第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数
第2课时 化学平衡常数
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1.了解化学平衡常数的概念，并明确其意义。
2.学会运用化学平衡常数进行相关的计算，如计算物质的平
衡浓度、转化率等。
化学平衡常数 (1)什么是化学平衡常数？ (2)化学平衡常数受哪些因素的影响？ 1.定义 化学平衡 时，_________ 生成物浓 在一定温度下，当一个可逆反应达到_________ 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。
(4)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，则平衡常数与原平衡常数互为倒数关系。
如：N2(g)+3H2(g) 则：2NH3(g)
2 c (NH 3 ) 2NH3(g)的平衡常数 K1 ， 3 c(N 2 ) c (H 2 )
N2(g)+3H2(g)的平衡常数
c(N 2 ) c3 (H 2 ) K2 1/ K1 2 c (NH 3 )
分析:不正确。A的转化率减小，B的转化率增大。 2.化学平衡常数只受温度影响，不受压强、浓度等因素影响。 √) ( 分析:正确。对于给定的化学反应，K只受温度的影响，与反应 物或生成物浓度及压强等因素无关。
3.化学平衡常数不变时，说明化学反应已达化学平衡状态。 (× ) 分析:不正确。化学平衡常数是温度的函数，在一定的温度下， 它是一个常量，不能作为平衡状态的标志。
Qc叫做该反应的浓度商，则有：
Qc<K，反应向正反应方向进行 Qc=K，反应处于平衡状态 Qc>K，反应向逆反应方向进行 可见，只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道 反应物及生成物的浓度，就能判断该反应是平衡状态还是向某 一方向进行。
人教版高中化学选择性必修第1册 第2章第2节第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
解析 固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A 项错 误；K 只与温度有关，因此增大体系压强，平衡常数 K 不发生变化，B 项正确；升温该 反应正向进行，K 增大，C 项错误；增加 C(s)的量，平衡不移动，D 项错误。
2.已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s) ＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2，该温度下反应③：CO(g)＋ H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法正确的是( B )
2．平衡转化率(α) (1)表达式 对于反应：aA＋bB cC＋dD，反应物 A 的转化率可以表示为 α(A)＝ A的初始A浓的度初－始A浓的度平衡浓度×100%＝c0Ac0－AcA×100%＝ 反 反应 应物 物转 起化 始的 的物 物质 质的 的量 量或 或浓 浓度 度、 、体 体积 积×100%。
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知识点 1 化学平衡状态
基础通道
1．化学平衡状态的建立
(1)在一定条件下，把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入一密闭容器中，在一定条件下发生 反应。根据要求填表：
N2(g)＋3H2(g) 反应物浓度
2NH3(g) v正
生成物浓度 v 逆
开始时 c(N2) 1 __最__大_____c(H2) 2 _最__大___ 3 _最__大___ 4 _0__ 5 _0__
(1)平衡向正反应方向移动，反应物的转化率不一定增大。 (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数不一定增大。 (3)在平衡常数表达式中，反应物浓度和生成物浓度都用平衡浓度。
情境体验 (1)氢是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的 75%，因此氢能被称为人 类的终极能源。氢气是一种绿色能源，又是一种重要的化工原料。如何将水中的氢释放 出来是目前氢能研究的重要课题。 以生物材质(以 C 计)与水蒸气反应制取 H2 是一种低耗能、高效率的制 H2 方法。该 方法由气化炉制造 H2 和燃烧炉再生 CaO 两步构成。气化炉中涉及的反应为 Ⅰ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) K1； Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) K2； Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g) CaCO3(s) K3。 该工艺制 H2 总反应可表示为 C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s) CaCO3(s)＋2H2(g)，用 K1、 K2、K3 的代数式表示此反应的平衡常数 K。
《化学反应原理》第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数
第2课时 化学平衡常数[核心素养发展目标] 1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2.构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数及表达式1．化学平衡常数的概念及表达式 (1)分析教材表中数据，发现以下规律：在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。
K 的数值与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径________。
(2)对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)表达式⎩⎪⎨⎪⎧任意时刻，浓度商Q ＝c p(C )·c q(D )c m(A )·c n (B )平衡状态时，K ＝Q ＝2．影响化学平衡常数的因素 (1)内因：反应物本身的性质。
(2)外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强________，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数________，反之减小。
如不同温度时，H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ΔH ＝－14.9 kJ·mol －1的平衡常数K ：温度 425.6 ℃ 457.6 ℃ K54.548.73.K 与可逆反应进行程度的关系反应进行得越完全，K 越大，反应进行得越不完全，K 越小。
一般来说，当K >105时，该反应就进行得________了。
如化学反应平衡常数 ①N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) K (298 K)＝5.6×105 ②N 2(g)＋O 2(g)2NO(g)K (298 K)＝1.9×10－31两个反应中进行彻底的是__________(填序号，下同)，在常温下很难进行的是____________。
第2课时 化学平衡常数
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( C ) A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数
增大 B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物
的转化率减小 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到 平衡 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率
FeO(s)＋CO(g)，
K 1.47 2.15
吸热 填 （1）通过表格中的数值可以推断：反应是________( “吸热”或“放热”)反应．
c(CO) K= （2）反应平衡常数的表达式为___________ c(CO2) 。
人生的途程是遥远的，只要双脚不息
地前行，道路就会向远方延伸。
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2.（双选）关于化学平衡常数的叙述正确的是（
A.温度一定，一个化学反应的平衡常数是一个常数
）
B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常
数不变 C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的 平衡常数互为倒数 D.浓度商Qc<K时，v(正）<v(逆） 【解析】选A、C。
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3.在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，
K=f(T)
p
q
1.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( A )
A.混合物中各组分的浓度改变 B.正、逆反应速率改变 C.混合物中各组分的含量改变 D.混合体系的压强发生改变
2.某温度下，向容积为2 L的密闭反应容器中充入0.10 mol
SO3，当反应容器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化
Байду номын сангаас1 N2(g)+CO2(g) 2
Δ H=-373.4 kJ·mol-1
人教版高中化学选择性必修1第二章第二节第2课时化学平衡常数基础课学案
第2课时 化学平衡常数(基础课) 素养 目标 1．通过达到化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2．构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
旧知回顾 1.构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件如温度、压强等保持不变。
2．达到化学平衡状态时，体系中所有反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变，但是这个体系中的反应并没有停止，只是正、逆反应的速率相等。
知识点一 化学平衡常数1．化学平衡常数的概念 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．浓度商与化学平衡常数的表达式(1)浓度商：对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)⥫⥬p C(g)＋q D(g)，在任意时刻的c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )称为浓度商，常用Q 表示，即Q ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
(3)Q 与K 的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
①Q 中c (X)表示任意时刻的浓度，K 中的c (X)表示平衡时刻的平衡浓度。
②书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为常数，不写入表达式中。
如Cr 2O 72−(aq)＋H 2O(l)⥫⥬2Cr O 42−(aq)＋2H ＋(aq)，平衡常数K ＝c 2(CrO 42−)·c 2(H ＋)c(Cr 2O 72−)。
3．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
高中化学人教版《化学平衡常数》精品课件1
2 4 3.下列关于氢原子的电子云图的描述中，正确的是 ( )
C. c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
2
（2）根据流程图，二氧化锰与氢氧化钾溶液、氧气在高温条件下发生反应生成锰酸钾和水，化学方程式为2MnO2＋4KOH＋O2
2K2MnO4＋2H2O；
K2 = [NO2]/[N2O4]1/2
温度
623K 698K 763K
浓度平衡常数 66 .9 54.4
45.9
通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断
上面可逆反应的正方向是 放热反应 .
（3）计算平衡转化率
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
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的初 A的 始初 浓 A的 始 度平 浓衡 度 浓 10 度 % 0
c(H2) • c(I2)
2、常数K与反应的起始浓度大小无关；
3、常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即 与平衡建立的过程无关。
其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系
对于反应: aA + bB
cC + dD
K
cc (C)cd (D) ca ( A) cb (B)
一、化学平衡常数
1、定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，
α(H2O)= 20%
结论： 增大一种反应物的浓度，能提高另一种反应物的转
化率，而本身的转化率减小
练习 1．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( D )
①平衡常数K只与反应本身及温度有关 ②改 变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K只
化学反应的平衡常数和平衡常数表
化学反应的平衡常数和平衡常数表化学反应中的平衡常数是描述反应物浓度与反应物之间的关系的数值。
它是一个十分重要的物理量，用于衡量化学反应的平衡程度和预测反应的方向。
平衡常数表则是一种整理了不同化学反应的平衡常数数值的表格。
一、平衡常数的定义和意义平衡常数（K）是在给定温度下，当化学反应达到平衡时，正比于反应物浓度的一个数值。
对于一般形式的反应：aA + bB ⇌ cC + dD反应的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、C、D 的浓度。
平衡常数的数值大小可以表征反应的平衡位置和方向，当K > 1 时，反应被驱使向前方向进行；当 K < 1 时，反应被驱使向逆方向进行；当K = 1 时，反应处于平衡状态，产品和反应物的浓度保持不变。
二、平衡常数的求解平衡常数可以通过实验测量反应物和生成物的浓度来计算，也可以通过反应方程式和反应物浓度的定义直接确定。
以以下反应为例：2A + 3B ⇌ 4C + 5D假设反应达到平衡时，A、B、C、D 的浓度分别为 [A]、[B]、[C]、[D]，则根据平衡常数的定义：K = [C]^4 × [D]^5 / ([A]^2 × [B]^3)在已知反应物初始浓度的条件下，可以通过对反应物浓度的变化进行实验测量，利用平衡常数的定义式进行计算得到平衡常数的数值。
三、平衡常数表的作用平衡常数表是化学实验室中常用的工具，它记录了大量不同化学反应的平衡常数数值。
通过平衡常数表，我们可以更好地理解反应物之间的关系，并对反应进行预测和评估。
平衡常数表按照不同的反应类型、反应物种类和温度进行分类，其中每个反应对应一个平衡常数数值。
通过参考平衡常数表，我们可以了解某个特定反应的平衡常数数值范围，从而判断反应的平衡位置和方向，并进行反应条件的优化。
第二章 第二节 化学平衡 第二课时 化学平衡常数(教学课件)—高中化学人教版(2019)选择性必修一
pC(g)＋qD(g)
6.化学平衡常数的影响因素
1.写出下表中各反应的平衡常数表达式：
2NO2(g)
N2O4(g) K＝cc2NN2OO42
3Fe(s)＋4H2O(g)
Fe3O4(s)＋4H2(g) K＝cc44HH2O2
Br2＋H2O
H＋＋Br－＋HBrO
K＝cH＋·ccBrB－r2·cHBrO
第二章 第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
一、化学平衡常数
在一定温度下，化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有
什么关系呢？在457.6℃时反应体系I2(g) &物质
序 起始时各物质的浓度mol/L
号
H2
I2
HI
1 1.197×10-2 6.944×10-3
2NO2 K1
2NO2 (g)
N2O4
K2
2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3
K1、K2、K3三者关系为K3 = K1∙K2
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
CO (g) +H2O (g)
CO2 (g) + H2 (g) K2
C (s) + CO2(g)
二、化学平衡的有关计算
(3)解决问题：明确“始”“变”“平”三个量的具 体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的 浓度、反应物转化率等，得出题目答案。
2.计算思路
(1)巧设未知数：具体题 目要具体分析，灵活设 立，一般设某物质的转 化量为x。
(2)确定三个量：根据反 应物、生成物及变化量 的三者关系代入未知数 确定平衡体系中各物质 的起始量、变化量、平 衡量并按1中“模式”列 表。
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第2课时 化学平衡常数
[核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数
1．化学平衡状态时浓度数据分析
分析课本表2－1 457.6 ℃时反应体系H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，我
们可以发现以下规律：
(1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，只要温度一定，c 2(HI )
c (H 2)·c (I 2)的值近似相等。
(2)无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，c 2(HI )
c (H 2)·c (I 2)的值也近似相等。
2．化学平衡常数的概念
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。
3．浓度商与化学平衡常数的表达式
(1)浓度商：对于一般的可逆反应，m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，在任意时刻的
c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )称为浓度商，常用Q 表示，即Q ＝c p (C )·c q (D )
c m (A )·c n (B )。
(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
(3)Q 与K 关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。
4．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K 值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K ＞105时，该反应就进行的基本完全了。
K 值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。
当K ＜10－5
时，该
反应很难发生。
5．化学平衡常数的影响因素
(1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。
(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K 只受温度影响。
(1)浓度、温度变化时，平衡常数都会改变( ) (2)K 值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大( ) (3)K 值越大，该可逆反应的速率越快( )
(4)化学平衡常数等于某一时刻的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值( ) (5)对于一个达到平衡的可逆反应，升高温度，化学平衡常数一定增大( ) (6)化学方程式中的固态或纯液态物质不能代入平衡常数表达式( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
1．写出下表中各反应的平衡常数表达式
化学方程式 平衡常数表达式 2NO 2
N 2O 4
K ＝c (N 2O 4)c 2(NO 2)
NO 2
1
2N 2O 4
K ＝
12
242(N O )
(NO )
c c
2Fe 3＋＋Fe 3Fe 2＋
K ＝c 3(Fe 2＋
)c 2(Fe 3＋)
Br 2＋H 2O
H ＋
＋Br －
＋HBrO
K ＝c (H ＋
)·c (Br －
)·c (HBrO )c (Br 2)
2.已知：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为K 1，12N 2(g)＋3
2H 2(g)
NH 3(g)的平衡
常数为K 2，NH 3(g)
12N 2(g)＋3
2
H 2(g)的平衡常数为K 3。
①写出K 1和K 2的关系式：K 1＝K 2 2； ②写出K 2和K 3的关系式：K 2·K 3＝1； ③写出K 1和K 3的关系式：K 1·K 2 3＝1。
3．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下 ①C(s)＋CO 2(g)2CO(g) ΔH 1 K 1 ②CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g) ΔH 2 K 2 ③C(s)＋H 2O(g)
CO(g)＋H 2(g) ΔH 3 K 3
则ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者关系为ΔH 3＝_______________________________________________， K 1、K 2、K 3三者关系为K 3＝________。
答案 ΔH 1＋ΔH 2 K 1·K 2
解析 方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两方程式平衡常数的乘积(或商)。
(1)化学平衡常数表达式书写注意事项
①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。
②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。
(2)若两反应的平衡常数分别为K 1、K 2
①若两反应相加，则总反应的平衡常数K ＝K 1·K 2。