234化学平衡常数(教育精品).pptx

第二章 化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡化学平衡常数 学习目标定位学习目标定位 1.知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。化学平衡常数第 4课时第 3 页序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/LH2I2HIH2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127048.3820.011350.0090400.003560.001250.0155948.6130.012010.0084030.00.004580.00097330.0148649.544000.015200.0016960.0016960.0118148.485000.012870.0014330.0014330.0100048.716000.037770.0042130.0042130.0293448.81 I2(g)+H2(g)2HI(g)观察数据2c(HI)c(H2)c(I2)第 4 页 通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：数据解读(2)常数常数K与反应物的起始浓度大小无关；与反应物的起始浓度大小无关；(3)常数常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关。与正向建立还是逆向建立平衡无关。2c(HI)c(H2)c(I2)(1)温度不变时，温度不变时，为常数，用为常数，用 K表示，表示，K 平均值为平均值为48.74；化学平衡常数只与温度有关化学平衡常数只与温度有关第 5 页（1）定义）定义在一定温度下，对达到平衡一个可逆反应而言，生成物浓度幂之积与反在一定温度下，对达到平衡一个可逆反应而言，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。应物浓度幂之积的比值是一个常数。（2）表达式）表达式符号符号1、化学平衡常数、化学平衡常数K=cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)反应反应aA+bB cC+dD总结感悟K（3）单位）单位浓度单位为浓度单位为molL-1，K单位为单位为(molL-1)n，一般情况下不写单位，一般情况下不写单位(1)K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。（4）化学平衡常数的意义）化学平衡常数的意义 定量地衡量化学反应进行的程度定量地衡量化学反应进行的程度(2)一般当一般当K105时，该反应进行得基本完全。时，该反应进行得基本完全。第 6 页写出下列反应平衡常数的表达式写出下列反应平衡常数的表达式2SO2+O2 2SO3H2+I2 2HI习题导学CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2)c(H2)纯液体（如水）和固体不出现在纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中表达式中2、平衡常数表达式与方程式的关系、平衡常数表达式与方程式的关系第 7 页习题导学纯液体（如水）和固体不出现在纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中表达式中写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？N2+3H2 2NH3 K1 1/2N2+3/2H2 NH3 K2 K1=K22(2)K表达式与化学方程式书写形式有关表达式与化学方程式书写形式有关2NO2(g)2NO(g)+O2(g)K22NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1K2 =1/K1(3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数2、平衡常数表达式与方程式的关系、平衡常数表达式与方程式的关系第 8 页习题导学纯液体（如水）和固体不出现在纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中表达式中写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？(2)K表达式与化学方程式书写形式有关表达式与化学方程式书写形式有关(3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1 2NO2(g)N2O4(g)K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K 3K 3 =K1 K2(4)多重平衡规则多重平衡规则：方程式方程式呈呈相加相加(或相或相减减)关系关系，则，则K呈现相呈现相乘乘(或相除或相除)2、平衡常数表达式与方程式的关系、平衡常数表达式与方程式的关系第 9 页习题导学纯液体（如水）和固体不出现在纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中表达式中(2)K表达式与化学方程式书写形式有关表达式与化学方程式书写形式有关(3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数(4)多重平衡规则多重平衡规则：方程式方程式呈呈相加相加(或相或相减减)关系关系，则，则K呈现呈现相相乘乘(或相除或相除)2、平衡常数表达式与方程式的关系、平衡常数表达式与方程式的关系第 10 页已知反应如下已知反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H0其其 平平 衡衡 常常 数数 为为：_。已已 知知 1100，K=0.263。1100时时，测测得得c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在在这这种种情情况下该反应况下该反应_(填填“是是”或或“否否”)处于平衡状态。处于平衡状态。习题导学否否K=c(CO2)/c(CO)（1）利用）利用K可判断反应是否建立平衡状态可判断反应是否建立平衡状态Qc=c(CO2)/c(CO)浓度商浓度商 QCK，反应向正方向，反应向正方向进行，进行，v正正 v逆逆 QCK，反应处于，反应处于平衡状态，平衡状态，v正正=v逆逆QCK，反应向逆方向，反应向逆方向进行，进行，v正正 0若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为值减小，则正反应为放热反应放热反应,H 03、平衡常数的应用、平衡常数的应用若降低温度，若降低温度，K值增大，则正反应为放热反应值增大，则正反应为放热反应,H 0第 12 页在在749K反应反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达平衡时，达平衡时，K=2.60，计算当，计算当CO、H2O(g)的起始浓度都为的起始浓度都为 2.0 mol/L时，达平衡后时，达平衡后CO的转化率的转化率。解：设解：设CO的转化率为的转化率为，则，则 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)习题导学2.0 2.0 0 02.0 2.0 2.0 2.02.0(1-)2.0(1-)2.0 2.0起始浓度起始浓度转化浓度转化浓度平衡浓度平衡浓度=(2.0)(2.0)/2.0(1-)2.0(1-)=2/(1-)2 =2.6 =62%K=C(CO2)C(H2)/C(CO)C(H2O)第 13 页（3）以）以“三段式三段式”进行进行有关有关化学平衡化学平衡常数的计算常数的计算起始浓度起始浓度(mol/L)：a b 0 0转化浓度转化浓度(mol/L)：mx nx px qx平衡浓度平衡浓度(mol/L)：a-mx b-nx px qxmA+nB pC+qD 习题导学第 14 页1、450K时一容器中通入氮时一容器中通入氮N2和和H2，在一定条件下反应达平衡，在一定条件下反应达平衡后，测得后，测得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3)=4 mol/L，求求K、N2和和H2的起始浓度。的起始浓度。3 9 4042 65 15K=C(NH3)2/C(N2)C(H2)3=42/（393）=7.310-3 解解:N2+3H2 2NH3当堂巩固起始浓度起始浓度转化浓度转化浓度平衡平衡浓度浓度第 15 页2、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其其化化学学平平衡衡常常数数K和和温温度度t的的关系如下表：关系如下表：回答下列问题：回答下列问题：(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。A.容器中压强不变容器中压强不变 B.混合气体中混合气体中c(CO)不变不变 C.V正正(H2)=V逆逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)(4)某温度下反应达到平衡，各物质的平衡浓度符合下式：某温度下反应达到平衡，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为，试判断此时的温度为 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6BC830当堂巩固第 16 页3、一定温度下的密闭容器中存在如下反应：一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2 2SO3当堂巩固已已知知C(SO2)始始=0.4mol/L，C(O2)始始=1mol/L，经经测测定定该该反反应应在在该该温度下的平衡常数温度下的平衡常数K19，试判断：，试判断：（1）当当SO2转转化化率率为为50时时，该该反反应应 （“是是”或或“否否”）达达到到平平衡衡状状态态，若若未未达达到到，则则反反应应向向 （“正正”或或“逆逆”）方向进行。方向进行。（2）达平衡状态时，）达平衡状态时，SO2的转化率为的转化率为 否否正正80%第 17 页3、K大小大小只与温度有关只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，与反应物和生成物的浓度无关1、K与方程式形式有关，与方程式形式有关，纯液体和固体不出现在纯液体和固体不出现在K中中4、K大小标志反应的最大限度，大小标志反应的最大限度，K值越大，反应物转化率越大，反应越完全值越大，反应物转化率越大，反应越完全课时总结一、一、化学平衡常数形式和特点化学平衡常数形式和特点2、不同方程式呈相加、不同方程式呈相加(或相减或相减)关系，则关系，则K间可相乘间可相乘(或相除或相除)多重平衡规则多重平衡规则二、二、化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用1、对比平衡常数、对比平衡常数K与浓度熵与浓度熵Qc大小大小判断是否达到平衡或反应方向判断是否达到平衡或反应方向2、研究不同温度下、研究不同温度下K间关系可间关系可判断反应的热效应判断反应的热效应3、以、以“三段式三段式”进行化学平衡常数的计算进行化学平衡常数的计算