第3课时 化学平衡常数
[核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数
1．化学平衡状态时的浓度数据分析
(1)NO 2、N 2O 4的相互转化是一个可逆反应：2NO 2(g)
N 2O 4(g)。
在25 ℃时，如果用不同起
始浓度的NO 2或N 2O 4进行反应，平衡后得到以下实验数据。
请根据表中已知数据填写空格：
起始浓度/mol·L －
1 平衡浓度/mol·L －
1 平衡浓度关系 c (NO 2) c (N 2O 4) c (NO 2) c (N 2O 4) c (N 2O 4)
c (NO 2)
c (N 2O 4)
c 2(NO 2)
2.00×10－
2 0 6.32×10－
3 6.84×10－
3 1.08 1.71×102 3.00×10－2
0 8.00×10－3
1.10×10－2 1.38 1.72×102 0
2.00×10－
2 9.46×10－
3 1.52×10－2 1.61 1.70×102 0
0.100
2.28×10－
2
8.86×10－2
3.89
1.70×102
(2)根据上表数据，判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) ①一定温度下，N 2O 4和NO 2的平衡浓度相等(×) ②一定温度下，N 2O 4与NO 2的平衡浓度之比相等(×) ③一定温度下，平衡时c (N 2O 4)c 2(NO 2)近似相等(√)
2．化学平衡常数的概念与表达式 (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(简称平衡常数)，用符号K 表示。
(2)表达式
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，K ＝
c p (C )·c q (D )
c m (A )·c n (B )。
3．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度(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，该反应进行完全。
K 值越小，表示反应进行得越不完全，当K <10
－5
时，该反应很难发生。
4．化学平衡常数的影响因素
(1)内因：不同的化学反应及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。
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。
(1)平衡常数表达式中，可以是任何物质的任意浓度()
(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数()
(3)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大()
(4)K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大()
(5)K值越大，该可逆反应的速率越快()
(6)对于一个可逆反应达到平衡状态后，改变条件使K值改变，平衡一定发生移动() 答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√
1．写出下表中各反应的平衡常数表达式
化学方程式 平衡常数表达式 2NO 2
N 2O 4 K ＝c (N 2O 4)c 2(NO 2)
NO 2
1
2N 2O 4
K ＝
12
242N O NO c c ()
()
2Fe 3＋＋Fe 3Fe 2＋
K ＝c 3(Fe 2＋
)c 2(Fe 3＋)
Br 2＋
H 2O
H ＋
＋Br －
＋HBrO
K ＝c (H ＋
)·c (Br －
)·c (HBrO )c (Br 2)
2.已知：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为K 1，12N 2(g)＋3
2
H 2(g)
NH 3(g)的平衡常数
为K 2，NH 3(g)
12N 2(g)＋3
2
H 2(g)的平衡常数为K 3。
①写出K 1和K 2的关系式：K 1＝K 22；②写出K 2和K 3的关系式：K 2·K 3＝1； ③写出K 1和K 3的关系式：K 1·K 23＝1。
3．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下 ①C(s)＋CO 2(g)2CO ΔH 1 K 1
②CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g) ΔH 2 K 2 ③C(s)＋H 2O(g)
CO(g)＋H 2(g) ΔH 3 K 3
则ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者关系为ΔH 3＝_________________________________________，K 1、K 2、K 3三者关系为K 3＝________。
答案 ΔH 1＋ΔH 2 K 1·K 2
解析 方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两方程式平衡常数的乘积(或商)。
(1)化学平衡常数表达式书写注意事项
①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。
②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一化学反应正逆反应的化学平衡常数互为倒数。
(2)两反应的平衡常数分别为K 1、K 2，若两反应相加，则总反应的平衡常数K ＝K 1·K 2。
二、化学平衡常数的有关计算。