高中化学最重要的计算:化学平衡常数的计算，公式、原理和方法

大家好，今天这节课我们要一起来学习化学平衡常数的计算。

上节课的内容，我们来简单复习一下。化学平衡常数用字母k来表示，它是表明化学反应限度的一个特征值，而且只受温度影响。反应过程当中有关物质的浓度上等于平衡常数k的时候，那说明达到了化学平衡状态。k越大，则表明体系当中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，也就是说这个反应会进行得非常完全，那反之亦然。一般来说，当k大于十的五次方的时候，这个反应基本上就进行得很完全了。

教材当中为我们提供了几道习题，请大家和我一起来观察第一题。已知起始浓度和平衡浓度，让我们来求平衡常数以及平衡的转化。这里要为大家介绍一个新的知识点，它叫做三段式法。所谓的三段式指的是起始浓度、变化浓度和平衡浓度，将每一个数据列在方程式下边，值得关注的是，中间的变化浓度是和方程式的系数成正比例的，所以用起始浓度减去变化浓度就可以得到平衡浓度，这针对的是反应物，而生成物呢刚好是要用起始浓度加上变化浓度等于平衡时候的浓度，再根据化学平衡常数k的表达式我们就可以算出这个反应的平衡常数了。对于初学者而言，这一部分希望大家能够多多练习。

第二题，在这个温度下继续向容器当中通入物质，那我们在求平衡时候各物质的浓度。这里涉及到了数学的应用，比如我们可以来设氢气的变化浓度是x，那么依然利用三段式法将各个物质的浓度列出来，由于k值随温度发生改变而变化，所以上一题当中的k也依然适用于本题当中的k。那我们再次将关系式摆出，将数据带入就可以。算得清晰的浓度变化量，进而可以求出氢气和点单质以及碘化氢它们的平衡浓度，这一部分强调的是利用k值不变来解题。

第二个例题，让我们来求反应的浓度、平衡常数，以及平衡之后再将二氧化硫的初始浓度增大，问他们的转化率分别有什么样的变化？这个其实就是已知平衡转化率，还有初始浓度来求平衡常数。那大家可以自行列三段式，我将答案公布出来。这里要重点为大家提供这样一个思考的问题，增大反应物当中的某一个物质的浓度，那么这种物质的浓度增大了，它自身的转化率是在减小的。大家知道转化率的概念指的是变化的量比上歧视的量。所以当你起始的量逐渐变大的过程当中，这种加入的物质它的转化率就会减小，而其他反应物的转化率就会增大。因为当浓度变化的时候，平衡是会向着正反应方向的进行的，因此导致其他反应转化率会变大。

我们来总结一下关于化学平衡常数它的基本计算关系。在列三段式的过程当中，请大家注意，各种物质它的物质的量、浓度变化之比是等于物质的量变化之比的，等于方程式的系数之比，转化率的概念是要用转化的、变化的浓度比上初始的浓度再乘以百分百，或者要转化的变化的物质量比上初始的物质量乘以百分之百。生成物的转化率是该物质的实际生成量比上该物质的理论生成量再乘以百分之百。有时候习题当中还会遇见平衡时某种气体成分的体积、分数，我们可以将它换算成这种气体组分的物质的量、分数。

再做一个深入的拓展，当我们遇见多重平衡的常数的时候，大家可以把两个方程式之间进行一个处理，用这两个反应的和或者是差来把总反映的平常数解决，这个关系呢就称为多重的平衡规则。比如屏幕当中展示的这三个方程式，我们可以看见，第三个方程式是等于第一个方程式加上第二个方程式的，那么第三个方程式的平衡常数就等于前两个方程式的k相乘。同样的推理，如果第一个方程式等于第三个方程式减第二个方程式，那么他们k的关系是除法的关系。

推论：将第一个方程式乘以一定的系数，那么它对应的k值就是等于第一个方程式的幂之积，如果是除以呢，那就是也有相应的变化。这一部分我们强调的是在处理这种多重的平衡规则的运用过程当中，所有的平衡常数一定是在同一个温度下进行的，关于这一部分它的难度很大，大家了解即可。

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