化学平衡常数
化学平衡常数的计算
化学平衡常数的计算化学平衡常数是在化学反应中，指示反应方向和反应程度的一个重要参数。
通过计算化学平衡常数，我们可以了解反应的平衡状态以及预测反应产物的生成量。
1. 什么是化学平衡常数化学平衡常数（K）是在给定温度下一个化学反应的各种物质浓度之间的比例关系。
对于一个简单的化学反应如A + B ⇌ C + D，其平衡常数表达式为K = [C] * [D] / [A] * [B]。
需要注意的是，平衡常数与浓度单位有关，通常使用摩尔或摩尔分率作为浓度单位。
当K > 1时，产品浓度高于反应物；当K < 1时，反应物浓度高于产品；当K ≈ 1时，反应物和产品浓度相当接近。
2. 如何计算化学平衡常数计算化学平衡常数的方法主要有两种：实验法和理论法。
2.1 实验法实验法通过实际进行化学反应并测定各物质的浓度来计算化学平衡常数。
具体步骤如下：第一步，根据所研究的反应方程式，在恒定温度下，制备一系列不同浓度的反应物。
第二步，将制备好的溶液加入容器中，并在一定时间后取样。
第三步，通过实验方法（如分光光度法、色谱法等）测定取样中各种物质的浓度。
第四步，将实验得到的数据代入平衡常数表达式中进行计算。
2.2 理论法理论法通过已知反应方程式和各物质的属性参数，借助数值计算方法来推导出化学平衡常数。
理论方法主要有两种：基于统计力学和基于量子力学。
基于统计力学的理论方法通常使用配分函数和热力学公式来计算化学平衡常数。
这种方法适用于理想气体条件下，并且需要精确计算气体分子之间相互作用的能量。
基于量子力学的理论方法则更加复杂，需要考虑波函数、势能曲线等参数。
这种方法适用于小分子、高压或低温等特殊条件下的反应。
3. 化学平衡常数的意义和应用化学平衡常数对于了解体系中化学反应行为具有重要意义，并且广泛应用于许多领域。
3.1 平衡状态判断通过比较实际测得的平衡常数与已知标准值，可以判断化学反应是否达到了平衡状态。
如果实际值接近标准值，则认为反应已经接近平衡；如果实际值偏离标准值较大，则可能存在未达到平衡状态或反应条件不满足等情况。
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。
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
化学反应的平衡常数化学反应是物质之间发生变化的过程，其中一些反应可以到达平衡状态。
平衡反应是指反应物和生成物之间的速率相等，产生了动态平衡。
在化学反应中，平衡常数是描述化学系统平衡状态的一个重要参数。
本文将介绍化学反应的平衡常数及其计算方法，并探讨平衡常数对化学反应的影响。
一、平衡常数的概念平衡常数(K)是在反应达到平衡时，反应物浓度和生成物浓度之间的比例关系。
平衡常数与反应的摩尔比有关，用于描述反应物转化为生成物的比率。
平衡常数表示为如下形式的表达式：aA + bB ⇌ cC + dD,其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d分别表示平衡状态下各物质的摩尔数。
平衡常数可以通过以下公式计算：K = [C]^c × [D]^d / ([A]^a × [B]^b),其中，[C]、[D]为生成物C和D的浓度，[A]、[B]为反应物A和B 的浓度。
二、平衡常数的性质1. 平衡常数的大小表示能否达到平衡平衡常数越大，表示在平衡状态下生成物的浓度较高，反应的转化率较大，反应向右进行的趋势增大。
反之，平衡常数越小，表示在平衡状态下反应物的浓度较高，反应的转化率较小，反应向左进行的趋势增大。
2. 平衡常数与反应方程式的系数有关平衡常数是根据反应方程式中各物质的摩尔比计算得出的，因此反应方程式各物质的系数对平衡常数有直接影响。
当反应方程式的系数改变时，平衡常数也会相应变化。
3. 温度对平衡常数的影响平衡反应的温度是一个重要因素，不同温度下平衡常数可能会有所变化。
通常情况下，随着温度的升高，平衡常数增大；而随着温度的降低，平衡常数减小。
这是因为化学反应是与能量有关的，温度的改变会改变反应物和生成物的能量，从而影响平衡常数的值。
三、计算平衡常数的方法计算平衡常数需要知道反应物和生成物的浓度，以及反应方程式中各物质的摩尔比。
实际实验中，可以通过以下方法来确定平衡常数：1. 定容法在定容反应容器中，将一定摩尔比的反应物与过量溶剂混合，进行实验观察。
化学平衡常数
• （3）化学平衡常数必须指明温度，表达式中各物质的浓度必须 是平衡状态下的值。 • 化学平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即化学 反应速率快，K值不一定大。 • 催化剂不会改变平衡常数。
• 意义：可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度。K 值只受温度影响（例1）。K值越大，反应进行得越完全， 反应物转化率越大；反之，K越小，反应进行程度越小， 反应物的转化率越小。K>105，反应基本进行完全。
于”)。
化学平衡常数
• 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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常 数），用符号K来表示。
• 对于可逆反应 mA+nB⇌ pC+qD
c (C ) c ( D) K= m n c ( A) c ( B)
p q
• 即：平衡常数实际上是由平衡混合物中各生成物浓度的 化学计量数次方之积除以各反应物浓度的化学计量数次 方之积
• 注意： • （1）固体或纯液体不写入平衡常数表达式，如： • Cr2O72- +H2O ⇌ 2CrO42-+2H＋
2 c 2 (CrO2 ) c ( H ) 4 K= 2 c(Cr2O7 )
H 对可逆反应CO（g）＋H2O（g）⇌ CO2（g）＋H2（g ） <0 。在850℃时，K＝1。
• （1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K____1(填“大
于”“小于”或“等于”)。
• （2） 850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol
CO,3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，则：
平衡转化率（
化学平衡常数
化学五大平衡常数
化学五大平衡常数
1.酸碱平衡常数（Ka和Kb）：酸和碱的强度可以通过它们的酸碱平衡常数来度量。
Ka是酸的离解常数，而Kb是碱的离解常数。
这些常数用于确定酸或碱的强度以及它们在反应中的位置。
2. 水解平衡常数（Kw）：水可以发生自身的水解反应，产生氢离子和氢氧根离子。
水的水解平衡常数Kw描述了这种水解反应的程度。
Kw的值决定了水的酸碱性质。
3. 溶解度平衡常数（Ksp）：当一个固体物质在溶液中溶解时，会达到一定的平衡状态。
这个平衡状态可以用溶解度平衡常数Ksp来描述。
Ksp的值越大，说明溶解度越大。
4. 配位化合物形成常数（Kf）：当金属离子与配体结合形成配位化合物时，会达到一定的平衡状态。
这个平衡状态可以用配位化合物形成常数Kf来描述。
Kf的值越大，说明配体与金属离子结合的能力越强。
5. 氧化还原电位（E0）：氧化还原反应是指物质中的电子转移。
氧化还原电位E0可以用来表示电子转移的能力。
E0的值越大，说明物质具有更强的氧化能力。
这些平衡常数在化学反应中起着重要的作用，可以帮助我们理解反应的位置和程度，从而更好地控制和利用化学反应。
- 1 -。
高考化学试题中的五大平衡常数
高考化学试题中的五大常数一、考查化学平衡常数1. 考点精析(1)对于一般的可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g)，其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以表示为：,各物质的浓度一定是平衡．．时的浓度,而不是其他时刻的。
据此可判断反应进行的程度：K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转换率越高；K值越小，正反应进行的程度越下，逆反应进行的程度越大，反应物的转换率越低。
(2)在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。
例如：Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，在一定温度下，化学平衡常数。
(3)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。
例如，在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，平衡常数为K。
，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：，叫该反应的浓度商。
则有以下结论：＜K，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方向进行；＝K，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平衡状态；＞K，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方向进行。
(4)化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。
(5)当化学反应方程式的计量数一定时，化学平衡常数只与温度有关。
2．考题例析【例1】（2011福建高考题）25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是（ ）A ．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb 2+)增大B ．往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后，c(Pb 2+)变小C ．升高温度，平衡体系中c(Pb 2+)增大，说明该反应△H ＞0D ．25℃时，该反应的平衡常数K ＝2.2解析：此题是新情景，考查平衡移动原理以及平衡常数计算等核心知识，只要基础扎实都能顺利作答。
高中化学-化学平衡常数
n（x）+n（y）=n（z），则Y的转化率为
.
练习7、在温度和压强不变时，将1体积N2O4分解：
N2O4
2NO2 并达到平衡，混合气体变为1.4体积，
求： N2O4的分解率。
40%
目标定位 知识回顾
主目录
学习探究
自我检测
2 0.01135 0.00904
0
0.00356
0.00125
0.01559
48.61
3 0.01201 0.008403
0.0
0.00458 0.0009733 0.01486
49.54
4
0
0
0.01520 0.001696 0.001696 0.01181
48.48
5
0
0
0.01287 0.001433 0.001433 0.01000
(1)K的表达式为：
(2)该反应为 吸热 反应（“吸热”或“放热”）
(3)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O), 此时温度为 830℃ (4)为使该反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___b_c____
a.分离出CO b.升高温度 c.增大H2浓度 d.加催化剂
目标定位 知识回顾
48.71
6
0
0
0.03777 0.004213 0.004213 0.02934
48.81
通过分析实验数据得出：
c2 (HI )
为常数, 用K表示；
c(H2) • c(I2)
1、温度不变，K为常数
2、常数K与反应的起始浓度无关
3、常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关， 即与平衡的过程无关
3
化学平衡常数
c (C ) ⋅ c ( D) =K m n c ( A) ⋅ c ( B )
p q
改变浓度,平衡是否移动 改变浓度 平衡是否移动? 平衡是否移动 平衡常数K变吗 变吗? 平衡常数 变吗 改变温度呢? 改变温度呢
知识 应用
一定温度下， 一定温度下，N2+ 3 H2 2NH3反应达平衡
c (NH3) K= 3 c (H2)⋅ c(N2)
c 2 ( HI ) c( H ) ⋅ c ( I ) 2 2
却是大
起始时各物质浓度 平衡时各物质浓度 温度 序 (mol/L ) (mol/L ) (K) 号 H2
I2 HI
0
H2
I2
HI
0.01767
698. 698.6 ① 0.0106 0.01196
② 0.01135 0.00904 4 ③ 0 0
勒夏特列 (Le Chatelier H, 1850-1936) 法国无机化学家 巴黎大学教授. 巴黎大学教授
对于一般的可逆反应: 对于一般的可逆反应: m A （ g ） + n B（ g ） p C（ g） + q D （ g）
当在一定温度下达到平衡时,平衡常数为: 当在一定温度下达到平衡时,平衡常数为:
N2(g)+ 3 H2(g)
2NH3(g) ,△Ｈ= -92.4 kJ/mol △
下表表示压强100MPa时，在不同温度下合成 时 下表表示压强 氨反应达到动态平衡时氨的含量(体积分数 体积分数) 氨反应达到动态平衡到平衡时混合气体中氮气和氢气的体积比 是1：3) ：
N2(g)+ 3 H2(g)
2NH3(g) ,△Ｈ= -92.4 kJ/mol △
化学平衡状态 一定条件下的可逆反应, 一定条件下的可逆反应,当正逆两个 方向的反应速率相等时, 方向的反应速率相等时,反应体系中所 有参加反应的物质的质量或浓度可以 保持恒定. 保持恒定.
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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）
5.K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H2和I2各0.10mol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(H2)=0.0080mol/L.
(1)求反应的平衡常数.
(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol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2.0mol CO和10mol H2O混合加热到800ºC，达到下列平衡:
CO（g）+H2（g） CO2（g）+H2（g） K=1.0
求CO转化为CO2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N2＋3H22NH3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（N2）＝v正（H2） B．v正（N2）＝v逆（NH3）
C．2v正（H2）＝3v逆（NH3） D．v正（N2）＝3v逆（H2）
江苏省东台中学
高二化学练习37
（ ）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 Y2 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．%1005ba Ｂ．%1005)(2bba
C．%1005)(2ba D．%1005aba
（ ）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/(L.min) υ(B)=2moL/(L.min)
B υ(A)=2moL/(L.min) υ(C)=2moL/(L.min)
C υ(A)=1moL/(L.min) υ(B)=2moL/(L.min)
D υ(A)=1moL/(L.min) υ(C)=1.5moL/(L.min)
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＝0.263。1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025mol·L－1，c(CO)＝0.1mol·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0.6倍，求：（1）H2的反应速率；（2）CO的转化率。