化学平衡常数适用学科化学适用年级高二适用区域天津课时时长（分钟）60 知识点化学平衡常数的定义影响平衡常数的因素学习目标1、化学平衡常数的概念2、化学平衡常数表达式3、影响化学平衡常数的因素学习重点1、化学平衡常数的概念2、化学平衡常数的表达式学习难点1、化学平衡常数表达式学习过程一、复习预习平衡常数表达式及其意义对于化学反应mA+nB pC+qD在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常数表达式为：二、知识讲解考点1、平衡常数的书写在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。
因为稀溶液的密度接近于1 g／mL。
水的物质的量浓度为55.6 mol／L。
在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。
例如：平衡常数表达式为：对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数。
考点2、含有固体物质的平衡常数书写当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度。
例如，赤热的四氧化三铁与氢气的反应：平衡常数K＝c(CO2)考点3、系数为分数的平衡常数书写化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。
但是这些平衡常数可以相互换算。
例如：氨的合成反应，如写成三、例题精析【例题1】【题干】下列说法正确的是() A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0【答案】C【解析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。
若ΔH<0，ΔS>0，则一定自发，若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发，和温度有关，A、B错误；C项中反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH>0，正确；D项中反应的ΔS<0，能自发，说明ΔH<0，错误。
【例题2】【题干】反应Fe(s)＋CO2(g)=FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。
下列说法正确的是() A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B ．该反应的化学平衡常数表达式为K ＝c FeO ·c COc Fe ·c CO2C ．该反应的正反应是吸热反应D ．增大CO2浓度，平衡常数增大 【答案】C 。
【解析】A 项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B 项，该化学平衡常数表达式为c COc CO2；C 项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D 项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。
【例题3】【题干】加热N 2O 5，依次发生的分解反应为①N 2O 5(g)=N 2O 3(g)＋O 2(g)，②N 2O 3(g)=N 2O(g)＋O 2(g)。
在容积为2 L 的密闭容器中充入8 mol N 2O 5，加热到t ℃，达到平衡状态后O 2为9 mol ，N 2O 3为3.4 mol ，则t ℃时反应①的平衡常数为( )A ．10.7B ．8.5C ．9.6D ．10.2【答案】B 【解析】 N 2O 5=N 2O 3＋O 2 起始/mol 80 0平衡/mol 8－x x x起始/mol x0 平衡/molx －y yy⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝9x －y ＝3.4，则⎩⎪⎨⎪⎧x ＝6.2y ＝2.8所以K(①)＝c O2·c N2O3c N2O5＝92×3.421.82＝8.5，B 正确。
【例题4】【题干】某温度下，将2 mol A 和3 mol B 充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min 后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K ＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A 的转化率不发生变化，则( )A ．a ＝3B ．a ＝2C ．B 的转化率为40%D ．B 的转化率为60% 【答案】C 【解析】选C 温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A 的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a ＝1，A 、B 错误；设达到平衡时，B 的转化量为x mol ，则A 、B 、C 、D 的平衡量分别为(2－x ) mol 、(3－x ) mol 、x mol 、x mol ，设容器体积为1 L ，则平衡常数K ＝1＝x 22－x3－x，解得x ＝1.2，B 的转化率＝1.2÷3×100%＝40%，所以C 正确，D错误。
【例题5】【题干】一定温度下 ，在容积为 2 L 的密闭容器中发生反应CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)，部分数据如表所示(表中t 2>t 1)。
反应时间 (min) n (CO) (mol) n (H 2O) (mol) n (CO 2) (mol) n (H 2) (mol) 0 1.20 0.60 0 0 t 1 0.80 t 20.20下列说法正确的是( )A ．反应在t 1 min 内的反应速率为v (H 2)＝0.40t 1 mol/(L·min)B ．平衡时CO 的转化率为66.67%C ．该温度下反应的平衡常数为1D ．其他条件不变，若起始时n (CO)＝0.60 mol ，n (H 2O)＝1.20 mol ，则平衡时n (CO 2)＝0.20 mol 【答案】C 【解析】选C 根据化学方程式可知在t 1 min 内生成0.40 mol H 2，因此在t 1 min 内的反应速率为v (H 2)＝0.40 mol 2 L×t 1 min ＝0.20t 1 mol/(L·min)，A 错误；根据化学方程式可知t 1、t 2时刻均有n (CO)＝0.80 mol ，n (H 2O)＝0.20 mol ，n (CO 2)＝n (H 2)＝0.40 mol ，故表格中t 1、t 2时的数据均为平衡时的物质的量。
据此可求出CO 的平衡转化率为0.40 mol1.2 mol ×100%＝33.33%，B 错误；由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C 正确；根据平衡常数值可计算出D 选项中平衡时n (CO 2)＝0.40 mol ，D 错误。
四、课堂运用【基础】1、用CO 合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH <0，按照相同的物质的量投料，测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
下列说法正确的是( ) A ．温度：T 1>T 2>T 3B ．正反应速率：v (a)>v (c) v (b)>v (d)C ．平衡常数：K (a)>K (c) K (b)＝K (d)D ．平均摩尔质量：M (a)<M (c) M (b)>M (d)2、700 ℃时，向容积为2 L 的密闭容器中充入一定量的CO 和H 2O ，发生反应CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)反应过程中测定的部分数据如表所示(表中t 2>t 1)：下列说法正确的是( )A ．反应在t 1 min 内的平均速率为v (H 2)＝0.40t 1mol/(L·min)B ．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO 和1.20 mol H 2O ，达到平衡时n(CO2)＝0.40 molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O 的体积分数减小D．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应3、在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/℃25 80 230平衡常数5×104 2 1.9×10－5下列说法不正确的是()A．上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)=Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5C．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正>v逆D．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－14、已知可逆反应X(g)＋2Y(g)=Z(g)ΔH<0，一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol Y和一定量的X后，X的浓度随时间的变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．a点正反应速率大于逆反应速率B．增大X的浓度，X的转化率增大C．容器中压强恒定时，不能说明反应已达平衡状态D．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1 mol X和2 mol Y，再次达到平衡时n(Z)/n(X)的值会变小5、甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得：CO(g)＋2H 2(g) CH3OH(g)。
请根据图示回答下列问题：(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)＝________，CO的转化率为________。
(2)该反应的平衡常数表达式为______________________，温度升高，平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_________________________________________。
【巩固】1、(2011·浙江高考节选)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。
将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NHCOONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。