第三课时 化学平衡常数
1．一定温度下的可逆反应mA(g)＋nB(g)
cp?C?·cq?D?
pC(g)＋qD(g)达平衡后，K＝m。
c?A?·cn?B?
2．化学平衡常数K只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
3．K值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。
[自学教材·填要点]
1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数。
2．表达式
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)3．特点
K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
[师生互动·解疑难]
(1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变，则平衡常数改变。
②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N2＋3H22NH313
N2＋H222
2NH3，K＝a则有：
cp?C?·cq?D?
pC(g)＋qD(g)：K＝m。
c?A?·cn?B?
化学平衡常数 N2＋3H2，K′＝1/a。
1
NH3，K″＝a。
2
1．(2011·江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K＝________。
解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。 c2?SO3?答案：K＝2
c?SO2?·c?O2?
[自学教材·填要点]
1．判断反应进行的程度
K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
2．计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
3．判断平衡移动方向
利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的
化学平衡常数的应用 cp?C?·cq?D?
浓度之间的关系用Qc(浓度商)＝m表示，则：
c?A?·cn?B?
当Qc＝K时，反应处于平衡状态； 当Qc
[师生互动·解疑难]
(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。
(2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。 (3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。
2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)。( )
(1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度。( ) (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。( ) (3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。( )
(4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。( )
(5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
主题1：可逆反应：C(s)＋CO2(g)表示？
甲 乙 c2?CO?依据平衡常数K的概念可知：K＝ c?C?·c?CO2?c2?CO?甲同学书写的不正确，应为K＝ c?CO2?乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看作“1”而不必出现在平衡常数表达式丙 中 主题2：影响化学平衡常数的因素有哪些？
化学平衡常数K只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关，只要温度甲 不变、K值不变 乙 丙 升高温度，吸热反应的K值增大，放热反应的K值减小 使用催化剂，能加快化学反应速率，但K值不变 2CO(g)在一定温度下的平衡常数K的表达式怎样
利用平衡常数K判断反应热效应的方法
1．(2011·厦门模拟)I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(aq)温度下该反应的平衡常数如下表：
t/℃ K 下列说法正确的是( ) A．反应I2(aq)＋I(aq)
－
－
化学平衡常数及其应用 I3(aq)。测得不同
－
5 1 100 15 841 25 680 35 533 50 409 I3(aq)的ΔH>0
－
B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质 C．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动
D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680
解析：根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0，A错；向混有碘单质的硫粉中加入含有I－的溶液，碘单质能溶解，B对；向平衡体系中加入苯，I2能溶于苯，c(I2)减小，平衡向逆反应方向移动，C错；25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡向正反应方向移动，但由于温度不变，平衡常数不变，D错。
答案：B
[例2] (2011·广东高考，节选)将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此
平衡常数与转化率的相关计算 时测得CO的物质的量为0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
[解析] CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)
起始： n n 0 0 转化： 0.1 0.1 0.1 0.3 平衡： n－0.1 n－0.1 0.1 0.3 0.1×?0.3?3K＝＝27，n＝0.11 mol。
?n－0.1?2
转化率＝(0.1 mol÷0.11 mol)×100%＝91%。 [答案] 91%
(1)代入平衡常数K表达式的各浓度一定是某一温度下各反应物和生成物的平衡浓度。 (2)转化率计算的三个公式：
反应物的转化浓度①转化率＝×100%；
反应物的起始浓度反应物的转化物质的量
②转化率＝×100%；
反应物的起始物质的量气体反应物转化的体积
③转化率＝×100%。
气体反应物起始体积
[随堂基础巩固]
1．(2011·济南模拟)下列关于平衡常数的说法中，正确的是( )
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示 B．化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大 C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关
解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D错误；其大小可以描述反应的限度，C正确；转化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。
答案：C
5．写出下列各反应的平衡常数表达式： (1)CO(g)＋H2O(g)(2)3Fe(s)＋4H2O(g)(3)N2(g)＋3H2(g)
CO2(g)＋H2(g)； Fe3O4(s)＋4H2(g)； 2NH3(g)。
解析：反应物或生成物中有固体或纯液体时，其浓度可看做“1”，不代入公式，只代入气体或溶液中溶质的浓度。
c?CO2?·c?H2?答案：(1)K＝
c?CO?·c?H2O?c4?H2?
(2)K＝4 c?H2O?c2?NH3?
(3)K＝ c?N2?·c3?H2?
[课时跟踪训练] (时间45分钟 满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．在某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列说法不正确的是( ) ．A．K越大，达到平衡时反应进行得程度越大 B．K越大，达到平衡时反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度的改变而改变
第3课时化学平衡常数分析
