化学平衡常数
化学平衡常数
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%。
平衡常数
新教材中增加了化学平衡常数的计算，实施新课标的省几乎年年都考，现将化学平衡常数的理解、应用与注意事项以及化学平衡常数计算的几种形式总结如下，供同学们参考：一、化学平衡常数的定义化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K 表示。
例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝ c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)（式中个浓度均为平衡浓度）。
化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
二、 应用平衡常数应注意的问题（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）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。
（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。
三、 化学平衡常数的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个可逆反应的K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。
可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝ c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)，Q c 叫该反应的浓度熵。
若Q c ＞K ，反应向逆向进行；若Q c ＝K ，反应处于平衡状态；若Q c ＜K ，反应向正向进行。
化学反应中的化学平衡常数
化学反应中的化学平衡常数化学反应是一种化学变化的过程，涉及物质之间的原子重新组合以形成新的物质。
其中一个重要的概念是化学平衡常数，它描述了在平衡状态下反应物与生成物之间的相对浓度。
化学平衡是指在封闭系统中，反应物的浓度和生成物的浓度之间保持恒定的状态。
平衡状态下，正向反应和逆向反应的物质转化速率相等。
化学平衡常数（K）用于描述这种平衡状态下反应物与生成物之间的相对浓度关系。
化学平衡常数的计算是基于反应物的浓度。
对于一般的反应：aA + bB ↔ cC + dD化学平衡常数K的表达式为：K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物和生成物的浓度。
a、b、c和d为化学方程式中反应物和生成物的系数。
化学平衡常数K的值与温度相关。
在给定温度下，K的值是一个固定的常数。
当K大于1时，说明生成物浓度较高；当K小于1时，说明反应物浓度较高。
K的数值越大，表示生成物浓度越高，反应趋势向生成物方向进行；反之，K的数值越小，表示反应物浓度越高，反应趋势向反应物方向进行。
利用化学平衡常数，我们可以预测反应的方向和平衡状态下物质浓度的相对大小。
比如，对于水的离解反应：H2O ↔ H+ + OH-水的离解常数（Kw）定义为：Kw = [H+][OH-] = 1.0 × 10^-14 （在25摄氏度下）从Kw的定义可知，当水中氢离子浓度增加时，氢氧根离子的浓度必须减少以维持Kw的常数。
由此可见，水的离子产生受到了平衡常数的影响。
在实际应用中，化学平衡常数对于了解反应性质、设计工艺和控制反应进程非常重要。
以工业上用于制备氨气的哈-伯法为例。
该反应表达式为：N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)该反应的平衡常数表达式为：K = [NH3]^2 / [N2][H2]^3哈-伯法中的反应需要在特定的温度和压力条件下进行，以保持平衡状态。
通过控制N2和H2的相对浓度，工程师们可以调节平衡常数K 的值，以提高反应产物的生成率。
化学平衡常数
标准平衡常数 由范特霍夫等温方程：
当反应达到平衡状态时
3
标准平衡常数表达式
对于气相反应：
H2 (g) I2 (g) 2HI(g)
K
[ p(HI) / p ]2
[ p(H2 ) / p ][p(I2 ) / p ]
对于溶液中的反应：
Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)
［Xe］=1.5 a mol/L( 400 ℃) 250 ℃ n(Xe) ： n(F2) =(1.4+1.0+0.01) ：(1.0+0.02) 400 ℃ n(Xe) ： n(F2) =(1.5+1.0+0.01) ：(1.0+0.02)
27
②－① XeF2+F 2=XeF4 K(250 ℃)=1200 K(400 ℃)=5.5
1
K1= ［ Cl2（aq) ］/P Cl2= 5.83 ×10－2 /100×103=5.83 ×10－7 mol·L－1Pa －1 K2 = K3/ K1= 1.8 ×10－10/ 5.83 ×10－7 =3.09 ×10－4
22 竞赛试题 第5题 （6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1 Na2S2O3标准溶 液测得c(I2)＝4.85×10-3 mol·L-1。量取50.0mL KI-I2溶液和50.0mL CCl4置于分液 漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3 mol·L-1。已知实验温 度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85 : 1。求水溶液中I2＋I¯＝I¯3的平衡常数。
高中化学四大平衡常数
通过PH求出OH- 的浓度再代入溶度积表达式就可求 出Cu2+ 的浓度。
4、水的离子积
①通过Kw的大小比较相关温度的高低 ②溶液中H+ OH- 浓度的相互换算 ③酸碱能水解的盐溶液中水电离的H+ OH- 的计算
（2013全国大纲卷）12、右图表示溶液中c(H＋)和 c(OH－)的关系，下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw B.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C.图中T1＜T2 D.XZ线上任意点均有pH＝7
若正反应是放热反应,升高温度，K 减小 。
即：△H>0 K与T成正比 △H<0 K与T成反比
利用K值可判断某状态是否处于平衡状态
如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：
则：
c p ( C ) cq ( D ) K' m c ( A ) cn ( B )
C.14+ lg(
)
D.14+ lg( )
利用溶度积常数的表达式求出这一时刻 OH-的浓度，然后在利用水的离子积常 数表达式求出H+的浓度从而求出PH 注意： OH- 的浓度带有平方
（２０１１ 新课标）（4）在0.10mol· L-1硫酸铜溶液 中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化 铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+） =____________mol· L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。
高炉炼铁中发生的基本反应如下: △ Fe O(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 已知1100℃， K=0.263 某时刻测得高炉中c(CO2)=0.025mol· L-1， c(CO)=0.1mol· L-1 ，在这种情况下
化学平衡常数
第3节 化学平衡 第6课时 化学平衡常数
一、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a 来表示反应限度。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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 (A) = A的初始A浓的度初-始A浓的度平衡浓度× 100%
(答案: (1)K=2.25; (2) 47.7%)
(3)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
例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。
0.25mol/L 50%
a ( A)
=
=A初c0 (始Ac)的0-( A物c平)质( A的)×量1-00A%的平衡物质的量
A初始的物质的量
×
100%
= n始 - n平 × 100% n始
二、有关化学平衡常数的计算
对于反应: aA(g) + bB(g)
cC (g) + dD (g)
达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：
（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度 如：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 如：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。如：△c(A):△c(D)=a:d
化学平衡常数范围
化学平衡常数范围摘要：I.化学平衡常数的概念- 定义- 表达式II.化学平衡常数的范围- 定义域- 值域III.化学平衡常数的影响因素- 温度- 反应物浓度- 生成物浓度IV.化学平衡常数在实际应用中的作用- 反应进行程度的判断- 预测反应方向- 计算反应速率正文：化学平衡常数是描述化学反应进行程度的一个重要概念。
在可逆反应中，当反应物与生成物达到一定浓度时，正反应与逆反应的速率相等，此时反应达到平衡。
化学平衡常数就是用来表示这种平衡状态的量。
化学平衡常数的表达式为Kc=[生成物浓度幂之积]/[反应物浓度幂之积]。
根据这个表达式，我们可以看出化学平衡常数与反应物和生成物的浓度有关。
在一定温度下，当反应物浓度和生成物浓度确定时，化学平衡常数也就确定了。
化学平衡常数的定义域是浓度，值域是大于等于0 的实数。
当化学平衡常数Kc>1 时，生成物浓度较大，反应进行得较完全；当Kc=1 时，反应物与生成物的浓度相等，反应达到平衡；当Kc<1 时，反应物浓度较大，生成物浓度较小，反应进行得不太完全。
化学平衡常数的影响因素主要有温度、反应物浓度和生成物浓度。
首先，化学平衡常数随温度的变化而变化。
在一定温度下，化学平衡常数是固定的，但当温度改变时，化学平衡常数也会发生相应的改变。
其次，化学平衡常数与反应物和生成物的浓度有关。
当反应物浓度或生成物浓度改变时，化学平衡常数也会发生相应的改变。
化学平衡常数在实际应用中具有重要作用。
首先，可以通过计算化学平衡常数来判断反应进行的程度。
当Kc 较大时，反应进行得较完全；当Kc 较小时，反应进行得不太完全。
其次，化学平衡常数可以用来预测反应方向。
当Kc>1 时，反应向生成物方向进行；当Kc<1 时，反应向反应物方向进行。
最后，化学平衡常数还可以用来计算反应速率。
在一定条件下，反应速率与化学平衡常数成正比。
总之，化学平衡常数是描述化学反应进行程度的一个重要概念，它与反应物和生成物的浓度、温度等因素有关，并在实际应用中发挥着重要作用。
化学平衡常数
化学平衡常数可逆反应达到化学平衡化学平衡常数，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，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。
编辑本段化学平衡移动移动在化学反应条件下，因反应条件的改变，使可逆反应从一种平衡状态转变为另一种平衡状态的过程，叫化学平衡的移动。
化学平衡发生移动的根本原因是正逆反应速率不相等，而平衡移动的结果是可逆反应到达了一个新的平衡状态，此时正逆反应速率重新相等（与原来的速率可能相等也可能不相等）。
影响化学平衡移动的因素主要有浓度.温度.压强等。
（一）浓度对化学平衡移动的影响在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，平衡向右移动；增加生成物的浓度或减小反应物的浓度，有利于逆反应的进行平衡向左移动。
单一物质的浓度改变只是改变正反应或逆反应中一个反应的反应速率而导致正逆反应速率不相等，而导致平衡被打破。
（二）压强对化学平衡移动的影响对于气体反应物和气体生成物分子数不等的可逆反应来说，当其它条件不变时，增大总压强，平衡向气体分子数减少即气体体积缩小的方向移动；减小总压强，平衡向气体分子数增加即气体体积增大的方向移动。
若反应前后气体总分子数（总体积）不变，则改变压强不会造成平衡的移动。
压强改变通常会同时改变正逆反应速率，对于气体总体积较大的方向影响较大，例如，正反应参与的气体为3体积，逆反应参与的气体为2体积，则增大压强时正反应速率提高得更多，从而是v正>v逆，即平衡向正反应方向移动；而减小压强时，则正反应速率减小得更多，平衡向逆反应方向移动。
（三）温度对化学平衡移动的影响在其他条件不变时，升高反应温度，有利于吸热反应，平衡向吸热反应方向移动；降低反应温度，有利于放热反应，平衡向放热反应方向移动。
与压强类似，温度的改变也是同时改变正逆反应速率，升温总是使正逆反应速率同时提高，降温总是使正逆反应速率同时下降。
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化学平衡常数（K）专题
考查内容
1、化学平衡常数表达式的书写
2、利用化学平衡常数判断反应△H的正负
3、利用化学平衡常数判断反应进行的方向
4、化学平衡常数的相关计算
概念辨析：判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）平衡常数不变的状态一定是平衡状态。
dD(s)eE(g)2aA(g)bB(g)不变的状态＋反应，＋（）
一定是平衡状态。
3）某可逆反应，若平衡常数增大，平衡一定正向移动，温度一定（升高。
4）某可逆反应，若平衡正向移动，平衡常数一定增大。
（5）某可逆反应，若温度升高，平衡常数一定增大，平衡一定正向（移动。
6）某可逆反应，若平衡常数增大，反应物转化率一定增大。
（
表示各物质平衡浓度关说明：平衡常数是平衡状态的一个固有特征，系，只与温度有关，与起始用量和建立平衡的途径无关。
典型题例
1．煤化工常需研究不同温度下的平衡常数、投料比和反应热等问例
H(g) COCO(g)HO(g)(g),该反应的平衡常数＋题。
已知：＋
222随温度变化如表一：表一 /℃温度800 400 500
平衡常数1
9.94
9
K ）（请回答： 1 。
（）该反应平衡常数表达式为（2）上述正反应是（填“放热”或“吸热”）反应。
DC3800 AB四个恒容密闭容器中，起始投入各、）℃时，向、、（物质的物质的量如表二所示，其中反应开始时，向正向进行的
vv ；（正）＝是；（逆）的是
vv 。
（逆）的是（正）＜（填选项字母）表二nnnn) (CO) (CO) (H(HO) 2223 A 5 1 2
1 2 B 2 1
1 2 C 1 0.5
1
1
D
3
2
4500 COHO0.020 mol/L，达到平（和）℃时，起始的浓度均为
2CO 。
的转化率为衡时，
VT Og L10 mol CO10 mol H5℃达（密闭容器中，通入），和）（2到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得气体燃烧，测得放出的2842 kJCO283 kJ/molH的燃（已知：，热量为的燃烧热为－2TK 286 kJ/mol 。
℃时，该反应的平衡常数＝烧热为－则），
T 2 L4 2mol(COCl)，发生例．的密闭容器中充入光气℃时，在2反应Cl(g)+ CO(g)COCl(g)2C(s) + O(g)2CO(g)，平衡时测得和②＝①＝222COC 的和2 mol1 mol 。
物质的量分别为反应①的平衡常数为和，此时，1/3）（答案：
1：①注意平衡常数表达式的书写规则：平衡状态、代入物质的小结量浓度、指数的书写位置。
②三行式法是进行转化率、平衡常数、反应速率、压强比例、计量数、各阶段浓度或物质的量之间相互转化的有效途径和方法。
③平衡常数随温度的变化关系可判断反应放热或吸热。
④平衡常数可进行相同温度下，投料不同的两个平衡状态的相互联系，核心是平衡常数相等。
⑤平衡常数结合浓度商可判断一定温度下，反应起始进行的方向，即正逆反应速率的相对大小。
．
迁移：有关转化率①转化率和产率的计算公式。
各反应②起始加入反应物的物质的量之比等于计量数之比时，物的转化率相等。
该反应物的转化率减③多反应物的反应，再加入某一反应物，小，其它反应物的转化率增大。
按两次改变研究等效④单一反应物的反应，再加入该反应物，平衡法具体研究转化率变化。
⑤对于可逆反应，同条件下，向两个容器中，起始分别加入反应物和生成物，形成等效平衡，两容器内反应物转化率之和 1。
为
3．各种平衡常数表达式的书写例－＋。
＝
Kw O①HH＋OH
2K C(s)H(g)HCO(g) O(g)＋②＝＋。
22KCaCO (s) COCaO(s)(g) ③＝＋。
32－－－2KOCO HCOOH H＋④。
＋＝
2)(33水解－＋3(s)[Fe(OH)K Fe ＋(aq)3OH(aq) Fe(OH)
⑤。
]＝
3sp3
小结2：注意各种平衡常数的含义及平衡常数中各物理量的含义；各种平衡常数均只与温度有关。
甲醇制备的有关化已知：CO生产甲醇。
或例4．工业上可利用CO2学方应以及不同温度下的平衡常数如下表所示。
温度/℃平衡常化学反应数800 700
500
0.15 0.34 (g)＋CO(g)K CH OH(g) 2.5 2H①
1322.52 ②H(g)＋CO(g)CO(g)
1.70 1.00
K HO(g)＋
2222＋CO(g)H O(g)(g)③3H＋
222K3OH(g)
CH3请回答：“放热”（填“吸热”、）反应。
（1）反应②为。
K、2（）KK、之间的关系为312；K(g)2H＋CH3（）500 ℃时，OH(g)CO(g)的平衡常数＝
23CH OH(g)＋2CO(g)的平衡常数K＝O(g) 3CO(g)＋2H。
232（4）反应①按照相同的物质
的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。
下列说法正确的是
A．温度：T＞T＞T
3 21B．正反应速率：
v(a)＞v(c) v(b)＞v(d)
(d) K＝(b)K (c)K ＞(a)K．平衡常数：C．
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c) M(b)＞M(d)
小结3：平衡常数对应一个反应时，只与温度有关；不同反应的平衡常数无相互关系；同一反应的正向和逆向的平衡常数互为倒数；计量
数增大到n倍，平衡常数变为原来的n次方；两个反应相加得到的反应的平衡常数为前两个反应平衡常数之积、想减则为商
总结：化学平衡常数是联系同一个反应在不同条件下建立的平衡状态的桥梁。
．。