第2章第2节化学平衡(第2课时化学平衡常数)（教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》

第二章化学反应速率与化学平衡

第二节化学平衡

第2课时化学平衡常数

二、化学平衡常数

1．化学平衡状态时浓度数据分析

【深入思考】在一定温度下，化学平衡体系中反应物与生成物浓度之间有什么关系?

（1）我们知道，在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，那么反应物与生成

物浓度之间是否有某种关系?

（2）分析课本表 2－1，457.6 ℃时反应体系 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规

律：只要温度一定：

①无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时， c2HI

cH2·c I2的值近似相等。

②无论反应物或生成物的起始浓度如何改变，平衡时， c2HI

cH2·c I2的值也近似相等。

2．浓度商和化学平衡常数区别和联系：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。

生成物浓度幂之积与反应

物浓度幂之积的比值

数学表达式

区别

联系

浓度商：符号 Q

Q=cpC·c qD

cmA·c nB

1、采用任意时刻的浓度

2、Q是个变量

1、数学表达式相同；

2、当反应中有关物质的浓度

商等于平衡常数时，表明反

应达到限度，即达到化学平

衡状态。

平衡常数：符号 K

cpC·c qD

cmA·c nB

1、采用平衡时的浓度

2、K是个常数

【注意事项】书写时要注意以下几点：

①平衡常数的大小只受温度影响，与投料方式（反应物或生成物的浓度、从正向开始还是从逆向开始）无关、压强等

条件无关，换句话说，只要温度不变，特定反应的平衡常数不变。

②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入表达式。

③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学

平衡常数都会相应改变。例如：

化学方程式表达形式

平衡常数表达式

与常数 K的关系

N2＋3H22NH3

K=略

2NH3N2＋3H2

K1=

2N2+6H24NH3

K2=

K2=K2

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2N2＋

2H2NH3

K3=

K3= K

3．化学平衡常数的意义：化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值。

（1）通常，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平

衡时反应物的转化率越大；

（2）K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小；

（3）一般来说，当 K＞105时，该反应就进行得基本完全了。

【理解应用】反应 SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为 2 mol·L－1的SO2(g)

和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中 SO2(g)的转化率为 50%，则在该温度下：

（1）此反应的平衡常数为________。

（2）在上述温度下，若 SO2(g)的初始浓度增大到 3 mol·L－1，NO2(g)的初始浓度仍为 2 mol·L－1，达到化学平衡状态时，

计算下列各物质的浓度及 SO2和NO2的平衡转化率。

①c( SO3) ＝________ mol·L－1，c(SO2)＝________ mol·L－1。

②SO2转化率为________， NO2转化率为________。

【答案】（1）1 （2）①1.2 1.8 ②40% 60%

〔解析〕（1）设平衡时 SO2的浓度为 x mol·L－1

SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)

初始浓度/mol·L－1 2 2 0 0

平衡浓度/mol·L－1 x x 2－x 2－x

由题意可知2－x

2×100%＝50%，x＝1，K＝1 mol·L－1×1 mol·L－1

1 mol·L－1×1 mol·L－1＝1。

（2）设达平衡时 NO 的浓度为 y mol·L－1

SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)

初始浓度/mol·L－1 3 2 0 0

平衡浓度/mol·L－1 3－y 2－y y y

因为温度不变，平衡常数不变，K＝1，则 y2

3－y2－y＝1，y＝1.2

①平衡浓度：c(SO3)＝1.2 mol·L－1，c(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1。

②SO2的转化率 α(SO2)＝1.2 mol·L－1

3 mol·L－1×100%＝40%；NO2的转化率 α(NO2)＝1.2 mol·L－1

2 mol·L－1×100%＝60%。

【预习检验】

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

（1）浓度、温度变化时，平衡常数都会改变( × )

（2）K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大( √ )

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