选修4《化学反应速率和化学平衡》 第3节 化学平衡(5) 有关化学平衡常数及转化率的计算

一、化学平衡常数（K） 1、定义
一定温度下，对于已达平衡的反应体系中， 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是 一个常数是个常数，这个常数叫做该反应的化学 平衡常数。
【试一试】
1、写出反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学 平衡常数表达式，并判断K的单位。
2、对任意可逆反应： mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g)，写出其化学平衡常数的表达式。
探究：将NO2球浸泡在冷水、热水中，观察颜色变化 【交流、探讨】科学家设计并进行了严密的实验，在 298K、333K时分别测得下表中的数据：
温度 初始浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L） （K） c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(NO2) 298 333 0.050 0.050 0 0 0.02175 0.00488 0.05650 0.0901
c(I2)
0.01196 0.009044
c (HI)
0 0
c(I2)
0.003129 0.001250
c (HI)
0.01767 0.01559
54.498
54.618 54.329 8.298
③
④ 798.6 ⑤ ⑥
0
0.01135 0 0
0
0.00904 0 0
0.01069
0 0.01655 0.01258
0.008410
0.00859 0.00977 0.00742
8.306
8.272
1、请计算填写表中空格。 2、讨论：分析上述数据，你能得出什么结论？
结论： 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，又不论反应 物起始浓度的大小，最后都能达到化学平 衡，这时HI(g)浓度的平方与I2(g)浓度和 H2(g)浓度之积的比值是一个常数。

5．某温度时，反应 SO2(g)＋12O2(g) SO3(g)的平衡常数 K＝50。在同一温度
下，反应 2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数 K1 应为(D )
2．表达式 对于一般的可逆反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，
cpC·cqD 在一定温度下，K＝_c_m__A__·c_n__B__。
3．意义 (1)K 值越大，说明正反应进行的程度__越__大____，反应物转化率__越__大____；反 之，反应物转化越__不__完__全____，转化率就_越___小____。一般地说，K>105 时，该反 应进行得就基本完全了。 (2)K 只受__温__度____影响，与反应物或生成物的__浓__度__变__化____无关。 4．反应物的转化率
课前新知预习
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____ 状 态 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(简称平衡常数)，用 符号K表示。
cSO2。则反应 cO2
H2(g)＋SO2(g)
O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为ccOH22··ccHSO2S2＝KK12。
4．(2017·河南洛阳一中高二月考)已知某化学反应的平衡常数表达式为 K＝
cCO2·cH2 ，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： cCO·cH2O
t/℃ 700 800 830
某指定反应物的转化率为 Δn始n×100%＝Δc始c×100%。
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1．思考辨析：
(1)化学平衡常数有统一的固定单位，单位均为 mol·L－1。 (2)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。

化学反应速率和平衡常数知识点总结化学反应速率是指化学反应过程中，反应物消失和生成物出现的速度。

它可以通过多种因素来影响，包括温度、浓度、催化剂等。

平衡常数则是描述反应系统达到平衡时反应物浓度与生成物浓度之间的关系。

下面是对化学反应速率和平衡常数相关知识点的总结。

一、化学反应速率1. 反应速率的定义和表示方式化学反应的速率是指反应物浓度变化随时间的变化率。

通常用化学反应的物质浓度变化来表示反应速率，可以用公式表示为：速率 =（Δ物质浓度）/（Δ时间）2. 影响反应速率的因素（1）温度：温度升高会增加分子的平均动能，提高碰撞频率和碰撞能量，从而增大反应速率。

（2）浓度：反应物浓度的增大会增加反应物分子的碰撞频率，从而提高反应速率。

（3）催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，而不参与反应本身。

3. 反应速率与化学反应类型的关系不同类型的化学反应具有不同的速率表达式。

例如，对于一级反应，反应速率与反应物的浓度成正比；对于二级反应，反应速率与反应物浓度的平方成正比。

4. 反应速率常用实验方法（1）消失法：通过测量反应物浓度随时间的变化来确定反应速率。

（2）出现法：通过测量生成物浓度随时间的变化来确定反应速率。

（3）体积法：通过测量生成物体积随时间的变化来确定反应速率。

二、平衡常数1. 平衡反应的定义和表达方式当反应系统达到平衡时，反应物的浓度和生成物的浓度不再发生变化，称为平衡反应。

平衡常数是描述平衡反应浓度之间关系的数字指标。

对于一般的反应aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数K的表达式为：K = [C]^c*[D]^d/([A]^a*[B]^b)2. 影响平衡常数的因素（1）温度：温度升高会改变反应中物质的摩尔分布，从而改变平衡常数的值。

（2）浓度：改变反应物或生成物的浓度会影响平衡常数的值。

根据Le Chatelier原理，如果浓度增加，则反应向生成物一侧移动，平衡常数增大；如果浓度减小，则反应向反应物一侧移动，平衡常数减小。

√
√
例3、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成
例1、以反应mA(g)+ nB(g) pC(g) 为例，达到平衡的标志为：
A的消耗速率与A的生成速率————— A的消耗速率与C的———速率之比等于——— B的生成速率与C的———速率之比等于——— A的生成速率与B的———速率之比等于———
相等
消耗
m ：p
生成
n ：p
消耗
m ：n
例2、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
√
√
例4、一定条件下，在密闭恒容的容器中发生反应 2NO2 N2O4达到平衡的标志是 A、体系温度不变时。 B、 N2O4的密度不再改变时。 C、混合气体的颜色深浅度不变时。 D、容器的压强不再改变时。 E 、 混合气体的密度不再改变时。
Fe3++3SCN- Fe（SCN）3
因 素
增大反应物浓度
减小反应物浓度
步 骤
滴加4滴1mol/LKSCN溶液
滴加3~5滴NaOH溶液
现 象
平衡移动方向
速率变化
v正首先
v正首先
v逆随后
v逆随后