第二章
第三节化学平衡常数学案
【学习目标】
1、知道化学平衡常数的涵义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2、能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
3、理解平衡常数的重要意义。
【重、难点】化学平衡常数的意义；化学平衡常数的有关计算。
【自主学习】已知反应H2 (g)＋I2 (g) 2HI (g) △Ｈ< 0。
在425.6℃和525.6℃时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。
表一
温度序
号
初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
425.6℃①
0.010
67
0.0119
6
0.0018
31
0.0031
29
0.017
67 ②
0.011
35
0.0090
44
0.0035
60
0.0012
50
0.015
59
③0 0
0.010
69
0.0011
41
0.0011
41
0.008
410
表二
温度序
号
初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
525.6℃④
0.011
35
0.0090
44
0.0045
6
0.0019
5
0.0085
9 ⑤0 0
0．01
655
0.0033
9
0.0033
9
0.0097
7
⑥0 0
0.0125
8
0.0025
8
0.0025
8
0.0074
2
一化学平衡常数：
定义
二化学平衡常数的表达式
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达式为：三影响化学平衡的因素
四化学方程式的书写
化学反应K表达式
1 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g)△H＜0 K1 =
2 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H＜0 K2 =
3 2NH3(g) N2(g)+3 H2(g)△H＞0 K3 =
4 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) △H＞0 K4 =
5 Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42- (aq)+ 2H+(aq) K5=
6 FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq) K6=
思考：① K1和 K2， K2和 K3的之间的关系是什么？
②书写化学平衡常数表达式时应注意哪些问题？
五化学平衡的意义
（1）判断可逆反应进行的程度
表格一：下表为25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数
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 1.91×1095
I2＋H2 2HI 8.67×102
形成规律
（2）判断可逆反应是否达到平衡及反应进行的方向
在一定温度下，对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的任意时刻，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Q C）与平衡常数K 的大小与反应进行方向的关系：
（3）判断反应的热量变化
下表为反应N 2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 的平衡常数K与温度T的关系反应温度T/K 373 473 573 673 773
K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103
下表为反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH>0 的平衡常数K和温度T的关系
反应温度T/℃700 800 830 1000 1200
K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
形成规律
练习：下表为I 2(g)＋H2(g)2HI (g) 的平衡常数与温度的关系
反应温度T/K 623 698 763
K66.9 54.4 45.9
则该反应的ΔH_______0（“＜”、“＞”）
六化学平衡常数的计算
例一：在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,
达到平衡后,测得C(H2)=0.0080mol/L.
(1)求该反应的平衡常数
(2)在上述温度下,容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol.求达到化学平衡状态时H2的转
化率
例二：在容积固定的密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到800℃，达到下
列平衡：
CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g) K=1.0
求平衡时CO 转化为CO 2的转化率。
习题巩固
1．对于反应3Fe(s)＋4H 2O(g) Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)的平衡常数，下列说法正确的是( )
A ．K ＝c 4(H 2)·c (Fe 3O 4)c 3(Fe)·c 4(H 2O)
B ．K ＝c 4(H 2)
c 4(H 2O)
C ．增大c (H 2O)或减小c (H 2)，会使该反应平衡常数减小
D ．改变反应的温度，平衡常数不一定变化 2．关于化学平衡常数的叙述，正确的是( )
A ．只与化学反应方程式本身和温度有关
B ．只与反应的温度有关
C ．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响
D ．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数 3．900 K 时反应C(s)＋2H 2(g) CH 4(g)的K ＝8.28×107，当各气体物质的量浓度分别
为H 2 0.7 mol·
L －1、CH 4 0.2 mol·L －1时，上述反应( ) A ．正反应方向进行 B ．逆反应方向进行 C ．平衡状态 D ．不一定 4．298 K 时，各反应的平衡常数如下：
①N 2(g)＋O 2(g)
2NO(g)，K ＝1×10－30； ②2H 2(g)＋O 2(g)
2H 2O(g)，K ＝2×1081； ③2CO 2(g)
2CO(g)＋O 2(g)，K ＝4×10－92 则常温下，NO 、H 2O 、CO 2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是( ) A ．① B ．② C ．③ D ．无法判断 5．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g) 2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K ，下列条件的变化中，能使K 发生变化的是 ( )
A ．将C(s)的表面积增大
B ．增大体系的压强
C ．升高体系的温度
D ．使用合适的催化剂。