化学平衡常数 (3).ppt

《化学平衡常数 (3).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学平衡常数 (3).ppt（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三节化学平衡第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡化学平衡常数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/L平衡时平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.008400.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037

2、770.0042130.0042130.02934I2(g) + H2(g) 2HI(g)密闭容器密闭容器457.6书书P29：分析上表中的数据：分析上表中的数据222IHHI48.3848.6148.5448.4848.7148.81【问题探究问题探究】分析上表，你得出什么结论？分析上表，你得出什么结论？结论结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关常数和起始加入反应物的浓度无关结论结论1 1：222IHHI= 常数（常数（K）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/L平衡时平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.010670.0119600.0

3、018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)222IHHI54.554.654.4554.33密闭容器密闭容器425.6结论结论3：温度改变该常数也发生改变。：温度改变该常数也发生改变。1、定义：、定义：在一定在一定温度温度下，当一个可逆反应下，当一个可逆反应达到达到平衡平衡时，时，生成物浓度生成物浓度幂幂之积之积与与反应物浓度反应物浓度幂幂

4、之积的比值是一之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）化学平衡常数（简称平衡常数） 符号：符号：K2、表达式、表达式对于一般的可逆反应：对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：衡常数的表达式为：K_。3、理解：、理解：（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 K 平衡平衡= 逆逆0H0，其平衡常数可其平衡常数可表达为表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.2

5、63 (1)若平衡向右进行，高炉内若平衡向右进行，高炉内CO2和和CO的体积比值的体积比值_，平衡常数，平衡常数K值值_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) (2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状，在这种情况下该反应是否处于平衡状态态_(填填“是是”或或“否否”)，此时化学反应速率是，此时化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因，其原因是是 。增大增大增大增大否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是，说明不是

6、平衡状态，且向正反应方向进行平衡状态，且向正反应方向进行(4)(4)计算浓度、转化率计算浓度、转化率依据起始浓度依据起始浓度(或平衡浓度或平衡浓度)和平衡常数可以计和平衡常数可以计算平衡浓度算平衡浓度(或起始浓度或起始浓度)，从而计算反应物的，从而计算反应物的转化率。转化率。（1）利用三段法）利用三段法,求平衡求平衡常常数数例例1.（教材（教材P30）在某温度下在某温度下,将将H2和和I2各各0.01mol/L的气态混合物充入的气态混合物充入10L密闭容器中密闭容器中,充充分反应分反应,达到平衡后达到平衡后,测得测得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数求反应的平衡常数.解解

7、:由题意知由题意知 I2 + H2 2HI起始浓度起始浓度/mol/L 0.010 0.010 0转化浓度转化浓度/mol/L 平衡浓度平衡浓度/mol/L 0.00800.00200.00200.00400.00800.0040K= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = 0.0042/ 0.0082 =0.25（2）利用平衡常数）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度求平衡时各组分的浓度例例1.在某温度下在某温度下,将将H2和和I2各各0.01mol/L的气态混合物充入的气态混合物充入10L密闭容器中密闭容器中,充分反应充分反应,达到平衡后达到平衡后,测得测得c(H2)=0.008mol/L

8、.(1)求反应的平衡常数求反应的平衡常数.(2)在上述温度下在上述温度下,将将H2和和I2各各0.20mol的气态混合物充入的气态混合物充入该密闭容器中该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度试求达到平衡时各物质的浓度.解解: H2的转化浓度为的转化浓度为xmol/L I2 + H2 2HI 起始浓度起始浓度/mol/L 0.020 0.020 0 转化浓度转化浓度/mol/L 平衡浓度平衡浓度/mol/L 0.020-xxx2x0.020-x2xK= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = (2x)2/ (0.020-X)2 =0.25 X=0.0040答：答：C(H2) =C(I2) =

9、 0.016mol/L C(HI) = 0.008mol/L （3）利用平衡常数）利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率求平衡时反应物的转化率例例2.在密闭容器中在密闭容器中,将将2.0mol CO和和10mol H2O混合加热到混合加热到800C达到下列平衡达到下列平衡: K=1.0 求求CO的转化率的转化率.解解:设容积为设容积为V CO + H2O CO + H2起始浓度起始浓度/mol/L 2/V 10/V 0 0转化浓度转化浓度/mol/L X/V X/V X/V X/V 平衡浓度平衡浓度/mol/L (2-X)/V (10-X)/V X/V X/V X2= (2-X) (10-X)

10、X=1.66a(CO)=1.66/2=83%K = C(CO2)C(H2) / C(CO)C(H2O) =(2.0)(2.0) / 2.0(1-)2.0(1-) =2 / (1-)2 = 2.6 = 62 %解解:设设CO的转化率为的转化率为，则，则 CO(g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)起始浓度起始浓度/ mol/L 2.0 2.0 0 0转化浓度转化浓度/ mol/L 2.0 2.0 2.0 2.0平衡浓度平衡浓度/ mol/L 2.0(1-) 2.0(1-) 2.0 2.0课堂课堂 练习：练习： 反应反应CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2

11、 (g)在在749K达平衡，达平衡，K=2.60,求：当求：当CO、H2O (g)的起始浓度都为的起始浓度都为 2.0 mol/L达平衡达平衡后，后，CO的转化率的转化率 。 1、对于、对于3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)，反应，反应的化学平衡常数表达式为（的化学平衡常数表达式为（ ） )(2243OHFeHOFeKA424243)(OHFeHOFeKB4242)(HOHKC4242)(OHHKDD 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)，其化学平衡常数，其

12、化学平衡常数 K和温度和温度t的关系如下表：的关系如下表： 回答下列问题：回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式）该反应的化学平衡常数表达式K= 。（2）该反应为）该反应为 反应（选填反应（选填“吸热吸热”、“放热放热”）。）。（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，平衡浓度符合下式：）某温度下，平衡浓度符合下式： c(CO2)c(H2) = c(CO)c(H2O)，

13、试判断此时的温度为，试判断此时的温度为 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸热吸热BC830222HCOOHCO 将固体将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应反应 NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 当反应达到平衡时，当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则则NH3的浓度为（的浓度为（ ） A. 3.5mol/L B. 4mol/L C. 4.5mol/L D. 5mol/L D关于转化率关于转化率1.1.一般规律：一般规律：可逆反

14、应可逆反应a A( g) b B(g) c C(g) dD(g)达平衡后，达平衡后，（1）若）若只增大只增大A，平衡右移，达新平衡时，平衡右移，达新平衡时，B转化率增转化率增大，大，A转化率反而减小。转化率反而减小。（2）若按原反应物比例）若按原反应物比例同倍数增大同倍数增大A和和B的量的量，平衡右移，平衡右移，达新平衡时：达新平衡时：当当a + b c + d 时，时， A、B的转化率都增大的转化率都增大当当a + b c + d 时，时， A的转化率增大的转化率增大当当a c + d 时，时， A的转化率减小的转化率减小当当a = c + d 时，时， A的转化率不变的转化率不变2 0 0

15、2 1 010.500.5 0.25 1.5一边倒的方法一边倒的方法恒温恒容恒温恒容各组分各组分n、c 、百分含量均相同、百分含量均相同4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始开始恒温恒温恒压恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%1mol H2 1mol I2开始开始恒温H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态2mol H2 2mol

16、 I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态恒温恒温H2(g) + I2(g) 2HI(g) 相同反应物的投料量：相同反应物的投料量：比值相同比值相同(g) (g) (g) 恒温恒容恒温恒容相同反应物的投料量：相同反应物的投料量：完全相同完全相同恒温恒压恒温恒压相同反应物的投料量：相同反应物的投料量：比值相同比值相同(g) (g) (g) 百分含量相同百分含量相同n、c 、百分含量均相同、百分含量均相同c 、百分含量相同、百分含量相同当当a+bc+d时时:当当a+b=c+d时时: