化学反应的限度———化学平衡常数
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高二化学 导学案
2.2.1化学反应的限度———
化学平衡常数
【
学习目标】
1、知道化学平衡常数的涵义，会求算某些化学反应的化学平衡常数。
2、了解浓度商的概念，并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化
学反应的方向。
3、化学平衡转化率的计算。
【重点】化学平衡常数的计算
【难点】利用化学平衡常数进行简单的计算
【课前预习区】
【活动探究】已知反应H2 (g)＋ I2 (g) 2HI (g) △Ｈ< 0。在698.6K和
798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实
验数据。。
提示：c(B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度
c0(B)表示反应体系中物质B的初始浓度
[B] 表示反应体系中物质B在化学平衡状态时的浓度
1、请计算填写表中空格。
温度（K） 序号 初始浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L）
[HI]
[H2][I2]
[HI]
2
[H2][I2
]
c0(H2) c0(I2) c0(HI) [H2] [I2] [HI]
698.6
①
0.01067 0.01196 0 0.001831 0.003129 0.01767
②
0.01135 0.009044 0 0.003560 0.001250 0.01559
③
0 0 0.01069 0.001141 0.001141 0.008410
798.6
④
0.01135 0.00904 0 0.00456 0.00195 0.00859
⑤
0 0 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977
⑥
0 0 0.01258 0.00258 0.00258 0.00742
2、思考：分析上述数据，你能得出什么结论？
【课堂互动区】
一、化学平衡常数（K）
1、定义：________________________________________________________
2、对可逆反应：aA(g)+bB(g) === cC(g)+ dD(g)，当温度一定时，写出其化学
平衡常数的表达式。
【小练】298K时，向某密闭容器中充入N2、O2，
发生反应N2(g)+O2(g)====2NO(g) 达到平衡。
①写出该反应的平衡常数表达式 ；
②若298K时，K=1×10-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，试求NO
的平衡浓度；
③保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10 mol/L、
10 mol/L、1×10-5mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应
应向_______方向进行，为什么？
【交流、研讨】
1、浓度商Q的概念：
2、当Q=K时，化学反应 ______ （“是”或“否”）处于平衡状态；
当Q>K时，化学反应 ______（“是”或“否”）处于平衡状态，要达到平衡
状态，反应需向 ____ 方向进行；
当Q
【思考】
①对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因
素有关？
②对于一个反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？
【练习】 已知：某温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K1 ；
1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为 （ ）
A．K1= 2K2 B．K1= K22 C．K1 = K2 D．不能确定
【小结】化学平衡常数的意义：
【思考】
对于可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)，
反应物A的平衡转化率可以表示为：
反应物B的平衡转化率可以表示为：
【课堂互动区】
三、平衡转化率
1、对于可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)，
反应物A的平衡转化率表达式：
反应物B的平衡转化率表达式：
2、平衡转化率的有关计算
【例题1】化学反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是硫酸制造工业的基本
反应。将0.050mol的SO2（g）和0.030mol的O2（g）注入体积为1.0L的密闭
反应器，并置于某较高温度下的恒温环境中，达到化学平衡后，测的反应器中有
0.44 mol SO3（g），求该温度下反应的平衡常数及SO2和O2平衡转化率。
【变式练习】
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，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。
【小结】化学平衡常数与转化率的区别和联系
由化学平衡常数K可以推断反应进行的 ，K越大，说明反应进行的
越 ，反应物的转化率也越 ，但K只与 有关；转化率也可
以表示某一可逆反应进行的 ，α越大，反应进行的越 ，但是α
与反应物的起始浓度等因素有关，转化率变化，K 变化。
【课堂检测区】
1、（2012山东改编） △H>0 一定温度下，将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中
达到化学平衡状态。若在相同温度下，将该反应改在体积为1L的恒容密闭
容器中进行，平衡常数____填“增大”“不变”或“减小”）。
2、（2010山东改编） 已知反应2HI H2+I2 ，一定温度下，向1L密闭
容器中加入1molHI（g），H2物质的量随时间的变化如图所示。
该温度下的平衡常数K= 。
3.（2011全国改编） 已知CO + 2H2=CH3OH，在某温度时，
将1molCO和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到
平衡后，若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；
4（2012全国8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的
一步反应为（ ）
CO（g）+ H2O(g) 催化剂CO2(g) + H2(g) △H ＜0
反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是
A 增加压强 B 降低温度 C 增大CO 的浓度 D 更换催化剂
5、恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1mol H2的混合
气体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段时间后，
达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。
（1）此温度时该反应的K值为____ 。
（2）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol 、
1 mol 、1 mol充入N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态______(填“是”
或“否”)，此时，反应向 方向进行。
（3）其他条件不变，若降低A容器的温度，该反应K值 （填“增大”、
“减小”或“不变”）。
