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。
化学平衡常数
3、多重平衡规则 、 若干方程式相加(减 ， 若干方程式相加 减)，则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商 常数等于分步平衡常数之乘积 商) 2NO2 K1 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) 2NO (g) +O2(g) N2O4 K2
N2O4 (g) K = K1× K2
例2:
C (s) + CO2(g) C (s) + H2O (g) CO (g) +H2O (g) 2CO(g) CO (g) + H2 (g) CO2 (g) + H2 (g) K K1 K2
K = K1/K2
四、平衡常数的意义
⒈平衡常数的数值大小可以判断反应进行的 程度，估计反应的可能性。 程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应 进行的最大限度。 进行的最大限度。如： N2(g)+O2(g) 2NO(g) Kc=1× Kc=1×10-30(298K) 这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反 这意味着 时 应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完 反之 分解的逆反应在该温度下将几乎完 全进行，平衡时 实际上全部分解为N 全进行，平衡时NO实际上全部分解为 2和O2。 实际上全部分解为
一、化学平衡常数定义： 化学平衡常数定义：
一定温度下， 一定温度下，对于已达平衡的反应体 系中， 系中，生成物以它的化学计量数为乘 幂的浓度之积除以反应物以它的化学 计量数为乘幂的浓度之积是个常数 计量数为乘幂的浓度之积是个常数
这个常数叫做该反应的化学平衡常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数
二、平衡常数的数学表达式及单位： 平衡常数的数学表达式及单位： 数学表达式及单位 对于一般的可逆反应mA+nB 对于一般的可逆反应 pC+qD
化学反应的平衡常数计算公式
化学反应的平衡常数计算公式化学反应中的平衡常数是描述反应体系平衡状态的一个重要指标。
平衡常数能够量化反应物与生成物之间的浓度关系，反映了反应体系的平衡位置和反应方向。
在化学反应中，平衡常数的计算是必不可少的，本文将介绍化学反应的平衡常数计算公式及其应用。
一、平衡常数的定义平衡常数（K）是指在给定温度下，当反应体系达到平衡时，各种物质浓度（或压强）之间的比值的乘积所得到的一个常数。
对于一般反应：aA + bB ↔ cC + dD其平衡常数的表达式为：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B 和生成物 C、D 的浓度，a、b、c、d 分别表示反应物与生成物的化学计量系数。
二、平衡常数的计算公式根据定义，平衡常数的计算需要知道反应体系达到平衡时各种物质的浓度。
一般情况下，可以通过浓度计算来确定，也可以通过气体压强计算来确定。
具体计算公式如下：1. 对于物质浓度的计算若反应体系中的物质浓度已知，可以直接代入上述平衡常数的表达式中进行计算。
例如，如果反应物 A、B 的浓度为 [A]0、[B]0，生成物 C、D 的浓度为 [C]0、[D]0，且反应物与生成物的化学计量系数分别为 a、b、c、d，则平衡时的平衡常数 K 为：K = [C]0^c[D]0^d / [A]0^a[B]0^b2. 对于气体压强的计算当反应体系中的物质为气体时，可以通过气体压强的计算来确定平衡常数。
根据气体状态方程，有以下两种情况的计算公式：（1）当反应物与生成物的总压强相等时：Kp = (pC / pA)^c(pD / pB)^b其中，pA、pB、pC、pD 分别为反应物 A、B 和生成物 C、D 的气体分压。
（2）当反应物与生成物的总物质数相等时：Kc = (C / A)^c(D / B)^b其中，C、D、A、B 分别为反应物 A、B 和生成物 C、D 的物质数。
化学反应的平衡常数表达式
化学反应的平衡常数表达式化学反应平衡常数（Kc）是描述反应物浓度与生成物浓度之间关系的常数。
它是在一定温度下，反应物与生成物的浓度之比的稳定值。
当反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生改变，此时Kc达到一个恒定值。
化学反应的平衡常数表达式基于平衡反应的摩尔比。
对于一般的化学反应aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数表达式可以写作：Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别代表反应物A、B和生成物C、D的浓度。
指数代表了化学方程式中物质的摩尔系数。
需要注意的是，平衡常数表达式中只包含气体和溶液中的浓度。
固体和液体的浓度在理论上为常数，所以不纳入平衡常数表达式中。
化学反应的平衡常数表达式可以反映出反应的平衡位置以及反应的方向。
当Kc大于1时，表示生成物浓度较高，反应趋向于产生更多生成物；当Kc小于1时，表示反应物浓度较高，反应趋向于保持原始状态；当Kc等于1时，反应物浓度与生成物浓度相当，反应处于动态平衡。
对于复杂的反应方程式，平衡常数表达式可以通过反应机理和化学平衡热力学来推导。
平衡常数表达式中的每个物质的浓度均为其活度的函数。
活度是物质在溶液中的有效浓度，与实际浓度有所差异。
因此，在实际应用中，平衡常数表达式可能需要根据溶液的条件进行修正。
平衡常数表达式还可以通过Gibbs自由能的定义进行推导。
对于一般的反应aA + bB ↔ cC + dD，Gibbs自由能变化（ΔG°）可以通过以下表达式计算：ΔG° = -RTlnKc其中，R为理想气体常数，T为反应温度。
ΔG°表示在标准状态下（温度为298K、压力为1 atm）反应体系的自由能变化。
根据上述表达式，可以利用平衡常数求解反应物浓度、生成物浓度和平衡常数的关系。
同时，平衡常数表达式的数值也可以通过实验测定得到。
总结起来，化学反应的平衡常数表达式是通过反应物浓度与生成物浓度的比值推导得到的。
化学平衡常数
一、化学平衡常数
1. 定义： 在一定温度下，一个可逆反应达到平衡时，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（简称平衡常数， 用K表示）。（以化学方程式中计量数为幂） 2. 表达式：m A(g) + n B(g) 在一定温度下
p
p C(g) + q D(g)
例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) 2NH3 (g)
c 2 ( NH3 ) K1 c( N 2 ) c 3 ( H 2 )
N2 (g) +3H2 (g)
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g)
（任意时刻）
Qc < k，未达平衡，反应要 正向进行达到平衡。 Qc = k，达平衡，平衡 不 移动。
Qc > k，未达平衡，反应要 逆向进行达到平衡。
练习：优化探究32，活学活用1；
3）利用Ｋ可判断反应的热效应 （１）若升高温度，Ｋ值增大， 则正反应为吸热反应 （２）若升高温度，Ｋ值减小， 则正反应为放热反应
达到平衡后各物质的浓度变化关系：
（1）反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度；
反应物A: c平(A)=c0(A) - △c(A) （2）生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度 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。△c(A):△c(D)=a:d
CO(g)+H2(g) 2NH3 (g) HI(g)
Cr2O72-+H2O
化学平衡常数单位
化学平衡常数单位
化学平衡常数（K）是描述化学反应平衡程度的一个重要参数。
它代表了在给定温度下，反应物与生成物之间浓度或压力之比的平衡状态。
化学平衡常数的单位取决于反应物和生成物浓度的表示方式。
对于气相反应，化学平衡常数可以用压力表示。
单位通常为帕斯卡（Pa）或大气压（atm）。
当以帕斯卡为单位时，化学平衡常数可以写为Kp，而以大气压为单位时可以写为Katm。
对于液相反应，化学平衡常数可以用浓度表示。
单位通常为摩尔每升（mol/L），也可以简写为M。
当以浓度为单位时，化学平衡常数可以写为Kc。
在某些情况下，温度的影响也会被考虑在内。
化学平衡常数与温度有关，因此可以根据温度的变化而改变。
在这种情况下，化学平衡常数可以写为K(T)，其中T表示温度。
需要注意的是，化学平衡常数的数值并不与反应物或生成物的系数成正比。
反应物和生成物的系数只表示它们在反应方程式中的相对摩尔比例关系，而不直接与化学平衡常数相关。
总之，化学平衡常数的单位取决于所使用的浓度或压力单位。
对于气相反应，单位可以是帕斯卡或大气压；对于液相反应，单位可以是摩尔每升。
此外，温度对化学平衡常数也有影响，因此在特定温度下的化学平衡常数可以写为K(T)。
化学方程式的平衡常数计算
化学方程式的平衡常数计算化学方程式的平衡常数（K）是描述反应达到平衡时物质浓度或气体压强之间关系的一个重要物理量。
它可以用于预测反应方向以及不同条件下反应的平衡位置。
本文将介绍化学方程式的平衡常数的计算方法以及与平衡常数相关的一些基本概念。
一、平衡常数的定义和计算平衡常数是在一定温度下，对于给定化学反应的平衡态而言，反应物和生成物的浓度（或气体压强）的乘积比例的一个常数。
对于一般的化学方程式:aA + bB ↔ cC + dD其平衡常数表达式为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别代表反应物或生成物的浓度，a、b、c、d为平衡时各物质的系数。
方括号表示浓度。
在计算平衡常数时，需要已知各物质的浓度并进行计算，得出一个与浓度无关的常数。
二、平衡常数的影响因素平衡常数受到温度的影响。
根据热力学第二定律，温度越高，反应物的热运动越剧烈，更有利于反应发生。
因此，在不同温度下，平衡常数的值也会发生变化。
平衡常数的大小还受到反应物和生成物的浓度之间的影响。
当浓度越高时，平衡常数的值会相应增大；反之，浓度越低，平衡常数的值会减小。
三、平衡常数的应用平衡常数在化学中有广泛的应用。
它可以用于预测反应的方向和判断反应进行的程度。
1. 反应方向的预测：根据平衡常数的大小可以判断反应的方向。
当K>1时，反应偏向生成物的生成方向；当K<1时，反应偏向反应物的生成方向。
2. 不同条件下的平衡位置：改变反应物或生成物的浓度、改变温度或压强可以影响反应的平衡位置。
根据平衡常数，可以预测在不同条件下反应的平衡位置。
四、计算平衡常数的示例现以以下反应为例：2NO2(g) ↔ N2O4(g)假设在特定温度下，反应物NO2和生成物N2O4的浓度分别为0.2mol/L和0.1mol/L，求该反应的平衡常数。
根据平衡常数的定义和表达式，代入数值可得：K = [N2O4]^1 / [NO2]^2 = (0.1)^1 / (0.2)^2 = 0.25因此，该反应的平衡常数K为0.25。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学平衡常数 编写：赵荣进 审核：崔业平 2010-12-14 主干知识
一、化学平衡常数的表达式
1.对于反应mA (g)+nB(g) pC(g) +qD (g)，化学平衡常数的表达式为：
K=
2.平衡常数的大小可以表示反应进行的程度，K 值越大，表示反应
3.同一条件下,正、逆反应的平衡常数关系是
&
4.在平衡常数的表达式中，不写水或固体的浓度（为常数）
只与 有关,温度升高，K 值_____________ 。
(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
与反应物或生成物 无关。
二、有关化学平衡常数的计算
1.利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度
例1在某温度下,将H 2和I 2各的气态混合物充入10L 的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H 2)=L.
(1)求反应的平衡常数.
(2)在上述温度下,将H 2和I 2各的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.
2.利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率
例2.在密闭容器中,将 CO 和10mol H 2O 混合加热到800ºC ，达到下列平衡:
CO （g ）+H 2（g ）
CO 2（g ）+H 2（g ） K=
求CO 转化为CO 2的转化率.
巩固练习
( )1.某温度下反应：mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是 Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大．
Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．
Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变．
、
Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．
（ ）2.可逆反应N 2＋3H 2
2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A ．3v 正（N 2）＝v 正（H 2）
B ．v 正（N 2）＝v 逆（NH 3）
C ．2v 正（H 2）＝3v 逆（NH 3）
D ．v 正（N 2）＝3v 逆（H 2）
（ ）3. X 、Y 、Z 为三种气体。
把 a mol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应
X ＋2 Y
2 Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为 A ．%1005⨯+b a Ｂ．%1005)(2⨯+b
b a C ．%1005)(2⨯+b a D ．%1005⨯+a
b a （ ）4．一定条件下，可逆反应2A(g)
B(g)+3C(g)，下列在四项中处于平衡状态的是 * 正反应速率 逆反应速率
A
υ(A)=2moL/ υ(B)=2moL/ 江苏省东台中学
高二化学练习37
Bυ(A)=2moL/υ(C)=2moL/
C|
υ(B)=2moL/
υ(A)=1moL/
Dυ(A)=1moL/υ(C)=
5.一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)根据题意完成下列各题：
①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝，
升高温度，K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在500 ℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v (H2)＝。
"
6.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO（固）＋CO（气）Fe（固）＋CO2（气）
（1）则该反应中平衡常数K＝。
（2）温度升高，FeO的转化率增大,达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值，平衡常数K值（均填增大，减小或不变）。
（3）若1100℃时K＝。
1100℃时测得高炉中c(CO2)＝·L－1，c(CO)＝·L－1，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态（选填是或否），此时化学反应速率是v正v逆（选填＞，＜，＝）
7.将6 mol H2和3 mol CO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：
2 H2(气) + CO(气) CH3OH(气)，6秒时体系达到平衡，此时容器内压强为开始时的倍，求：（1）H2的反应速率；（2）CO
的转化率。