第三讲 化学平衡常数及反应进行的方向
1．了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。
2．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
化学平衡常数及其相关计算
[知识梳理]
一、化学平衡常数 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，称为化学平衡常数，用符号K表示。
2．表达式
对于反应mA(g)＋nB(g)
cp（C）·cq（D）pC(g)＋qD(g)，K＝m(固体和纯液体的浓度
c（A）·cn（B）视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
3．实例
化学方程式 N2(g)＋3H2(g)13N2(g)＋H2(g)222NH3(g)4.意义 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(当K>105时，该反应进行的基本完全)
(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 5．应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
2NH3(g) 平衡常数 c2（NH3）K1＝ c（N2）·c3（H2）K2＝1 322c（N2）·c（H2）c（N2）·c（H2）K3＝ c2（NH3）3关系式 K2＝K1 (或K1) 1K3＝ K112NH3(g) c（NH3）N2(g)＋3H2(g) K值 越大 越小 正反应进 行的程度 越大 越小 平衡时生 成物浓度 越大 越小 平衡时反应物浓度 越小 越大 反应物 转化率 越高 越低 (2)判断化学反应进行的方向 对于可逆反应aA(g)＋bB(g)成物浓度有如下关系：
cc（C）·cd（D）
＝Qc，称为浓度商。
ca（A）·cb（B）
Qc?＝K 反应处于化学平衡状态，v正＝v逆 ??>K 反应向逆反应方向进行，v正 cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生 (4)计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。 二、化学平衡常数的相关计算 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 1．明确三个量——起始量、变化量、平衡量 N2 ＋ 3H2高温、高压2NH3 起始量 1 3 0 变化量 a b c 平衡量 1－a 3－b c (1)反应物的平衡量＝起始量－变化量。 (2)生成物的平衡量＝起始量＋变化量。 (3)各物质的浓度变化量之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此，浓度变化量是解题的关键。 催化剂 2．掌握三个百分数 n（转化）c（转化） (1)转化率＝×100%＝×100%。 n（起始）c（起始） (2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。 产物实际产量 产率＝×100% 理论产量(3)混合物中某组分的百分含量＝3．谨记答题模板 反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达 某组分的平衡量 ×100%。 混合物的平衡总量 到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始(mol) a b 0 0 变化(mol) mx nx px qx 平衡(mol) a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变) ?px?·?qx??V??V?则有(1)平衡常数：K＝mn。 ?a－mx?·?b－nx??V??V?(2)A的平衡浓度：c平(A)＝a－mx－ __mol·L1。 Vpqmx(3)A的转化率：α平(A)＝×100%。 aa－mx(4)A的体积分数：φ(A)＝×100%。 a＋b＋（p＋q－m－n）xp平a＋b＋（p＋q－m－n）x(5)平衡与起始压强之比：＝。 p始a＋ba·M（A）＋b·M（B）－ (6)混合气体的密度：ρ混＝__g·L1。 Va·M（A）＋b·M（B）－ (7)平衡时混合气体的平均摩尔质量：M＝__g·mol1。 a＋b＋（p＋q－m－n）x[自我检测] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。( )