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
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。
化学平衡常数
一、化学平衡常数的含义及其表达式 1．含义
在一定 温度 下，当一个可逆反应达到 化学平衡 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，简称 平衡常数 ，用符号 K 表示．
2．表达式
对于一般的可逆反应 mA(g)＋nB(g)
pC(g) ＋
cp?C ?·cq?D? qD(g)平衡常数的表达式为：K＝ cm?A?·cn?B?.
(2)若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＋3H2 2NH3 K＝a 则有
2NH3 N2＋3H2 K′＝1/a
12Байду номын сангаас2＋32H2
1
NH3 K″＝a 2
1．对于 3Fe(s)＋4H2O(g) 衡常数的表达式为 A．K＝cc?F?Fee3O?·c4??H·c?2HO2?? C．K＝cc4?4H?H2O2??
二、化学平衡常数的意义 1．化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标
志．它能够表示可逆反应进行的完全程度．可以说，化 学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质 的定量体现． 2．K值越大，说明反应进行得程度越 完全 ，反应物转化 率 越大 ；反之，反应进行的程度 就越不完全 ，转化 率 就越小 ．
Fe3O4(s)＋4H2(g)，反应的化学平 ()
B．K＝cc?3F?Fe3eO?·c4?4·?cH4?2HO2?? D．K＝cc4?4H?H2O2??
解析：所给反应中，Fe 和 Fe3O4 为固体物质，其浓度为常数， 不能出现在平衡常数表达式中，则 K＝cc4?4H?H2O2??.
答案： D
考查点二 化学平衡的计算
4．生成物产率的计算
化学平衡常数与平衡常数表
化学平衡常数与平衡常数表化学平衡常数是在化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度之间的比例关系。
它描述了反应体系中物质浓度的稳定性，以及反应的方向和速率。
平衡常数的大小与反应是否趋向生成物或反应物相关，反应偏向生成物时，平衡常数大于1；反之，当反应偏向反应物时，平衡常数小于1。
化学平衡常数的定义式如下：对于一个一般的反应式：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数（Kc）可以通过下式得到：Kc = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中，中括号内表示物质的浓度。
平衡常数表是一种描述不同化学反应的平衡常数的表格。
它可以为我们提供有关反应的一些重要信息，如反应的倾向性、稳定性以及影响平衡常数的因素等。
下面是一些常见的平衡常数表：1. 消失物质表：反应式：A ⇌ B + C平衡常数表：反应 | KcA → | KcB → | KcC → | Kc在这个表中，我们可以看到反应物A消失时生成物B和C的浓度变化。
2. 反应物浓度表：反应式：2A + B ⇌ C平衡常数表：反应 | Kc-----------A → | KcB → | KcC → | Kc/(C^2)这张表中，我们可以看到反应物A和B的浓度以及生成物C的浓度对平衡常数的影响。
3. 气相反应物浓度表：反应式：aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数表：-----------A → | KcB → | KcC → | KcD → | Kc/(P^d)在这个表格中，除了物质浓度外，还考虑了气体反应物的压强对平衡常数的影响。
4. 酸碱反应的离子浓度表：反应式：HA + OH- ⇌ H2O平衡常数表：反应 | Kc-----------HA → | KcOH- → | KcH2O ← | Kc/[H2O]在这个表中，我们考虑了酸碱反应中离子浓度以及水的自离解对平衡常数的影响。
通过平衡常数表，我们可以更好地了解化学反应的性质和行为。
它们为我们提供了有关平衡的信息，可以帮助我们预测反应方向、优化反应条件，并设计更有效的化学过程。
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吸热 反应（选填“吸热”、“放热”） (2) 该反应为______
(3)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O) 830 ℃； 试判断此时的温度为_____
【交流 研讨4】在反应的不同时刻里 的值如何变化？平衡状态 时的值是化学平衡常数，其余时刻的值又有什么意义？
（3）判断平衡移动的方向
某一时刻，生成物和反应物的浓度之间的关系用浓度商Q表示，
C (C ) C ( D) Q m n C ( A) C ( B)
p q
（1）Q＝K ，反应处于平衡状态；
化学平衡常数的应用
（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，表示反应进行的程度 越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率也越大；反之亦然。
（2）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。
【动笔练习】
1．800℃时反应CO(g) + H2O(g)≒CO2(g) + H2(g)。在一定体积的容器中，通 入一定量的CO和H2O(g)发生化学反应，各物质浓度随时间变化如下表 ,计算 每个时刻的 c (CO ) c( H ) ：
2 2
c(CO) c( H 2O)
800℃时物质的浓度(mol· L-1)变化 c(H2O) 0.300 0.238 0.200 0.200 c(CO2) 0 0.062 0.100 0.100
交流讨论：
I2(g) + H2(g)
生成物
2HI(g)
T1=698K，K1=54.5
H 2 I2
温 度 升 高 K 值 减 小
生成物
T2=730K，K2=49.1
判断该反应是放热反应还是吸热反应？ 放热反应
总结规律
（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。
第三节 化学平衡
第4课时 化学平衡常数
根据表中的数据计算，得出结果并分析其中规律。
I2(g) + H2(g) 温度 起始时浓度mol/L 2HI(g) 平衡时浓度mol/L 平衡时 c 2(HI) c(H2) ·c(I2)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c (H2)
c (I2)
c (HI)
0.315 0.264
了CH3OH 0.75mol，则该反应的平衡常数K＝_____ 2.25 （2）达到平衡后，再充入2.00molCO2，此时的K＝_____ 2.25
（1）衡量化学反应进行的程度 4、化学平衡常数的意义： （1）K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 越大 ，表示反应进行的程度_____ 越大 ，即该反应进行得越 _____ 越大 ；反之亦然。 完全 ，反应物转化率也_____ _____ （2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(l)
注意：反应物或生成物中有固体或纯液体时，其浓度看做“1” 而不代入公式。
Байду номын сангаас
•在体积为1L的密闭容器中充入1.00molCO2和3.25molH2，
一定条件下发生反应：CO2（g）+ 3H2（g）
CH3OH(g) + H2O(g)
（1）反应10min后达到平衡，此时CO2为0.25mol，生成
（2）Q＜K ，反应向正方向进行；
（3）Q＞K ，反应向逆方向进行。
在一定体积的密闭容器中，进行如下反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
1000 1200 1.7 2.6 c(CO2 ) c( H 2 ) c(CO) c( H 2O) (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝_________________ ； t℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0
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），符号为K。
2、表达式： K C (C ) C ( D) m n
p q
C ( A) C ( B)
3、影响因素：温度，与反应物或生成物的浓度变化无关， 即一定温度下K为常数
书写下列反应的化学平衡常数K的表达式： N2 (g)+3H2(g) CaCO3(s) 2NH3(g) CaO(s)+CO2(g)
0.12
0.0235 0.0171 0.0171
49.2
结 论
一定温度下，化学反应达到平衡时，其生成物的
幂之积与反应物的幂之积的比值为常数，与反应物 或生成物的浓度变化无关。
四、化学平衡常数
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
1、定义：
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度
c (CO2 ) c( H 2 ) c(CO) c( H 2O)
时间/min 0 2 3 4
c(CO) 0.200 0.138 0.100 0.100
c(H2) 0 0.062 0.100 0.100
c (CO2 ) c( H 2 ) c(CO) c( H 2O)
0 0.117 0.5 0.5
698K 0.102 0.100
0
0.065
0.071
0.500
54.2 54.5 54.8 49.0 49.0
0 0 0.045 0.045 0 0 730K
0 0
0 0.0235 0.188 0.02 0 0.01 0.225 0.05
0.02 0.02 0.01 0.05
0.16 0.148 0.07 0.35