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第4课时 化学平衡常数
[核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数
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 与反应物 的比值是一个常数(简称 )，用符号K 表示。 2．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)，当在一定温度下达到平衡时，K ＝ 。
注意：化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。
3．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。 K 值越大，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 ； K 值越小，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 。 4．化学平衡常数的影响因素
在化学方程式一定的情况下，K 只受温度影响。
(1)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( ) (2)K 值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大( ) (3)K 值越大，该可逆反应的速率越快( )
(4)对于一个可逆反应达到平衡状态后，改变条件使K 值改变，平衡一定发生移动( ) (5)化学方程式中的固态或纯液态物质的浓度不能代入平衡常数表达式( )
1．写出下列反应的化学平衡常数表达式。 N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) K 1＝______________；
12N 2(g)＋3
2H 2(g)NH 3(g) K 2＝_____________________________________________；
2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g) K 3＝______________；
由K 1、K 3可知，同一可逆反应的正向反应和逆向反应的平衡常数________________，由K 1、
K 2可知化学方程式的化学计量数变为原来的1
2倍，化学平衡常数__________________。
2．某温度下：已知
①CH 4(g)＋H 2O(g)⇌CO(g)＋3H 2(g)，K 1； ②CH 4(g)＋CO 2(g) ⇌2CO(g)＋2H 2(g)，K 2； ③CH 4(g)＋2H 2O(g) ⇌CO 2(g)＋4H 2(g)，K 3。 则K 3＝________(用含K 1、K 2的式子表示)。
3．改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 ①N 2(g)＋3H 2(g) ⇌2NH 3(g)
化学平衡常数K 1＝_______，升温化学平衡向逆向移动，K 1______(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH ____0(填“>”或“<”，下同)。 ②CO 2(g)＋H 2(g) ⇌CO(g)＋H 2O(g)
化学平衡常数K 2＝________，升温化学平衡向正向移动，K 2________，ΔH ________0。
化学平衡常数的关系和应用
(1)同一可逆反应，正向反应、逆向反应的平衡常数互为倒数，方程式系数变为原来的n 倍，平衡常数变为原来的n 次方。
方程式相加，平衡常数相乘，方程式相减，平衡常数相除。 (2)判断反应的热效应
①升高温度：K 值增大→正反应为吸热反应；K 值减小→正反应为放热反应。 ②降低温度：K 值增大→正反应为放热反应；K 值减小→正反应为吸热反应。
二、化学平衡的有关计算
“三段式”法进行化学平衡的有关计算
可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：m A(g)＋n B(g)
p C(g)＋q D(g)，
在体积为V 的恒容密闭容器中，反应物A 、B 的初始加入量分别为a mol 、b mol ，达到化学平衡时，设A 物质转化的物质的量为mx mol 。 (1)模式
m A(g)＋n B(g)
p C(g)＋q D(g)
起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/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①平衡常数K ＝ 。
②平衡时A 的物质的量浓度：c (A)＝ mol·L －
1。
③平衡时A 的转化率：α＝ ，A 、B 的转化率之比为α(A)∶α(B)＝ 。 ④平衡时A 的体积分数：φ(A)＝ 。 ⑤平衡时和开始时的压强比：p (平)p (始)＝ 。
⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L －
1。
⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：M ＝ g·mol －
1。 (2)基本步骤
①确定反应物和生成物的初始加入量； ②确定反应过程的转化量； ③确定平衡量。
1．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H 2S(g)
COS(g)＋H 2(g) K ＝0.1
反应前CO 物质的量为10 mol ，平衡后CO 物质的量为8 mol 。 (1)反应前H 2S 的物质的量是多少？ (2)CO 的平衡转化率是多少？
2．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 2O(g)，其化
学平衡常数K 和温度t 的关系如下表所示：
t /℃ 700 800 830 1 000 1 200 K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c (CO 2)·c (H 2)＝5c (CO)·c (H 2O)，试判断此时的温度为______。
