《化学平衡常数计算》.ppt

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1、化学平衡常数计算化学平衡常数计算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)H2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934

2、I2(g) + H2(g) 2HI(g)密闭容器密闭容器730.6K根据数据通过计算分析出根据数据通过计算分析出平衡时平衡时数据中的规律。数据中的规律。)()()(222IcHcHIc48.3848.6149.5448.4848.7148.81【问题探究一问题探究一】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：)()()(222IcHcHIc= 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)H2I2HI10.0

3、10670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)()()(222IcHcHIc54.554.654.4554.33密闭容器密闭容器698.6K【继续探究继续探究】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：)()()(222IcHcHIc= 常数（常数（K）结论结论3：温度

4、改变该常数也发生改变。：温度改变该常数也发生改变。【问题探究二问题探究二】:以上的结论是否只适用于某一特以上的结论是否只适用于某一特定反应还是适用于所有的可逆反应？请用以下数定反应还是适用于所有的可逆反应？请用以下数据来确认。据来确认。 2SO2 （g） +O2 （g） 2SO3 （g） 密闭密闭容器容器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 (SO2)c0(O2)c0 (SO3)SO2O2SO3T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.0100

5、00.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.0220C2(SO3)c2(SO2) c(O2)19.3919.027.817.57 1、定义：、定义：在在一定温度一定温度下，当一个可逆反应下，当一个可逆反应达到达到平衡平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个的浓度幂之积的比值是一个常数常数，这个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号数），用符号K表示。表示。 2、平衡常数的平衡常数的影响因素影响因素：只有温度：只有温度一、化学平衡常数一、化

6、学平衡常数【问题探究三问题探究三】:平衡常数表达式的书写平衡常数表达式的书写（1）CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K =（2）2NO2（g） N2O4 （g） K1= N2O4 （g） 2NO2 （g） K2= NO2 （g） 1/2N2O4 （g） K3=（3）FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)； K=(4) C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 C (s) + CO2(g) 2CO(g) K=(5) 2NO (g) + O

7、 2NO (g) + O2 2 (g) 2NO (g) 2NO2 2 (g) (g) K K1 1 2NO 2NO2 2 (g) N (g) N2 2O O4 4 (g) (g) K K2 2 2NO (g) +O 2NO (g) +O2 2(g) N(g) N2 2O O4 4 (g) (g) K=K=二、关于平衡常数和转化率的计算二、关于平衡常数和转化率的计算（1）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0.010mol/L的气态混的气态混合物充入合物充入10L密闭容器中密闭容器中,充分反应充分反应,达到平衡达到

8、平衡后后,测得测得c(H2)=0.0080mol/L.(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的气态混合的气态混合物充入该密闭容器中物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质试求达到平衡时各物质的浓度的浓度.（2）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.在体积为在体积为2L密闭容器中密闭容器中,将将2.0mol CO和和10mol H2O混合加热到混合加热到800C达到达到下列平衡下列平衡: K=1.0求求CO的转化率的转化率.例例3:反应反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO

9、(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为的转化率为60%，试，试求：在该温度下。（求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数）此反应的浓度平衡常数（2）若）若SO2(g)的初始浓度增大到的初始浓度增大到3mol/L,则则它们它们的转化率变为多少？的转化率变为多少？结论：在一定温度的密闭容器中，对于可逆反应，结论：在一定温度的密闭容器中，对于可逆反应，增加一种反应物的量（或浓度），该反应物转化率增加一种

10、反应物的量（或浓度），该反应物转化率下降，另外一种反应物转化率升高下降，另外一种反应物转化率升高.三、平衡常数的运用三、平衡常数的运用(1)、判断反应进行的程度；、判断反应进行的程度；K越大，正反应进行越完全，转化率越高，越大，正反应进行越完全，转化率越高，此反应平衡时，生成物浓度大。此反应平衡时，生成物浓度大。一般来说，反应的平衡常数一般来说，反应的平衡常数K105，认为，认为该反应进行得就基本完全了；该反应进行得就基本完全了；(2)、判断反应的吸放热情况、判断反应的吸放热情况(K只与温度有关只与温度有关)例题：不同温度时，反应例题：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的

11、平衡常的平衡常数与温度的关系如下：数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数66 .954.445.9 通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向正方向:H _ 0H_0温度温度平平衡衡常常数数H_0 QcK， Qc = K， Qc K，(3)、判断反应进行的方向；、判断反应进行的方向；Qc = cp(C) cq(D) cm(A) cn(B) 浓度商：浓度商：mA + nB pC + qDcp(C) cq(D) cm(A) cn(B) K =反应向正方向进反应向正方向进行行反应达到

12、平衡状态反应达到平衡状态反应向逆方向进行反应向逆方向进行任意时刻任意时刻【思考思考】在一定温度的密闭容器中，在一定温度的密闭容器中，对于反应对于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，（1）将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪）将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？个方向移动？（2）保持）保持H2的浓度不改变将容器的体积的浓度不改变将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？注意：注意：当平衡体系中有多条件改变，勒当平衡体系中有多条件改变，勒夏特列原理无法判断平衡移动方向时，我夏特列原理无法判断平衡移动方向时，我们可以考虑计算们可以考虑计算QC和和K的

13、相对大小。的相对大小。1.1.下列有关平衡常数的说法中不正确的是（下列有关平衡常数的说法中不正确的是（ ）A.A.温度一定时，一个给定的化学反应的平衡常温度一定时，一个给定的化学反应的平衡常数是一个常数数是一个常数B.B.改变反应物浓度或生成物浓度会改变平衡常改变反应物浓度或生成物浓度会改变平衡常数数C.C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。反应的平衡常数互为倒数。D.D.浓度商浓度商 QcQcK K时，反应向正反应方向进行。时，反应向正反应方向进行。课堂反馈课堂反馈B 2. 密闭容器中密闭容器中N2与与H2合成合成NH3的反应

14、可以表示为：的反应可以表示为： N2+3H2 2NH3N2+ H2 NH32123下列说法正确的是（）下列说法正确的是（）两个化学方程式表示的意义相同两个化学方程式表示的意义相同两个化学方程式的化学平衡常数相同两个化学方程式的化学平衡常数相同和的化学平衡常数单位相同和的化学平衡常数单位相同和的化学平衡常数互为倒数和的化学平衡常数互为倒数3.高炉炼铁中发生的基本反应如下高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)H0。其平衡常数。其平衡常数可表达为可表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.263 (1)若反应向右进行，高炉内若反应

15、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”“”“减减小小”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，在这种情况下该反应是否处于平衡状态衡状态_(填填“是是”或或“否否”)，此时化学反应，此时化学反应速率是速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等等于于”)，其原因是，其原因是 。增大增大不变不变否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应，说明不是平衡状态，且向正反应

16、方向进行方向进行4 4、已知在、已知在800K800K时，反应：时，反应： CO(g) + HCO(g) + H2 2O(g) HO(g) H2 2(g) + CO(g) + CO2 2(g)(g) 若起始浓度若起始浓度c(CO) = 2molLc(CO) = 2molL-1-1，c(Hc(H2 2O) O) = 3molL= 3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化转化成成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如果将，如果将H H2 2O O的起的起始浓度加大为始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，试求此时，试求此时COCO的转化率。的转化率。本节课主要任务本节课主要任务 1、怎样书写平衡常数表达式；、怎样书写平衡常数表达式； 2、怎样利用平衡常数计算浓度和转、怎样利用平衡常数计算浓度和转化率；化率； 3、怎样运用平衡常数解决平衡移动、怎样运用平衡常数解决平衡移动中的问题。中的问题。