA、PB、PC、PD分别表示反应物A、B和生成物C、D的分压。
化学平衡常数的值可以根据实验测得的平衡浓度或分压数据计算得出。
在实验中，通常使用化学平衡常数来确定反应趋势和预测反应结果。
当平衡常数大于1时，表示反应偏向生成物一侧；当平衡常数小于1时，表示反应偏向反应物一侧；当平衡常数接近1时，则表示反应在平衡位置处。
转化率是指一个物质在化学反应中转化为其他物质的程度。
在反应过程中，原始物质转化为产物的比例是反应转化率。
它是反应物的消失与产物的形成之间的关系的一种相对测量。
转化率的计算可以使用消失物或形成物的摩尔数来表示。
对于一般的化学反应的平衡反应式：aA→bB+cC反应转化率的表达式为：转化率=(已转化物质的摩尔数)/(反应物初始摩尔数)*100%其中，已转化物质的摩尔数可以通过实验数据或反应物质的摩尔比来确定。
反应物初始摩尔数可以通过反应物质量和相应的摩尔质量关系来计算得出。
转化率可以用来评估反应的程度和速率，可以帮助确定反应条件和优化反应结果。
高转化率通常表示反应进行充分，而低转化率则表示反应进行不充分。
总结起来，化学平衡常数和转化率是用于描述和计算化学反应的两个重要物理量。
化学平衡常数表示了反应物与生成物浓度或分压之间的关系，可以用于预测反应的平衡位置和判断反应的趋势。
转化率则表示了反应中原始物质向产物转化的程度，可以用于评估反应的程度和速率。
两者的计算方法和应用都可以通过实验数据来确定。
化学平衡常数与转化率的计算
化学平衡常数与转化率的计算1．明确三个量的关系(1)三个量：起始量、变化量、平衡量。
(2)关系①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
2．掌握四个公式(1)反应物的转化率＝n (转化)n (起始)×100%＝c (转化)c (起始)×100%。
(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。
一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。
产率＝实际产量理论产量×100%。
(3)平衡时混合物组分的百分含量＝平衡量平衡时各物质的总量×100%。
(4)某组分的体积分数＝某组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%。
3．谨记一个答题模板反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量分别为a mol 、b mol ，达到平衡后，A 的转化量为mx mol ，容器容积为V L ，则有以下关系：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a －mx b －nx px qx 对于反应物：n (平)＝n (始)－n (转)对于生成物：n (平)＝n (始)＋n (转)则有：①K ＝⎝⎛⎭⎫px V p ·⎝⎛⎭⎫qx V q ⎝⎛⎭⎫a －mx V m ·⎝⎛⎭⎫b －nx V n②c 平(A)＝a －mx Vmol·L －1③α(A)平＝mx a ×100%，α(A)∶α(B)＝mx a ∶nx b ＝mbna④φ(A)＝a －mxa ＋b ＋(p ＋q －m －n )x×100%⑤p 平p 始＝a ＋b ＋(p ＋q －m －n )x a ＋b⑥ρ混＝a ·M (A )＋b ·M (B )V g·L －1[其中M (A)、M (B)分别为A 、B 的摩尔质量]⑦平衡时体系的平均摩尔质量：M ＝a ·M (A )＋b ·M (B )a ＋b ＋(p ＋q －m －n )xg·mol －14．高考新宠——压强平衡常数(K p )的计算 (1)K p 含义在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度，计算得到的平衡常数叫压强平衡常数，其单位与表达式有关。
化学平衡常数、转化率、体积分数及其有关计算补充资料
化学平衡常数、转化率、体积分数及其有关计算补充资料一、必备知识1、平衡转化率α(A)＝c 0(A )－c 平(A )c 0(A )×100% （或=)()()(00A n A n A n -×100% ）2、体积分数ψ（A ）=V A V )( ×100% （或=n A n )( ×100% ）（公式中的“V ”不是容器体积，是气体本身的体积，这个体积并非空间体积，而是表示数量意义，这个体积越大，意味着充入容器中的气体物质的量就越多）3、化学平衡常数的表达式：对于一般的可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时，K ＝)()()()(c p B c A c D c C n m q ⋅⋅ 。
（表达式中的各物质的浓度必须是平衡时的浓度）4．化学平衡常数的特点(1)对于一个已给定的可逆反应的化学平衡常数K 只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关，与体系压强大小无关，与某物质的转化率大小无关（K 可以影响转化率，但转化率不影响K 。
一个给定的可逆反应，K 只受温度影响，温度不变，K 值就不变）。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”（100%）而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数．若反应方向改变，则平衡常数改变．若方程式中各物质的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，但意义不变。
所以化学平衡常数还跟化学反应本身有关！ 5、化学平衡常数的应用(1)利用K 可以推测可逆反应进行的程度K 的大小表示可逆反应进行的程度，K 值越大说明反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K 值越小说明反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。
(2)利用K 可判断反应热效应若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
（3）借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态． 对于可逆反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B ) ，Q 叫做浓度商，表达式与平衡常数相同，但表达式中各物质的浓度不一定是平衡浓度，要比较Q 与K 的大小关系：① Q < K ，反应未达平衡，反应向正方向进行，υ正>υ逆 ； ② Q = K ，反应处于平衡状态，υ正= υ逆 ；（这时Q 表达式中的浓度就是平衡浓度了）③ Q > K ，反应未达平衡，反应向逆方向进行，υ正< υ逆 ；平 平平 平 平(总) (总)1．写出下列可逆反应的化学平衡常数的表达式： （1）N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) （2）2NH 3(g)N 2(g) + 3H 2(g)（3）1/2 N 2(g) + 3/2H 2(g) NH 3(g) （3）Fe 2O 3 (s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO 2(g) （4）NH 4+ (aq) + H 2O(l) NH 3•H 2O(aq) + OH -（g ） （5）C(s) + H 2O (g)CO(g) + H 2(g)（6）CH 3COOH + CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3 + H 2O（7）CO 吸入肺中与血红蛋白(Hb)反应：CO ＋HbO 2O 2＋HbCO2．在300℃时，将0.23 mol SO 2和0.11 mol O 2放入的密闭容器中，2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡时得到0.12 mol SO 3，则此温度下，该反应的化学平衡常数是[23.8V （或23.8 Vmol·L －1）] 3．2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH ＜0，升高温度，平衡常数K 正 ，K 逆（填“增大”或“减小”，下同），降低温度，平衡常数K 正 ，K 逆 。
高考化学 化学平衡常数及平衡转化率的计算
专题6 模块4 热点题型三 化学平衡常数及平衡转化率的计算（一）【知识梳理】 1．化学平衡常数的全面突破（1）数学表达式：在一定条件下，可逆反应：a A+b B=c C+d D 达到化学平衡时，注意 ①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。
如： CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g)K ＝c (CO 2)Cr 2O2－7(aq)＋H 2O(l)2CrO2－4(aq)＋2H ＋(aq)但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。
如： C 2H 5OH ＋CH 3COOHCH 3COOC 2H 5＋H 2OC(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)K=c(H 2).c(CO)/c(H 2O)②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。
如： N 2O 4(g)2NO 2(g)K ＝c 2(NO 2)/ c(N 2O 4)12N 2O 4(g) NO 2(g)K ′＝c(NO 2)/ c 12 (N 2O 4)＝K2NO 2(g)N 2O 4(g)K ″＝c(N 2O 4)/ c 2(NO 2)＝1K因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。
（2）平衡常数的意义①平衡常数可表示反应进行的程度。
K 越大，反应进行的程度越大，K >105时，可以认为该反应已经进行完全。
转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
②K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。
（3）浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商(Q )。
当Q ＝K 时，该反应达到平衡状态；Q <K 时，该反应向正反应方向进行；Q>K时，该反应向逆反应方向进行。
《第4讲 化学平衡常数及转化率》训练
《第4讲 化学平衡常数及转化率》训练１．合成氨反应为：N2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)。
图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L 的密闭容器中反应时N 2的物质的量随时间的变化曲线。
图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
图1 图2 图3下列说法正确的是 （ ）A ．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E 和△H 都减小B ．图2中0~10min 内该反应的平均速率v(H 2)=0.045mol ·L －1·min －1，从11min 起其它条件不变，压缩容器的体积为1L ，则n(N 2)的变化曲线为dC ．图3中a 、b 、c 三点所处的平衡状态中，反应物N 2的转化率最高的是b 点D ．图3中T 1和T 2表示温度，对应温度下的平衡常数为K 1、K 2，则：T 1>T 2，K 1>K 2 【答案】B 【解析】A ：该反应为放热反应，但熵减小，低温自发，加入催化剂，活化能减小，反应热不变，A 错误；B ：图2中0~10min 内该反应的平均速率v(H 2)=)(32N υ =min1023.06.03L molmol -⨯=0.045mol ·L －1·min －1，压缩容器体积，平衡正向移动，n(N 2)减小，只有d 符合，B 正确；C ．图3中，T 1温度下，增大H 2的浓度，平衡正向移动，N 2的转化率增大，所以c 点N 2的转化率最高，C 错误；D ．图3中，定起始H 2的物质的量为n ，T 1到T 2，NH 3%减小，平衡逆向移动，由图1知该反应正向放热，所以T 1到T 2是升温，T 1<T 2，K 1<K 2，D 错误。
２．在密闭容器中，反应：A(g)+2B(g)C(g)分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol ·L －1，c(B)=0.200 mol ·L －1，c(C)=0 mol ·L －1。
第4讲化学平衡常数化学反应进行的方向
第4讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向考点一化学平衡常数及其应用1．概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物与反应物的比值是一个常数，用符号K 表示。
2N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) 12N 2(g)+32H 2(g)NH 3(g) c 2NH 3(g)N 2(g)+3H 2(g) 3.意义：(1)K 值越大，正反应进行的程度，反应物的转化率(2)K 只受影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
小题热身正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。
( )(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数。
( )(3)升高温度，平衡常数一定增大。
( )(4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动。
( )(5)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变。
( )(6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
( )(7)反应A(g)＋3B(g)2C(g)，达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数K 值增大。
( )(8)对于反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，升高温度，K 值减小，则ΔH >0。
( )[考向精练提考能]考向一 多个反应中平衡常数关系判断1．已知下列反应在某温度下的平衡常数：H 2(g)＋S(s)H 2S(g) K 1S(s)＋O 2(g)O 2(g) K 2则在该温度下反应H 2(g)＋SO 2(g)O 2(g)＋H 2S(g)的平衡常数为( )A ．K 1＋K 2B ．K 1－K 2C ．K 1·K 2 D.K 1/K 22．已知：①CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)②2CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g)③CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K 1、K 2、K 3，则该温度下反应3CO(g)＋3H 2(g)CH 3OCH 3(g)＋CO 2(g)的化学平衡常数K 为____(用K 1、K 2、K 3表示)。
2016年高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》 含解析
【热点思维】1、化学平衡计算2、化学平衡常数【热点释疑】1、如何运用“三段式”模式进行化学平衡计算?根据反应进行(或平衡移动)的方向，设某反应物消耗的量，然后列式求解。
例：m A + n B p C+ q D起始量：a b0 0变化量：mx nx px qx平衡量：a-mx b-nx px qx注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。
②这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等。
③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。
④在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。
2、化学平衡常数的意义是什么?使用化学平衡常数应注意哪些问题?（1）化学平衡常数的意义：①化学平衡常数可表示反应进行的程度。
K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。
虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度无关。
（2）在使用化学平衡常数时应注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。
②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。
因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
【热点考题】【典例】【2014年高考四川卷第7题】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：下列说法正确的是A．实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝1.0×10－2mol/(L·min)B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0C．实验③中，达到平衡是，X的转化率为60%D．实验④中，达到平衡时，b＞0.060【答案】C起始浓度（mol/L ） 0.020 0.030 0 0 转化浓度（mol/L ） 0.012 0.012 0.012 0.012则该温度下平衡常数K ＝0.009×0.0090.031×0.001＝2.9＞1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。
化学平衡常数平衡转化率(共47张PPT)
A．①② C．③④
B．②④ D．①④
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
解析：选 D。因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而 不断变化，结合 ρ 气＝m/V 可知，气体密度不再变化，说明容器 体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态， ①符合题意；无论是否平衡，反应的 ΔH 都不变，②不符合题意； 反应开始时，加入 1 mol N2O4，随着反应的进行，N2O4 的浓度逐 渐减小，故 v 正(N2O4)逐渐减小，直至达到平衡，③不符合题意； NO2 的物质的量不再变化，说明 NO2 的浓度不再变化，反应达到 平衡状态，④符合题意。
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
2．(2018·郑州高二检测)一定条件下，反应 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)在容积不变的密闭容器中发生，下列对该反应达到
平衡状态的标志的描述中错误的是( ) A．混合气体的总分子数不再变化 B．混合气体的颜色不再变化 C．容器的总压强不再变化 D．混合气体的总质量不再变化
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
化学平衡常数
4．已知下列反应的平衡常数：①H2(g)＋S(s) H2S(g)，K1；
②S(s)＋O2(g) SO2(g)，K2；则反应 H2(g)＋SO2(g) O2(g)
＋H2S(g)的平衡常数是( )
A．K1＋K2
B．K1－K2
C．K1K2
D.KK12
同一化学反应，化学方程式的书写方式不同，平衡常数的表达 式就不同。
化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
2．表达式(1)对于反应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 )(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
(2)平衡常数与方程式的关系①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正＝1K 逆。
②方程式乘以某个系数x ，则平衡常数变为原来的x 次方。
③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝K 1·K 2。
理解应用(1)在某温度下，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数为K 1，则该温度下，NH 312N 2＋32H 2的平衡常数K 2＝__________。
答案1K 1(2)在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s) K 1 反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g) K 2 反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 3a ．反应①的平衡常数表达式为____________。
b ．反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3＝________________________________________。
答案 a ．K 1＝c (CO 2)c (CO )b.K 1K 2解析 b ．K 3＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )，K 2＝c (H 2O )c (H 2)，结合K 1＝c (CO 2)c (CO )，可知K 3＝K 1K 2。
3．意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
化学平衡常数及转化率
化学平衡常数及转化率化学平衡常数是描述化学反应平衡的一个重要参数，它反映了当反应达到平衡时，各种化学物质的浓度或压力的关系。
在了解化学平衡常数之前，需要先了解一些相关的概念。
一、反应的化学平衡1. 定义：在反应物和生成物之间，当它们的化学活性因素处于一种固定的比例关系时，反应称为化学平衡。
2. 平衡条件：通常使用平衡常数(Kc)来描述一个化学反应的平衡条件。
平衡常数是反应中各体系浓度的乘积，如果在稳态下化学反应反向进行，平衡常数的数值不变。
取Kc数值在0~1之间时，说明反应接近于反向进行；Kc大于1时，说明反应接近于正向进行；当Kc数值为1时，说明反应在正、反两个方向上达到了平衡状态。
二、化学平衡常数1. 定义：化学平衡常数是在一定的温度下，用反应物和生成物的浓度的乘积之比所得到的，是稳态反应的浓度比值的指数函数。
2. 计算方法：平衡常数Kc的大小和温度有关，在一定温度、一定压力下，反应物和生成物分别的浓度和压强是给定的，通过计算反应物和生成物的浓度或压强的比值，就可以求得平衡常数Kc。
三、转化率转化率是一个化学反应中转化程度的一个指标，是反应物被转化为生成物的比例。
1. 定义：反应物在受反应中呈现的消失百分比，叫做转化率。
2. 计算方法：转化率越高，说明反应越完全。
转化率的计算公式为：转化率 = (所得物质量/理论物质量) × 100%。
四、结论化学平衡常数和转化率是化学反应中两个很重要的指标。
我们可以通过计算两者的数值来判断化学反应过程中的转化情况。
在日常实验和工作中，了解和掌握这些概念对于正确定量化分析物质转化率、化学反应平衡的状态及化学反应的速率非常重要。
高中化学课件【化学平衡常数 平衡转化率 】
初始浓度/ mol·L－1
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
2
2
0
0
转化浓度/ mol·L－1
2－x 2－x
2－x 2－x
平衡浓度/ mol·L－1
x
x
2－x 2－x
由题意可知2－2 x×100%＝50%，x＝1，
K＝[[SSOO23]][[NNOO2]]＝11
mol·L－1×1 mol·L－1×1
(2)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数 K。( )
(3)平衡常数 K 既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物
浓度、压强有关。
()
(4)从平衡常数 K 的大小可以推断一个反应进行的程度。 ( )
(5)N2＋3H2 2NH3 和12N2＋32H2 NH3 的平衡常数表达式相
同。
()
[提示] (1)× 不同温度下，化学平衡常数不同。 (2)× 平衡常数只受温度的影响。 (3)× 平衡常数与浓度、压强无关。 (4)√ (5)× 化学平衡常数表达式与方程式的系数有关。
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K＝________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
[解析] (1)依据反应的化学方程式可知 K＝[[CCOO]2[]H[H2O2]]； (2)从表格中数据可知，升高温度 K 值增大，故该反应为吸热反 应。 [答案] (1)[[CCOO]2[]H[H2O2]] (2)吸热
③判断反应的热效应。 a．升高温度———KK值值增减大小，，正正反反应应为为__吸放__热热反反应应
化学平衡常数与转化率
5、平衡常数的意义
①表示可逆反应进行的程度：K 越大，正反应进行越完全。
②一般的：k＜10－5则认为反应 基本不能发生，k＞105则认为反 1 应基本完全 K正= K逆 ③k正和k逆的关系是：________ ④两个反应叠加则总反应的K总 K总=K1 K2 和k1、k2关系呢？___________
惠民县第二中学 胡明生
惠民县第二中学 胡明生
I2(g) + H2(g)
2HI(g)
2
[ HI ] K正= [H 2 ][I2 ]
2HI(g) I2(g) + H2(g)
[H 2 ][I2 ] K逆= 2 [ HI ]
K正=
1
K逆
惠民县第二中学 胡明生
2HI(g)
I2(g) + H2(g)
①
[H 2 ][I2 ] K1= 2 [ HI ]
2、转化率的影响因素： 温度，浓度，压强
三个因素。
3、转化率与K关系：
同—平衡转化率和K均可以表示反应程度。 异—一个反应一定温度仅有一个K值，而转化 率（包括最大转化率）则有多个值。
惠民县第二中学 胡明生
例1：利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度 例1.在某温度下,将H2和I2各0.01mol/L的气态混 合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡 后,测得c(H2)=0.008mol/L. (1)求反应的平衡常数. (2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混 合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物 质的浓度.
m A(g) + n B(g)
p C(g) + q D(g)
叫该反应的浓度商
（1）Q＜K:反应向正 方向进行 （2）Q＝K:平衡不移动 （3）Q＞K:反应向逆方向进行
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第4讲 化学平衡常数及转化率１．化学平衡常数在一定温度下，对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，达到平衡时：（1）平衡常数K 的表达式：K ＝)()()()(B c A c D c C c nmqp⋅⋅（2）K 值的意义：① K 可以用来表示某反应的限度，K 值越大，正反应进行的程度 越完全 。
② 可以利用浓度商判断平衡移动方向。
在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c 叫该反应的浓度商：Q c < K ，反应向 正 反应方向进行； Q c = K ，反应处于平衡状态；Q c > K ，反应向 逆 反应方向进行。
（3）影响平衡常数的因素① 平衡常数只与 温度 有关，与其他无关。
② 固体 和 水溶液中水 的浓度通常看作常数“1”，不计入平衡常数表达式中。
③ 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。
如2NO2N 2O 4 的平衡常数K ＝)()(2242NO c O N cNO221N 2O 4 的平衡常数K ＝)()(24221NO c O N cN2O 4 2NO 2 的平衡常数K ＝)()(4222O N c NO c２．反应物的转化率 （1）转化率α的表达式：α=%100⨯-某反应物的起始浓度某反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度（2）转化率α值的意义：反应物的平衡转化率表示在一定温度和起始浓度下反应进行的限度，转化率 越大 ，正反应进行的程度 越完全 。
例1．反应H2(g)+I 2(g)2HI 的平衡常数为K 1 ；反应HI21H 2(g)+21I 2(g) 的平衡常数为K 2 ；则K 1、K 2的关系为（平衡常数为同温同压下的测定值）（）A ．K 1＝2 K 2B ．K 1＝K 22C ．K 1＝1/K 22D ．21K 1＝K 2【答案】C【解析】K 1=)()()(222I c H c HI c ⋅，K 2=)()()(221221HI c I c H c ⋅K 1·K 22=)()()(222I c H c HI c ⋅·（)()()(221221HI c I c H c ⋅）2 =1例2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H 2O(g)其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表：t ℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝ 。
（2）该反应为 反应（选填“吸热”、“放热”）。
（3）能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是 。
a ．容器中压强不变b ．混合气体中c(CO)不变c ．v 正(H 2)＝v 逆(H 2O)d ．c(CO 2)＝c(CO)（4）某温度下，平衡浓度符合：c(CO 2)·c(H 2)＝c(CO)·c(H 2O)，试判断此时的温度为 ℃。
【答案】（1）K ＝)()()()(222H c CO c O H c CO c ⋅⋅（2）吸热（3）bc （4）830℃【解析】（2）温度升高，平衡向吸热方向移动，K 值增大，反应向正方向移动， （4）c(CO 2)·c(H 2)＝c(CO)·c(H 2O)，)()()()(222H c CO c O H c CO c ⋅⋅=1=K （830℃），∴此时的温度为830℃。
例3．（2008·山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K ＝)()()()(222H c CO c O H c CO c ⋅⋅。
恒容时，温度升高，H 2浓度减小。
下列说法正确的是（ ）A ．该反应是焓变为正值.B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小C ．升高温度，逆反应速率减小D ．该反应化学方程式为CO ＋H 2O CO 2＋H 2【答案】A【解析】根据平衡常数，该反应化学方程式为CO 2＋H 2CO ＋H 2O ，D 错误；升温，正逆反应速率均增大，C 错误；升温，平衡向吸热方向移动，H 2浓度减小，向正反应方向移动，所以正反应方向吸热，A 正确；恒温恒容下，增大压强，也可能是直接加入H 2，H 2的浓度增大，B 错误。
正反应方向吸热例4．（2008·宁夏理综·12）将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s) NH 3(g)+HI(g)；②2HI H 2(g)+I 2(g) 达到平衡时，c (H 2)=0.5mo l ·L -1，c (HI)=4mo l ·L -1，则此温度下反应①的平衡常数为 （ ） A ．9 B ．16 C ．20. D ．25 【答案】C 【解析】NH 4I(s) NH 3(g)+HI(g)；2HI H 2(g)+I 2(g) 始(mol ·L －1): 0 0 x 0 0变(mol ·L －1): x x 2y y y 衡(mol ·L －1): x x x-2y y y y=0.5 x-2y=4 解得x=5 ∴ K （①）＝)()(3HI c NH c ⋅=4×5=20例5．在一密闭容器中，将1.0 mol CO 与1.0 mol H 2O(g)混合加热到800℃，发生下列反应：CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g) ，一段时间后该反应达到平衡，测得CO 的物质的量为0.5 mol 。
通过计算回答下列问题： （1）平衡时CO 的转化率为 ，该反应的化学平衡常数为 。
（2）如果继续向上述平衡体系中通入1.0 mol 的H 2O(g)，相同条件下反应一段时间后，达到新的平衡状态，此时CO 的转化率为 。
（3）若改变起始反应物的用量，将2.0 mol CO 与4.0 mol H 2O(g)混合加热到800℃，一段时间后该反应达到平衡，此时CO 的物质的量为 。
【答案】 （1）50%，1 （2）66.7% （3）0.667mol 【解析】CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)始(mol): 1 1 0 0 变(mol): 0.5 0.5 0.5 0.5 衡(mol): 0.5 0.5 0.5 0.5 （1）α(CO)=%50%10015.0=⨯molmolK(800℃)=VLm ol VLm ol VLm ol VL m olO H c CO c H c CO c 5.05.05.05.0)()()()(222⋅⋅=⋅⋅=1（2） CO(g) + H 2O(g)CO 2(g)+ H 2(g) 始(mol): 1 2 0 0 变(mol): x x x x 衡(mol): 1-x2-x xx温度不变，平衡常数不变：1)2()1(=-⋅-⋅VLm olx VLm olx VL xm olVL xm ol，解得x=32molα(CO)=%7.66%100132=⨯m olm ol（3） CO(g) + H2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 始(mol): 2 4 0 0 变(mol): y y y y 衡(mol): 2-y 4-yy y温度不变，平衡常数不变：1)4()2(=-⋅-⋅VLm oly VLm oly VL ym olVLym ol，解得y=34molC(CO)衡=（2-34）mol=32mol=0.667mol例6．（2007·山东·28）二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。
综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
（1）硫酸生产中，SO 2催化氧化成SO 3：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)某温度下，SO 2的平衡转化率（α）与体系总压强（P ）的关系如 右图所示。
根据图示回答下列问题：① 将2.0 mol SO 2和1.0 mol O 2置于10Ｌ密闭容器中，反应达平衡后， 体系总压强为0.10 Mpa 。
该反应的平衡常数等于 。
② 平衡状态由Ａ变到Ｂ时，平衡常数K(A) K(B) （填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】①800Ｌ·mol －1 ②＝ 【解析】（1）①反应达平衡后，体系总压强为0.10 Mpa ，SO 2的平衡转化率α=0.8。
2SO2(g)+O 2(g) 2SO 3(g) 始(mol ·L －1): 0.2 0.1 0 变(mol ·L －1): 0.16 0.08 0.16衡(mol ·L －1): 0.04 0.02 0.16K=1121212223280002.0)04.0()16.0()()()(----⋅=⋅⨯⋅⋅=molL Lmol Lmol Lmol O c SO c SO c②平衡状态由Ａ变到Ｂ时，只是压强改变，温度不变，平衡常数不变，K(A)=K(B)。