Ch4-2化学平衡
化学平衡常数
二、化学平衡常数
(1)定义:在一定温度下，当一个可逆反应达到化 学平衡时，生成物浓度系数之幂的积与反应物浓 度系数之幂的积比值是一个常数，这个常数就是 该反应的化学平衡常数。用 K 表示。 (2) 表达式： aA(g)+bB(g)
K c (C ) c ( D )
c d
cC(g)+ dD(g)
2 4 1
c ( NO )
2
2
N2O4
2NO2
K
2
c ( NO )
2
2
c( N O )
2 41ຫໍສະໝຸດ K 11 K
2
K
2 3
NO2
1/2 N2O4
K
3
c (N O )
2 4
2
c ( NO )
2
化学平衡常数的书写注意事项：
①.如果反应中有固体或纯液体参加时，不写它们的浓度
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
注意 使用平衡常数时必须指明是在哪一温度下进行的可逆反应
4.平衡常数意义及应用：
（1）判断反应进行的程度
K值越大，反应进行的程度越大。反应物的转化率也越大， 当K>107 时，可以认为反应完全，反应为不可逆反应 K值越小，反应进行的程度越小。反应物的转化率也越大， 当K<10-7 时，可以认为未发生反应，反应不能进行
例 5． （08 年山东理综·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8） ，亚特兰大奥运会火炬 燃料是丙烯（C3H6） 。 （1）丙烷脱氢可得丙烯。 － 已知：C3H8(g)=CH4(g) →HC≡CH(g)＋H2(g) △ H1=156.6 kJ· mol 1 － CH3CH＝CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g ) △ H2=32.4 kJ· mol 1 则相同条件下，反应 C3H8(g) →CH3CH＝CH2(g)＋H2(g) 的△ H= kJ· mol 1。 （2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入 O2 和 CO2，负极通入丙烷，电解 － 质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时 CO32 移向 电池的 （填“正”或“负”）极。 （3）碳氢化合物完全燃烧生成 CO2 和 H2O。常温常压下，空气中的 CO2 溶于水，达到平 衡时，溶液的 pH=5.60，c(H2CO3)=1.5× -5 mol· -1。若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离， 10 L － ＋ 则 H2CO3 HCO3 ＋H 的平衡常数 K1= 。 （已知 10-5.60=2.5× -6） 10 － （4）常温下，0.1 mol· -1NaHCO3 溶液的 pH 大于 8，则溶液中 c(H2CO3) L c(CO32 ) （填“＞”、 “=”或“＜”） 原因是 ， （用 离子方程式和必要的文字说明） 。
化学反应的平衡
4、温度和压强对反应 X+Y 2Z 的影响如图，图 中纵坐标表示平衡混和气体中Z的体积分数，下列叙 述正确的是（ C ）
A。上述可逆反应的正反应为放热反应 B。X、Y、Z均为气态 C。X和Y中至多有一种为气体，Z为气体 D。上述反应的逆反应的△H>0
5、
mA(g) ＋ nB(g)
pC(g) ＋ qD(g) ， 若 m ＋ n<p ＋ q 且
(3) 借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到平衡
状态。 对于化学反应aA+bB
cC+dD的任意状态，
cc(C) cd(D) /[ca(A) cb(B)]称为浓度商（Q）。若Q= K，则说明该反应 已经达到平衡状态。若Q≠ K，则说明该反应没有达到平衡状态。
Q > K 反应向逆向进行 V正 < V逆 Q < K 反应向正向进行 V正 > V逆
（3）对于有非气态物质参加的可逆反应来说， “密度不变”可以作为标志
（4）对于恒压下的可逆反应来说， “密度不变”也可 以作为标志
练吧！
1、在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2 该反应达到平衡的标志是：
（1）混合气体的颜色不再改变
（）
（2）混合气体的平均相对分子质量不变 （ ）
ΔH<0 ;请画出A的转化率随压强变化的曲线，要求画温度不
同的2条曲线（在曲线上标出T1、T2,且T1> T2）
A的转化率
T2 T1
P
三、化学平衡常数
1. 定义：在一定温度下，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。
（以化学方程式中计量数为幂）
2021届高三化学三轮复习 全国II卷—化学平衡综合题
温度/℃
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH1
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2
600
0.00586
126
700
0.38
27.08
800
7.4
9.0
试判断:
(1)①ΔH2O________________(填“>”或“<”)。②反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)自发进行的温度为_______________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。③CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)ΔH3,已知ΔH3>0,则ΔH1_____________ΔH3(填“>”“<”或“=”);K3=_____________(用K1、K2表示)。
①负极电极反应式为；
②工作足够长时间后，若左右两极质量差为3.8g，则电路中转移电子。
2.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题：
（1）NO在空气中存在如下反应:2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) H，该反应分两步完成，其中第一步反应①如下，写出第二步反应②的热化学方程式（其反应的焓变 H2用含 H、 H1的式子来表示）：①2NO(g) N2O2(g) H1<0②
高考化学一轮复习：《第23讲 化学平衡状态的建立与移动》巩固训练(学生版)
高考化学一轮复习：第23讲化学平衡状态的建立与移动【真题再现·辨明考向】1．(2023年广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。
反应历程(下图)中，M为中间产物。
其它条件相同时，下列说法不正确的是A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大2. (2023年江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) △H＝－164.7kJ∙mol-1CO2(g)＋H2(g)＝COg)＋H2O(g) △H＝41.2kJ∙mol-1在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。
CH4的选择性可表示为n生成(CH4)n生成(CO2)×100%。
下列说法正确的是A．反应2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g)的焓变△H＝－205.9kJ∙mol-1 B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高n起始(H2)n起始(CO2)的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值3. (2022年6月浙江卷)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)＋H+(aq)＋Cl-(aq) △H＜0 ，达到平衡后，下列说法不正确．．．的是A. 升高温度，氯水中的c(HClO)减小B. 氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大C. 取氯水稀释，c(Cl－)c(HClO)增大D. 取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度4. (2022年北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：己知：2NO2(g)N2O4(g) △H＜0下列说法不正确．．．的是A. 气体温度升高后，不利于N2O4的固定B. N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除C. 制备HNO3的原理为：2N2O4＋O2＋2H2O＝4HNO3D. 每制备0.4molHNO3，转移电子数约为6.02×10225. (2022年广东卷)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。
19 化学平衡图像
化学平衡图像教学目标：理解化学平衡移动图像问题 知识梳理一、速率—时间图图像t 1时刻所改变的条件 温度升高降低升高降低适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小适合正反应为气体物质的量增大的反应 适合正反应为气体物质的量减小的反应二、浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。
如A(g)＋B(g)AB(g)反应情况如图所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
三、含量—时间—温度(压强)图：常见形式有如下几种。
(C%指产物的质量分数；B%指反应物的质量分数)(a 用催化剂，b 不用催化剂)(T 2＞T 1，正反应为吸热反应，即ΔH ＞0)(T 2＞T 1，正反应为放热反应，即ΔH ＜0)(p1＞p2，正反应为气体体积减小的反应) (p1＞p2，正反应为气体体积增大的反应)四、恒压(温)线：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：五、其他：如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出1、2、3、4四个点，表示v(正)＞v(逆)的点是3，v(正)＜v(逆)的点是1，2、4点表示v(正)＝v(逆)。
知识理解---重难点突破●知识理解一、速率—时间图★例题1-1．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，一定条件下在某密闭容器中达到平衡，t1时改变某一条件，化学反应速率与反应时间关系如图。
下列说法中正确的是（）A．t1时改变某一条件，平衡将向逆反应方向移动B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积D．维持温度、压强不变，t1时充入SO2(g)★例题1-2．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。
化学平衡 (2)
龙文教育一对一个性化辅导教案化学平衡2一、教学衔接 二、教学过程知识点1反应热的计算1.内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应热是的。
或者说，化学反应的反应热只与反应体系的和有关，而与反应的无关。
如物质A 变成C ，有下列两种途径：则有ΔH 1＝。
2．解释：能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。
3．应用：对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定这些反应的反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。
应用盖斯定律设计反应过程的要点(1)当热化学方程式乘以或除以某数时，ΔH 也相应乘以或除以某数。
(2)当热化学方程式进行加减运算时，ΔH 也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH 看做一个整体进行运算。
(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH 看做一个整体。
(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，物质的状态由“固→液→气”变化时，会吸热；反之会放热。
(5)当涉及的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
例1由金红石(TiO 2)制取单质Ti ，涉及到的步骤为：TiO 2TiCl 4−−−−→−ArC /800/0镁Ti 已知：① C (s )＋O 2(g )＝CO 2(g )； ∆H ＝-393.5 kJ ·mol -1② 2CO (g )＋O 2(g )＝2CO 2(g )； ∆H ＝-566 kJ ·mol -1③ TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＝TiCl 4(s )＋O 2(g )； ∆H ＝+141 kJ ·mol -1则TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＋2C (s )＝TiCl 4(s )＋2CO (g )的∆H ＝。
例2已知：①CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 1；②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2；③2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 3。
2024届高考一轮复习化学课件(人教版)：化学反应速率与化学平衡-化学反应速率和化学平衡简答题
2.原因分析类 (1)依据化学反应速率和平衡移动原理，分析造成图像曲线变化的原因。 (2)催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难点，解题时要多加 关注，不同的条件会有不同的选择性。 (3)这类题目一般都是多因素影响，需要多角度分析原因。
热点 专练
题组一 曲线上特殊点的分析 1.用(NH4)2CO3捕碳的反应：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研 究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中， 并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相 同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图： (1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率 的大小关系为v逆(c)_＜___(填“＞”“＝” 或“＜”)v正(d)。
N点时，
(g)的物质的量分数为0，
(g)完全消耗，
(g) 和
(g)的物质的量分数相等，即
(g)
和
(g)物质的量相等，设起始
(g)、NH3(g)物质的量依次为
2 mol、15 mol，平衡时
(g)物质的量为x mol，
反应Ⅰ生成的
(g)和H2O(g)的物质的量均
为2 mol，则反应Ⅱ消耗的
(g)和NH3(g)、
生成的H2O(g)和
(g)物质的量都为x mol，
则2－x＝x，解得x＝1，平衡时
(g)、3(g)、
(g)、H2O(g)、
(g)物质的量依次为1 mol、14 mol、1 mol、3 mol、1 mol，气体总物质 的量为20 mol，
物质的量分数依次为210、1240、210、230、210，N 点对应 反应Ⅱ的平衡常数 Kx＝210× 2102×30× 1240210＝2380。
高中化学【 化学平衡常数的应用和计算】
K 反应程度
<10－5 很难进行
10－5～105 反应可逆
>105 反应可接近完全
(2)判断化学反应进行的方向 对于化学反应 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态， 浓度商 Q＝ccca（（CA））··ccdb（（DB））。 Q<K，反应向_正__反应方向进行； Q＝K，反应处于平__衡___状态； Q>K，反应向_逆___反应方向进行。
平衡量 (3) 平 衡时混 合 物 组分 的 百 分含 量 ＝ 平衡时各物质的总量 ×
100%。 某组分的物质的量
(4)某组分的体积分数＝混合气体总的物质的量×100%。
3．谨记一个答题模板
对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令 A、B 起始
物质的量分别为 a mol、b mol，达到平衡后，A 的转化量
数之比。转化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转
化率、化学反应速率的桥梁。因此抓住转化浓度是解题的关键。
2．掌握四个公式 (1)反应物的转化率＝nn（（起转始化））×100%＝cc（（转起化始））×100%。 (2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。
一般地，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。 产率＝实理际论产产量量×100%。
课时3
化学平衡常数的应用和计算
01 化学平衡常数的概念及应用
02 化 学 平 衡 常 数 (K) 、 转化率的相关计算
核心素养迁移——化学反 应速率常数及其应用
04
课时跟踪检测
知识点一 化学平衡常 数的概念及 应用
考必备•清单
1．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，
第六章化学平衡 (2)
一、选择题1.( )A 0.0595B 0.00354C 0.290D 0.539【B】2.( )A △r G m表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化BC △r G m表示维持各组分的化学势不变时，发生一个单位化学反应的自由能变化D 根据△r G m的大小可以判断反应进行的方向AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF【A】3. ( )ABCD【B】4. 恒温下某氧化物分解反应：AO2(s)=A(s)+O2(g)的平衡常数为Kp(1)，若反应2AO2(s)=2A(s)+2O2(g)的平衡常数K p (2)，则 ( )A K p(1) > K p(2)B K p(1) < K p(2)C K p(1) = K p(2)D 有的K p(1) > K p(2)，有的K p(1) < K p(2)AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF【D】5. 下列平衡常数中都无量纲的是 ( )AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFA K f、K p、KB K c、K a、K xC K x、Kp、KD K a、K x、K 【D】6. 加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率?( )ABCD 【A】7.( )AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFA BC D【A】8. 在T、p 时，理想气体反应C2H6(g) ＝ H2(g) + C2H4(g)的Kc/Kx 为: ( )A RTB 1/RTC RT/pD p/RT【D】9. 已知分解反应NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2(g) 在30℃时的平衡常数K=6.55×10-4,则此时NH2COONH4(s)的分解压力为:( )A 16.63×103PaB 594.0×103 PaC 5.542×103 PaD 2.928×103 Pa 【A】10. 气相反应A＋B ＝ 2L＋M ,在25℃下和恒定容器内进行，AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF最初A 和B 各为101.325 kPa,而没有L和M，平衡时A 和B 均为(1/3)×101.325 kPa，则该反应的Kc/(mol·dm-3)为: ( )A 4.31×10-3B 8C 10.67D 16 【A】AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF11. 在S、H、cV、G、F 几个热力学函数中，其数值与最低能级能量数值的选取无关的是：( )A S、H、cV、G、FB cVC cV、SD F、G、H 【C】12. 在一定的温度下，一定量的PCl5(g) 在一密闭容器中达到分解平衡。
高中化学选修4第二章第三节化学平衡第二课时教案
第三节化学平衡（第二课时）教学目标：正确理解浓度、温度对化学平衡的影响，并能利用勒夏特列原理加以解释。
教学重点：理解浓度、温度对化学平衡的影响。
教学难点：勒夏特列原理的归纳总结。
教学过程【引入】：我们知道：不同温度下物质的溶解度不同。
那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液，当升高或降低温度至t1时：若：溶解度增大，固体溶质继续溶解，则V（溶解）V（结晶）溶解度减小，固体溶质析出，则V（溶解）V（结晶）那么溶解平衡状态被打破，继而建立一种新的溶解平衡，也就是说：条件改变，溶解平衡移动。
那么：化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持？当条件（浓度、压强、温度等）改变时，平衡状态是否也会发生移动？【实验探究一】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡：Cr2O72－+ H2O 2CrO42－+ 2H+K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。
实验步骤：①取两支试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。
步骤滴加3~~10滴浓H2SO4滴加10~~20滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液实验结论：V 正V 逆 V 逆V 正V ′正V ′逆【实验探究二】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理：Fe 3＋＋3SCN －Fe （SCN ）3 （红色）实验步骤：向盛有5 ml 0.005mol/L FeCl 3溶液的试管中加入5 ml 0.01mol/L KSCN 溶液，溶液显红色。
（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管中加入饱和FeCl 3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化；向另一支试管滴加4滴1 mol/L KSCN 溶液，观察溶液颜色变化。
（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH 溶液3~~5滴，观察现象，填写下表。
编号 12步骤（1） 滴加饱和FeCl 3溶液滴加1 mol/L KSCN 溶液现象步骤（2） 滴加NaOH 溶液滴加NaOH 溶液现象结论【思考与交流】1、 上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了改变？你是如何判断的？2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？ 小结：（1）浓度对化学平衡的影响的规律在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都可以使平衡向着 移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，都可以使平衡向着 移动。
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无论增大总压力还是减小总压力：
38
总之，增大体系的总压力，平衡向气体分子 数减小的方向移动，反之，减小体系的总压 力，平衡向气体分子数增大的方向移动. 惰性气体呢？ 注意
4.5.3 温度对化学平衡的影响
因为 △G = - RT ln K △G = △H - T △S
等量代换得： 浓度、压力使得Q的改变，但是不 改变K。据反应商判据：平衡“移动”。
39
设 T1、T2 的平衡常数分别为 K1 、K2 ， ①
40
②
K2 △H T2 – T1 ln —— = ——— ( ———) R T1T2 K1
②-① K2 △H T2 – T1 ln —— = ——— ( ———) R T1T2 K1
3. 在稀水溶液中进行的反应，水的浓度视 为常数，不写入平衡常数表达式。 例： NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ ② HSH+ + S2-
① + ② 得： H2S 4. 反应相加,平衡常数相乘。 例：① H2S H+ + HS17
2H+ + S2-
多重平衡规则
18
3
2011/9/29
§4.4 化学平衡
4.4.1 化学平衡的特点 1. 可逆反应
在同样的条件下，既可向一方向进行 又可向相反进行的反应称为可逆反应。 例： a A + d D
3
gG + hH
4
初始： 平衡：
v正 > v逆 v正 = v逆
4.4.2 化学平衡常数
实验证明：化学反应达平衡时，反 应物、产物浓度的比值是一常数。 1. 实验平衡常数 可逆基元反应 ：aA + dD gG + hH
- 370.4 kJ . mol –1 解：查表知△fGθ -300.4 △rGθ = 2(-370.4)–2(-300.4)= -140 kJ . mol –1 代入： △rG = - RT ln K lnKP = -140×1000 / - 8.314×298 = 56.51 KP = 3.48 × 1024
、 、 、
9
相对压力
Qp 称为相对压力商 反应达平衡时， △rG = 0，等温方程式为： △rG =△rG +RT ln
10
△rG = - RT ln 、 、 、 分别是A、D、G、H 物质在平衡时的压力。 △G = - RT ln Kp Kp 称为标准压力平衡常数
在稀溶液中进行的反应，则：
是 A、D、G、H 物质在任意状态下的浓度。
因 rGm = -RT lnK 8.18 = - 8.314 10-3 320 lnK 所以 K = 4.610-2 Q = [p(I2,g)/p]1/2 [p (H2,g) / p]1/2 [p (HI, g) / p]-1 = (1.01/100) (40.5/100)-1 = 2.4910-2 因 Q < K 反应正向进行
33
H2O = CO2 + H2 1.8 1.2 1.2 6.0 1.2 1.2 6.0-y 1.2+y 1.2+y
34
例：合成氨的反应：N2(g)+3H2(g) 平衡时： y = 0.37 mol/L CO的转化率 = 100% = 78.5%
2NH3(g)
若体系的总压力增大到原来的2倍,
4.5.2 压力对平衡的影响
26
代入
△G = - RT ln K
4.4.3 化学平衡和转化率
化学反应进行的程度，转化率及平衡转化率： =(某反应物已转化的量/某反应物的总量 )100% 最大转化率：反应达平衡后，反应物转 化为产物的百分数，也叫平衡转化率或理论 转化率。
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6.75 = - 8.314×500×10-3lnK lnK = 6.75 /(- 8.314×500×10-3) = - 1.624 K = 0.197
【练习】：利用热力学数据求反应： N2(g)+3 H2(g) 2NH3(g) 在 500K时的Kp . 解： N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g) △fHm 0 Sm 191.5 0 130.6 -46.2 kJ.mol-1 192.3 J.K-1. mol-1
△rHm298 = 2 (-46.2 ) – 0 - 0 = - 92.4(kJ.mol-1) △rSm,298 = 2×192.3 - 191.5 - 3×130.6 = -198.3 J.K-1. mol-1 根据 △GT ≈ △H298 - T △S298 △G500≈-92.4-500×(-198.3)×10-3 = 6.75 (kJ/mol)
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对反应(2)： rGm = BfGm (B) = 213.8-130.6 = 83.2 kJ·mol-1 > 0 据 rGm = - RTlnK ln K = - rGm / RT = - 83.2103 / (8.314298.15) = -33.56 K = 2.6510-15 所以反应(1)可行
、 、 、
相对浓度
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Qc称为相对浓度商。 同理，平衡时 △G = 0 Kc 称为标准浓度平衡常数。 是 A、D、G、H 物质在平衡时的浓度。
、 、 、
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由于c = 1mol/L，数值上 Kc = Kc
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3. 书写平衡常数表达式时应注意的事项 (1) 平衡常数与反应式的写法有关
化学平衡
§ 4.5 影响化学平衡的因素
影响平衡的因素有浓度、压力、温度。
4.5.1 浓度对平衡移动的影响
aA+dD gG + hH △G = - RT ln Kc + RT ln Qc
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1. 若增大反应物的浓度或减少产物的浓度. Qc < Kc , △G < 0 , 反应正向进行。 直到：Qc = Kc 2. 若增大产物的浓度或减少反应物的浓度. Qc > Kc , △G > 0 ，反应逆向进行。 到 Qc = Kc 止.
4.4.3 化学反应等温式
对于任意反应，已知 Kθ满足 △G = - RT ln K
标准平衡常数K 的有关计算： 例4.1： 求下列反应在25℃时的KP . 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
代入Van’t Hoff等温方程式，则 等温方程式可写成： △G = - RT ln K + RT ln 任意状态下的化学反应方向的(反应商)判据： Q < K ，△G < 0 , 正反应自发进行。 Q > K ，△G > 0 , 逆反应自发进行。 Q = K ，△G = 0 , 反应达平衡。
平衡态的特点： 1. v正 = v逆 （动态） 2. 反应物和产物的浓度不再改变。平 衡态是反应达到的最大程度。 3. 平衡是相对的、有条件的。如条件 改变，平衡将遭破坏，又达新的平衡6
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气体反应 ：aA + dD
gG + hH
KP称为压力平衡常数 对理想气体：p = (n/V)RT, Kp = KC (RT ) n Kc称为浓度平衡常数，上式称为平衡 常数表达式。(不限于可逆基元反应 )
N2O4(g ) 2NO2(g)
2NO2(g) 1/2 N2O4(g )
N2O4(g ) Kpθ´ = ? NO2(g) Kpθ” = ?
Kpθ= 1/ Kpθ´= (Kp θ" )2 2. 纯固体、纯液体的浓度或分压不写入平 衡常数的表 达式。例： CaO(s) +CO2(g) CaCO3 (s)
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理想气体状态方程也适用于混合气体： 【补充】分压定律: 1、理想气体状态方程： pV = nRT 2、分压定律（实验定律） 同温同体积时，混合气体的总压等 于各组分气体分压之和。 同温度同体积时：
（ 2） （ 1） ( 2 ) （ 1）
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例：在293K和 100kPa时，在水面上收集到 0.52升的氢气，计算氢气的分压和氢气 的物质的量。(已知293K时水的饱和蒸 气压为 2.338 kPa). 解：根据分压定律 =100 - 2.338 = 97.66 (kPa)
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其中n = (g + h) – (a + d) 【问题】Kp、KC单位 ？
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2. 标准平衡常数 气体反应：a A + d D gG + h H 等温等压下，热力学推导证明： △rG =△rG +RT ln 上式称为化学反应的Van’t Hoff等温方程式。 分别为任意状态下 的A、D、G、H 物质的压力。
解： 反应(1)： rGm = BfGm (B) = (213.8 - 228.57 - 130.6) kJ·mol-1 = -145.4 kJ·mol-1 < 0 因 rGm = -RT lnK 所以 lnK = - rGm / RT = 145.4103 / (8.314298.15) = 58.65 K = 2.981025
例4.4： 800℃时，反应CO(g)+ H2O(g) = CO2(g)+ H2(g) 的Kc =1, 反应开始时CO的浓度为2mol/L, H2O 的浓度为为3mol/L，求平衡时各物质的 浓度及CO的转化率。 解： CO + H2O 3 3-x CO2 + H2 0 x 0 x mol·L-1 x = 1.2 (mol/L) = 2 - 1.2 = 0.8 mol/L = 3 - 1.2 = 1.8 mol/L CO 的转化率 = ( 1. 2 / 2 )×100% = 60%
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初: 2 平: 2-x
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