化学选修四第二章知识点

六、平衡常数

【知识点】

●定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数

的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘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）

●表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）

当在一定温度下达到平衡时，K==

注意：化学平衡常数只与有关；

在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写

互为可逆反应的K值互为倒数。

●平衡常数的意义：

（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。

K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；

K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。

注意：反应物转化率增大，K值不一定增大。因为K只与温度有关。

（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：

对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q

c

=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B)，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）利用Ｋ可判断反应的热效应

若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应，∆H ＞ 0。

若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应，∆H ＜ 0。【典型例题】

1.下列关于化学平衡常数的说法中错误的是( )

A.某特定反应的平衡常数仅是温度的函数

B.催化剂不能改变平衡常数的大小

C.平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动

D.化学平衡发生移动，平衡常数必发生改变

2.已知450℃时，反应2SO

2

(g)＋O

2(

g)2SO

3

(g) 的K＝50，由此推测在450℃时，

反应2 SO

3

(g) 2SO

2

(g)＋O

2(

g) 的化学平衡常数为

A．50 B．0.02 C．100 D．无法确定

3.C(s)+H

2

O(g)CO(g)+H

2

(g)，K=

4.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO

2

(g)+H

2

(g)CO(g)+H

2

O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下：

t℃700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

请回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数K表达式为。

（2）该反应为反应。（填“吸热”或“放热”）

（3）800℃，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)=0.01 mol/L,

c(H

2

O)=0.03 mol/L, c(CO2)=0.01 mol/L, c(H2)=0.05 mol/L ,则反应开始时,H2O的消

耗速率比生成速率 (填大、小或不能确定)平衡移动（填正、逆、

不）

(4) 某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO

2

)×c(H

2

)=c(CO)×c(H

2

O)，试判此时

的温度为℃。

【常见错误及注意事项】

七、综合计算（v、c、k、转化率等）

【知识点】

●速率表达式

●浓度表达式

●平衡常数表达式

●转化率表达式

●气体体积分数表达式

【典型例题】

1.在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，

发生如下反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) △H<0，2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：

（1）x值等于________________ （2）A的转化率为_________________

（3）生成D的反应速率为_____ （4）该温度下反应的平衡常数为

（5）平衡体系中C的体积分数为_________

（6）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的体积分数_________

2.在10L容器中，加入2mol的SO

2(g)和2mol的NO

2

(g)，保持温度恒定，发生反应：

SO

2(g)+ NO

2

(g) SO

3

(g)+NO(g)。当达到平衡状态时，测得容器中SO

2

(g)的转化

率为50% 试求：该温度下、该容器中，再继续加入1mol的SO

2

(g)，则：

（1）化学平衡将向____ ____方向移动，NO

2

的转化率将_______ _____；

（2）经计算，当达到新的平衡状态时，容器中SO

2

(g)的浓度是___ ____mol/L；

（3）整个过程中，SO

2的转化率由50%变为_______%，NO

2

的转化率由__________%变为

_______%。

（4）计算结果给我们的启示是：增大一种反应物物的用量，其转化率将________________（填“增大” 、“不变”或“减小”）另一反应物的转化率将____________（填“增大” 、“不变”或“减小”）。现实生产中的意义是：可以通过增大________的用量，来提高成本高的反应物的利用率。

3.恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发

生如下反应：N

2

(g) + 3 H

2

(g)2NH

3

(g)

（1）若反应到达某时刻t时，n t (N2) = 13mol，n t (NH3) = 6mol，计算a的值

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH

3

的含量(体积

分数)为25%。计算平衡时NH

3

的物质的量。

4.恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 mol N

2

和2.6 mol H

2

，反应过程中对NH

3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：

时间/min 5 10 15 20 25 30

c(NH

3

)/(mol/L) 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20

5min内，用N

2

浓度的变化表示的反应速率为，此条件下该反应的化学平衡常数K= ；反应达到平衡后，保持温度、容积不变，若向平衡体系中加入

0.4 mol N

2

、 1 mol H

2

和0.2 mol NH

3

，化学平衡将向方向移动

【常见错误及注意事项】