化學平衡常數K（457.6℃）結論：一定溫度下，對于已達平衡的反應體系中，生成物以它的化學計量數為乘冪的濃度之積除以反應物以它的化學計量數為乘冪的濃度之積是個常數N2O42NO2

一、化學平衡常數1、定義:

在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，這個常數叫做該反應的化學平衡常數

（簡稱平衡常數）。2、表達式及單位單位為:(mol·L-1)n

cp(C)·

cq(D)

cm(A)·cn(B)K=對于一般的可逆反應mA+nBpC+qD注意：①C

均為平衡時的濃度②該常數只與反應溫度有關，與壓強和濃度無關序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/L平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根據表中的數據計算出平衡時的值，并分析其中規律。（425.6℃）1、化學平衡關系式中只包括氣態物質和溶液中各溶質的濃度。純固體、純液體，一般不出現在表達式中CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/(c(CO2)·c(H2)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

K=C2(CrO4

2-)C2(H+)/C(Cr2O72-)二、書寫平衡常數關系式的規則非水溶液中的反應，如有水生成或有水參加反應，此時水的濃度不可視為常數練習：試寫出下列反應的濃度平衡常數的數學表達式：

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化劑注意：反應中的固體或純溶劑不列入平衡常數的表達式中！Fe3O4(s)+4H2(g)高溫3Fe(s)+4H2O(g)2.平衡常數的表達式與方程式的書寫有關N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1=1/K2

某溫度下：即：同一反應，系數不同，K值不同；正逆反應的平衡常數互為倒數=K323、多重平衡規則若干方程式相加(減)，則總反應的平衡常數等于分步平衡常數之乘積(商)例1:

2NO(g)+O2(g)2NO2

K1

2NO2(g)N2O4

K2

2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2

二、書寫平衡常數關系式的規則練習:

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2

C(s)+CO2(g)2CO(g)K

K=K1/K2一般來說，K＞105，認為正反應進行得較完全K＜10-5認為正反應很難進行（逆反應較完全）10-5

≤K≤

105認為是可逆反應如：N2(g)+O2(g)

2NO(g)K=1×10-30(298K)①判斷反應進行的程度:K值越大，表示反應進行的程度越大，反應物轉化率也越大。三、化學平衡常數意義

這意味著298K時，N2和O2基本上沒有進行反應，反之NO分解的逆反應在該溫度下將幾乎完全進行，平衡時NO實際上全部分解為N2和O2。

平衡常數數值的大小，只能大致告訴我們一個可逆反應的正向反應所進行的最大程度，并不能預示反應達到平衡所需要的時間。即速率大，K值不一定大;

如：2SO2(g)+O22SO3(g)

298K時K很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發生反應。三、化學平衡常數意義

對于可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)QC>k，未達平衡，逆向進行。QC=k,

達平衡，平衡不移動。QC<k,未達平衡，正向進行。判斷可逆反應是否達到平衡及反應方向三、化學平衡常數意義若升高溫度,例：反應:H2(g)+I2(g）2HI(g)△H<0,起始濃度相同，平衡常數與溫度的關系如下：△溫度623K698K763K平衡常數66.954.445.9K值增大；則正反應是吸熱反應若升高溫度,K值減少；則正反應是放熱反應④判斷反應的△H三、化學平衡常數意義(5)K值大小標志反應能達到的最大限度,K值大，反應完全。小結：(1)平衡是有條件的、動態的。(2)K不隨起始濃度改變而變。(3)K與溫度有關。(4)K與方程式寫法有關。四、平衡常數的計算例1:合成氨的反應N2+3H22NH3在某溫度下各物質的濃度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求該反應的平衡常數和N2、H2的初始濃度。

已知平衡濃度求平衡常數和初始濃度解：①求平衡常數K

Kc=[NH3]2/([N2][H2]3)=16/(3×93)=7.32×10-3

②求N2、H2的初始濃度。

反應1摩爾N2同時需3molH2生成2molNH3

初始(3+2)

(9+6)

0變化2

6

4平衡3mol·L-1

9mol·L-1

4mol·L-1

答:K=7.32×10-3,初始[N2]、[H2]為5、15mol·L-1。N2+3H22NH3N2+3H22NH3已知平衡濃度求平衡常數和初始濃度練習:在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得C(H2)=0.0080mol/L.(1)求該反應的平衡常數(2)在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各

0.20mol.試求達到化學平衡狀態時各物質的濃度.H2+I2≒2HI解(1)根據題意得:平衡濃度mol/L:0.00800.00800.0040起始濃度mol/L:0.010.010解(2)設H2的消耗濃度為xH2+I2≒2HI平衡濃度mol/L:0.02-x0.02-x2x起始濃度mol/L:0.020.020K=C(HI)2C(H2)C(I2)=0.25=(2x)2(0.02-x)2X=0.0040mol/LC(H2)=c(I2)=0.016mol/LC(HI)=0.0080mol/L答:略K=C(HI)2C(H2)C(I2)=0.25=(0.0040)2(0.010-0.0080)2反應物A的平衡轉化率：對于可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)%100)(][)(%100)(00×-=×

-=AcAAcAAAA的初始濃度的平衡濃度的初始濃度a%100%100)(×-=×-=始平始初始的物質的量的平衡物質的量初始的物質的量nnnAAAAa(2)已知平衡常數和初始濃度求平衡濃度及轉化率例2:在密閉容器中,將2.0molCO與10molH2O混合加熱到800℃,達到下列平衡:CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)K=1.0

求CO轉化為CO2的轉化率.解:設達到平衡時CO轉化為CO2的物質的量為x,V為容器容積

CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)起始濃度:2.0V10V0V0V2.0V平衡濃度:2.0V10-xVxVxV2.0-xVK=c(CO2)c(H2)C(CO)C(H2O)=1.0X=1.66CO轉化為CO2的轉化率為(

1.66/2.0)×

100％

=

83%.答:略練習：CO+H2O

H2+CO2此反應在773K時平衡常數K=9，如反應開始時C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1

求CO的轉化率

解：設達到平衡時氫氣的濃度為X

CO+

H2O

H2+CO2

初始0.02

0.02

0

0平衡時0.02-x0.02-x

x

x

K=[x/(0.02-x)]2=9

x/(0.02-x)=3

∴x=0.015mol·L-1

轉化率=(0.015/0.020)×100％=75％例：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

K1=1.601051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)

K2=3.8710