专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度 第3课时 化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念和表达式 对于可逆反应：aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)，在温度一定时，无论起始浓度如何，反应达到平衡后，各物质的物质的量浓度满足以下关系式： K= 该结果是一个常数，此常数称为化学平衡常数，简称平衡常数，用字母K表示。 固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式。 2．化学平衡常数的意义 【交流讨论】已知：25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数如下表： 化学方程式 平衡常数K F2＋H2??2HF 6.5×1095 Cl2＋H2??2HCl 2.57×1033 Br2＋H2??2HBr 1.91×1019 I2＋H2??2HI 8.67×102 平衡常数的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，当K>105时，该反应进行得基本完全了。 3．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学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。 已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0的平衡常数与温度的关系如下： T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 ①放热反应，温度升高，K值减小； ②吸热反应，温度升高，K值增大。 【名师点拨】对平衡常数的理解 (1)反应物和生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。 (2)平衡常数K只受温度的影响，当温度不变时，K值不变。 二、平衡转化率 1．平衡转化率的概念 某一反应的平衡转化率α等于该物质在反应中的已转化量（如物质的量、物质的量浓度等）与该物质起始总量的比值，可表示为： α = ×100% 2．平衡转化率的意义 反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 【名师点拨】对于可逆反应：aA＋bB??cC＋dD αA＝×100%＝×100% αA＝×100%＝×100% 平衡转化率与平衡常数均能表示化学反应进行的程度，但平衡常数不直观，转化率能更直观地表示化学反应进行的程度。 三、化学平衡的有关计算 1．计算模型———三段式法 aA(g) ＋ bB(g) ?? cC(g)＋dD(g) c(初)(mol·L－1) x y 0 0 Δc(mol·L－1) am bm cm dm c(平)(mol·L－1) x-am y-bm cm dm 2．解题思路 (1)设未知数：具体题目要具体分析，一般设某物质的转化量或转化率为x。 (2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量三者之间的关系，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。 (3)解题设问题：明确了“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，求出题目答案。 3．基本计算关系 (1)各物质的物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。 (2)反应物的转化率＝×100%＝×100%。 (3)反应产物的产率＝×100%。 (4)平衡时B组分的体积分数＝平衡时B组分的物质的量分数＝×100%。 【观察思考】 反应SO2(g)＋NO2(g)??SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，计算： (1)在该温度下，此反应的平衡常数。 (2)若相同条件下，SO2(g)的起始浓度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的起始浓度仍为2 mol·L－1，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？ (3)对比(1)与(2)中的数据，增大SO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率如何变化？ (4)试想，增大NO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率又如何变化？ 解：(1)当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，所以SO2(g)的变化浓度为1 mol·L－1。 SO2(g)＋NO2(g)??SO3(g)＋NO(g) 2 2 0 0 ... ...
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