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第三讲　化学平衡常数　化学反应的调控
【课标要求】　1.认识化学平衡常数是表示反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义，能书写平衡常数表达式。
2.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向的联系，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
3.能进行平衡常数、转化率的简单计算。
4.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
一、化学平衡常数
2.表达式
(1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。
固体和纯液体不写入平衡常数表达式，但水蒸气需写入
如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝。
(2)平衡常数的换算
化学方程式
平衡常数表达式
相互关系
2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)
K1＝
K1＝(用K2表示)
K3＝(或K2) (用
K2表示)
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
K2＝
N2(g)＋H2(g) NH3(g)
K3＝
3.意义及影响因素
K>105时可视为反应进行完全
意义
K值越大
正反应进行的程度越大
反应物的转化率越大
影响因素
内因
反应物本身的性质
外因
温度升高
ΔH<0，K值减小
ΔH>0，K值增大
4.主要应用
(1)判断化学反应进行的方向
对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商Q＝。
Q<K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q>K，反应向逆反应方向进行。
(2)判断可逆反应的热效应
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)对于N2(g)＋3H2(g)2NH3　ΔH<0反应，降温和加压均右移，平衡常数均增大(×)
(2)升高温度，平衡常数K一定增大(×)
(3)一定温度下，2SO2＋O22SO3与2SO3O2＋2SO2的平衡常数互为相反数(×)
(4)平衡常数K发生变化，化学平衡必定发生移动(√)
二、化学反应的调控
1.控制反应条件的目的
(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。
(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。
2.控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。
(3)运用化学反应原理选择合成氨生产中的适宜条件
①反应热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
②
③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
④综合考虑——选择适宜的生产条件
温度：400～500 ℃、压强10～30 MPa、投料比：＝，以铁触媒作催化剂，采用循环操作提高原料利用率。
将氨液化分离后的原料气(N2、H2)重新压入到合成塔
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)温度越高越利于合成氨反应平衡正向移动(×)
(2)合成氨反应中，压强越大越利于反应速率加快和平衡正向移动(√)
(3)使用催化剂能提高合成氨反应物的平衡转化率(×)
(4)工业生产硫酸的重要反应2SO2(g)＋O22SO3(g)　ΔH<0，采用的反应条件是高温、高压、催化剂(×)
考点一　化学平衡常数的意义与应用
【典例1】 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________(填“>”或“<”)0。
(3)500 ℃时测得反