第三节第5课时化学平衡常数及计算

（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 注：温度一定时，对于一个化学反应，平衡常数虽然 一定，但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能 脱离具体的反应物谈平衡转化率。
(b)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 SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状 态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求： 在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2 转化率变为多少？
反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：
A的初始浓度 A的平衡浓度 ( A)% 100% A的初始浓度 c0 ( A) [ A] 100% c0 ( A) A初始的物质的量 A的平衡物质的量 ( A)% 100% A初始的物质的量 n始 n平 100% n始
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课堂小结： (1) 平衡是有条件的、动态的。 (2) K不随起始浓度大而变。 (3) K与温度有关。 (4) K与方程式写法有关。 (5) K值大小标志反应能达到的最大限度, K值大，反应完全。
（c）已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
例3、在1200℃时测得下列反应达平衡时,k=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反应从 CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度 分别为A、B、C三种情况。试计算A情况下各物质 的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。
(a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡 转化率
例1：对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在 一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注 入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测 得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下
（1）此反应的平衡常数。
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第三节 化学平衡
第五课时
化学平衡常数
[总结]改变反应条件时平衡移动的方向
条件的改变 增大反应物浓度 具 减小反应物浓度 增大体系压强 体 减小体系压强 升高温度 降低温度
规 律 改变一个条件
平衡移动方向
向正反应方向移动 向逆反应方向移动
新平衡建立时
反应物浓度减小 反应物浓度增大
向体积缩小方向移动 体系压强减小 向体积增大方向移动 体系压强增大 向吸热方向移动 向放热方向移动 体系温度减小 体系温度增大
0.00841
[ HI ]2 根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。 [H 2 ] [I2 ]
通过分析实验数据得出：
c 2 ( HI ) 1、温度不变时， c( H 2 ) c( I 2 )
为常数, 用K表示；
2、常数K与反应的起始浓度大小无关； 3、常数K与平衡正向建立还是逆向建立无关即与平衡建立的 过程无关。 其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。
（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物 转化率也越大。
（2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。
3、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行 对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物 的浓度和生成物的浓度有如下关系：
叫该反应的浓度商
（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 4、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
2HI(g)
平衡时浓度mol/L 698.6K [I2] 0.003125 0.00125 0.00074 [HI] 0.01767 0.01559 0.01354
平衡时
[ HI ]2 [H 2 ] [I2 ]
54.57 54.62 54.21 54.42
4
0
0
0.01069
0.00114
0.00114
初始浓度 Co(H2)mol/L A 0.0100 B 0.0120 0.0100 C 0.0080 0.0100
Co(CO2)mol/L 0.0100
将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡 转化率(α),分析结果，得出什么结论？
练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进 行如下反应：2NO2 2NO+O2，
向减弱这种改变 的方向移动
减弱这种改变
催化剂对化学平衡无影响，但能缩短平衡到达的时间。
三、化学平衡常数——化学平衡的特征
I2(g) + H2(g)
序 号 起始时浓度mol/L 698.6K c0 (H2) 1 0.01067 2 0.01135 3 0.01134 c0(I2) 0.01196 0.009044 0.007510 c0 (HI) 0 0 0 [H2] 0.001831 0.00356 0.00457
（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应
5、使用平衡常数应注意的几个问题： (1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物 的浓度无关。
(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的 浓度不写
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l) K=c(CO)/[c(CO2) · c(H2)]
生成物D: c平(D) = c0(D) +△c(D)
（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式 中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d
概念理解：平衡转化率
用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用 平衡转化率α来表示反应限度。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求：
（1）该温度下反应的平衡常数。
（2）开始时NO2的浓度。
（3） NO2的转化率。
练习2：对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若 在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和 1.0mol /LO2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡 状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为80%,试求在 该温度下 （1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。
四、化学平衡常数
1定义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生 成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一 个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
对于反应: aA + bB
cC + dD
c c (C )c d ( D) K a c ( A) c b ( B)
定量的衡量化学反应进行的程度 2、化学平衡常数的意义：
练习3:在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(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，上述容器中充入 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，上述容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在 题干的条件下还要充入 H2O(g) 物质的量为多少。
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关
例如：N2+3H2
与1/2N2+3/2H2
2NH3的K1值
NH3的K2值不一样
K1 = K22
6、有关化学平衡常数的计算
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对于反应: aA + bB
cC + dD
达到平衡后各物质的浓度变化关系： （1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度； 反应物A: c平(A)=c0(A) - △c(A) （2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度