第10讲 化学平衡常数 -【暑假辅导班】2021年新高二化学暑假精品课程（人教版选修4）

第10讲 化学平衡常数 知识导航 课前导入 在457.6℃时，反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)总各物质的浓度如下表所示： 起始浓度/ mol•L-1 平衡浓度/ mol•L-1 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.50 平均值 48.70 观察上表中的已知数据，思考一个问题：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？ 知识预习 一、浓度商的概念与表达式 1．浓度商的概念 在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q表示。 2．表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商Q＝_______ 【答案】 二、化学平衡常数的概念与表达式 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，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 2．表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝。 （________或________纯物质一般不列入浓度商和平衡常数） 【答案】固体 液体 及时小练 写出下列反应的化学平衡常数： （1）2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K = _________________________ （2）4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) K = _________________________ （3）H2(g) + I2(g) 2HI(g) K = _________________________ （4）C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) K = _________________________ 【答案】（1） ；（2） ；（3） ；（4） ； 思考与交流 对于已达平衡的合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1 若改变下列条件，平衡怎么移动？平衡常数如何变化？ （1）适当提高温度：平衡_________移动，平衡常数_________ （2）增加 N2 浓度：平衡_________移动，平衡常数_________ （3）移走部分NH3：平衡_________移动，平衡常数_________ （4）增大体积减小压强：平衡_________移动，平衡常数_________ 【答案】（1）逆向 变小 （2）正向 不变 （3）正向 不变 （4）逆向 不变 三、平衡常数的影响因素及意义 1．化学平衡常数的影响因素 化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受________影响。 【答案】温度 2．化学平衡常数的意义 （1）通常，K越大，说明平衡体系中________所占的比例越大，______反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 （2）一般来说，当K＞时，该反应就进行得基本完全了。 【答案】生成物 正 105 四、平衡常数与方程式的关系 思考与交流 分别写出下列方程式的平衡常数表达式，并思考，K1、K2、K3之间有何关系？ H2(g) + I2(g) 2HI(g) K1 = _________ 2HI(g) H2(g) + I2(g) K2 = _________ 2H2(g) + 2I2(g) 4HI(g) K3 = _________ 【答案】 1．对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数表达式不同，两者互为倒数； 2．若化学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，平衡常数也等倍扩大或缩小