化学平衡常数

4．在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气体混合物 充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到下列 平衡：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，K＝0.25。求
氢气的转化率。
分析：设氢气的转化率为x。
H2(g)＋
起始浓度 /(mol· L－ 1 ) 变化浓度 /(mol· L－ 1 )
平衡浓度 /(mol· L 1)
cCO· cH2O [答案] (1) (2)吸热 cCO2· cH2
(3)830 50% (4)<
(1)化学平衡常数K与Q的表达式相同，但各物质 的浓度不同，K中各物质的浓度必须是平衡浓度，而
Q中是任一时刻的浓度。
(2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即K值大， 化学反应速率不一定大。
c HI cH2· cI2
2HI(g) 。
3．意义 K值越大，反应进行得程度 越大 ，反应物转化率 越大 。 一般地，K>105时，该反应进行得就基本完全了。 4．影响因素
K只受 温度 影响，与反应物和生成物的浓度无关。
想一想 怎样理解“化学平衡常数与反应物、生成物的浓度无
关”？
提示：化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应无 论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物
[解析]
(2)温度越高，K值越大，说明升温平衡正向
(3)由题意可得K＝1，查表可知温
移动，正向为吸热反应
度为830℃，设反应了的CO2为x mol，则消耗掉的H2为 x mol，生成的CO和H2O均是x mol(体积为V L)
x x V· V K＝ 1＝ ，整理得 x＝0.5。 1－x 1－x V · V 则 CO2 的转化率为 50%。 1× 3 cCO· cH2O (4)Q＝ ＝ ＝1>0.9， cCO2· cH2 2×1.5 所以 v(正)<v(逆)。

化学平衡常数一、化学平衡常数在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，无论反应混合物的起始浓度是多少，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变，即各物质的浓度保持不变。

生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K表示。

化学平衡常数的计算公式为：对于可逆反应：mA（g）＋ nB（g）pC（g）＋ qD（g）二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。

（1）化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。

（2）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。

对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正＝1/K逆。

（3）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。

K＞105反应较完全，K＜10-5反应很难进行。

（4）K值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。

正反应是吸热反应，升温，K值增大；正反应反应放热，升温，K值减少。

2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。

3、水的物质的量浓度为一常数（55.6 mol·L－1），因平衡常数已归并，故不必写出。

非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中三、平衡常数与平衡移动的关系判断反应是平衡状态还是向某一方向进行浓度商Q c = K c体系处于化学平衡 Q c＜K c反应正向进行 Q c＞K c反应逆向进行四、化学平衡常数表达式的书写（1）CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）K =（2）3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）K =（3）Cr2O72－（aq）+H2O（l）2CrO42－（aq）+2H+（aq）K =（4）CH3COOH（l）+HOCH2CH3（l）CH3COOCH2CH3（l）+H2O（l）K =（5）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）K1 =（6）2NH3（g） N2（g）+3H2（g）K 2=（7）1/2N2（g）+3/2H2（g）NH3（g）K 3=同一温度下，K1、K 2、K 3的数值关系为：五、化学平衡常数的简单计算例1．已知在800 K时，反应：CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g），若起始浓度c （CO）=2 mol/L，c（H2O）=3 mol/L，反应达到平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%。

(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入 2 mol A 和 8 mol B， 若要求平衡后 C 在反应混合气体中的体积分数不变， 则还应加 入 C________ mol。 (4)在同一容器中加入 n mol A 和 3n mol B，达到平衡时 C 的物质 的量为 m mol， 若改变实验条件， 可以使 C 的物质的量在 m mol～ 2m mol 之间变化，那么 n 与 m 的关系应是____________(用字母 “m”、“n”表示)。
(3)830 ℃时， 在恒容反应器中发生上述反应， 按下表中的物质的量 投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母) 投料 n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CO)/mol A 3 2 1 B 1 1 2 C 0 0 3 D 1 1 0.5
n(H2O)/mol 5 2 3 2 (4)在 830 ℃时，在 2 L 的密闭容器中加入Байду номын сангаас4 mol CO(g)和 6 mol H2O(g)达到平衡时，CO 的转化率是__________。
C.对于反应③，恒容时，温度升高，H2 浓度减小，则该反应的 焓变为正值 D.对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2 浓度一定减小
3.已知可逆反应：M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g) ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为 c(M)＝1 mol· L－1，c(N) ＝2.4 mol· L－1；达到平衡后，M 的转化率为 60%，此时 N 的转化 率为________； (2)若反应温度升高，M 的转化率________(填“增大”、“减小” 或“不变”)； (3)若反应温度不变， 反应物的起始浓度分别为 c(M)＝4 mol· L－1， c(N) ＝a mol· L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol· L－1，a＝________； (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为 c(M)＝c(N)＝b mol· L－1，达 到平衡后，M 的转化率为________。

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)
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) c平 ( 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
（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。
CO:0.1mol/L 80%
H2O:1.6mol/L 20%
（3）若温度不变，上容器中充入 的是2mol CO和 8mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。
C (C)·C (D)
C (A)·C (B)
m
n
3、平衡常数的意义 (1)平衡常数的大小反映了化学反应 可能进行的程度(即反应限度)。 (2) K值越大，反应进行得越完全， 反应物转化率越大；反之，就越不 完全，转化率就越小。
3、平衡常数的意义
(3)一般地说，K﹥105时，反应进行 得就基本完全了,K在10-5左右，则认 为反应很难进行。
4、平衡常数表达式书写 (1) 平衡常数表达式书写与化学方程 式的书写有关【与计量数有关】 例如 1）I 2 + H 2 2HI
K= K=
C2(HI)
C(I2) · C(H2)
1 2） I 2 + 1 H 2 2 2
HI
C(HI)
C (I2) ·