| 化学平衡常数 |
主编：黄冈中学化学集体备课组
（提问）一定条件下，一个可逆反应进行到什么时候反应进行的程度最大？
（引）一定温度下，对于一个可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物浓度之间有什么关系呢？
下面我们以H2和I2的反应为例，研究化学平衡的性质。
H2(g)＋I2(g)
2HI(g)
在457.6℃时，反应体系中各物质浓度的有关数据如下：
平衡常数
H2
I2
HI
H2
I2
HI
1.197×10－2
6.944×10－3
0
5.167×10－3
5.936×10－4
1.270×10－2
48.38
1.228×10－2
9.964×10－3
0
3.841×10－3
1.524×10－3
1.687×10－2
48.61
1.201×10－2
8.403×10－3
0
4.580×10－3
9.733×10－4
1.486×10－2
49.54
0
0
1.520×10－2
1.696×10－3
1.696×10－3
1.181×10－2
48.48
0
0
1.287×10－2
1.433×10－3
1.433×10－3
1.000×10－2
48.71
0
0
3.777×10－2
4.213×10－3
4.213×10－3
2.934×10－2
48.81
化学平衡常数平均值
48.74
分析上表的数据，可以得出以下结论：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，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号K表示。例如，
（板书）一定温度下，对于一般的可逆反应mA＋nB
pC＋qD
强调此处的浓度为达到平衡时的浓度，不是起始浓度。
练习：写出下列反应的K的表达式：
（1）N2＋3H2
2NH3
（2）H2O＋CO2
H2CO3
（3）CaCO3（s）
CaO（s）＋CO2 K=[c（CO2）]
说明：
（1）K=f（T），K只与温度有关（与浓度、压强、催化剂均无关系）
（2）K与物质的始末浓度无关，与反应进行途径无关。
（讲）不论是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时开始，又无论始末物质浓度如何，最后达到化学平衡状态时，反应进行的程度不变，这时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为常数。
（讲）合成氨中，无论始末浓度大小有何不同，反应途径怎样变化，只要在同一温度下，K值不变。
（3）K是反应进行程度的标志，K越大，反应程度越大。
（4）K的表达式与化学方程式的书写有关。
N2＋3H2
2NH3
2NH3
N2＋3H2
（过渡）K可以判断反应进行的程度，可用来计算平衡时的组成。
练习：
已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O(g)
在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。
答案：75.4%。
例、将固体NH4I量于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I（s）
NH3（g）＋HI（g）
②2HI（g）
H2（g）＋I2（g）
达到平衡时，c（H2）=0.5mol·L－1，c（HI）=4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为（ ）
A．9 B．16 C．20 D．25
NH4I（s）
NH3（g） ＋HI（g）
平（mol·L－1） a a
2HI（g）
H2（g） ＋I2（g）
始 a 0 0
转（mol·L－1） 2x x x
平（mol·L－1） a－2x x x
x=0.5
a－2x=4
a=5
K=c（NH3）·c（HI）=a（a－2x）=5×4=20
答案：C
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