化学平衡常数及计算 (2)课件.ppt

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1、关于化学平衡常数及计算(2)现在学习的是第1页，共37页1、平衡常数、平衡常数K:对于反应对于反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)一定温度下，密闭容器中：一定温度下，密闭容器中：K=现在学习的是第2页，共37页巩固练习巩固练习1、请写出下列反应的平衡常数表达式请写出下列反应的平衡常数表达式3、已知：某温度下、已知：某温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数的平衡常数为为K1；1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数的平衡常数为为K2，则则K1、K2的关系的关系为为（）AK1=2K2BK1=K22CK1=K2D不能确定不能确定现在学习的是第3页，共37页3

2、、平衡常数、平衡常数K的意义：的意义：平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度程度(即反应的限度），即反应的限度），平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。全。思考：思考：在某温度下，某时刻反应是否达平衡在某温度下，某时刻反应是否达平衡?（已知在此温度下的（已知在此温度下的K K和各物质的浓度）和各物质的浓度）现在学习的是第4页，共37页4、化学平衡常数的应用：、化学平衡常数的应用：aA+bB cC+dDK=Q=浓度商浓度商当当QK时，时，反应会逆向进行。反应会逆向进行。反应为平衡状态。反应为平衡状态。反应要正向进

3、行。反应要正向进行。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻浓度商该时刻浓度商QQ与与K K比较大小来判断。比较大小来判断。当当Q=K时，时，当当Q K时，时，现在学习的是第5页，共37页高炉炼铁中发生的反应有高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+COFeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2 2(g);H 0(g);H,=).).跟踪检测：跟踪检测：现在学习的是第6页，共37页二、有关平衡常数的计算二、有关平衡常数的计算现在学习的是第7页，共37页例例1.在某温度下在某温度下,将将H2和和I2各各0.01mol/L的气态混的气态

4、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,达到平衡达到平衡后后,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.(2)在上述温度下在上述温度下,将将H2和和I2各各0.20mol的气态混的气态混合物充入该密闭容器中合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物试求达到平衡时各物质的浓度质的浓度.（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现在学习的是第8页，共37页1、合成氨的反应在某温度下达到平衡，各物质、合成氨的反应在某温度下达到平衡，各物质的浓度分别的浓度分别c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L

5、,c(NH3)=4mol/L,求该温度下的平衡常数和求该温度下的平衡常数和N2和和H2的起始浓度。的起始浓度。跟踪检测：跟踪检测：现在学习的是第9页，共37页例例2.在体积为在体积为2L密闭容器中密闭容器中,将将2.0molCO和和10molH2O混合加热到混合加热到800C达到下列达到下列平衡平衡:K=1.0求求CO的转化率的转化率.（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现在学习的是第10页，共37页过关检测过关检测12、在、在1273K时，下列反应的平衡常数时，下列反应的平衡常数K=0.5,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)如果如果CO

6、和和CO2的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.05mol/L和和0.01mol/L,求它们平衡是的浓度。求它们平衡是的浓度。现在学习的是第11页，共37页2、对于反应、对于反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在若在一定温度下，将一定温度下，将2mol的的SO3(g)放入一体积为放入一体积为2L的密的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得闭容器中，当达到平衡状态时，测得O2(g)的物质的的物质的量为量为0.6mol,试求试求（1）此反应的浓度平衡常数。）此反应的浓度平衡常数。（2）求温度不变时）求温度不变时SO3(g)SO2(g)+1/2O2(g),的浓度平衡常数。的浓度平衡常数。过关检

7、测过关检测2现在学习的是第12页，共37页3、对于反应、对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若若在一定温度下，将初始浓度为在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的的SO2(g)和和1.0mol/LO2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡混合注入一密闭容器中，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80%,试求试求在该温度下在该温度下（1）此反应的平衡常数。）此反应的平衡常数。（2）求）求SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的平衡浓度。的平衡浓度。能力提升能力提升现在学习的是第13页，共37页现在学习的是第14页，共37页化学平衡常数的

8、有关计算化学平衡常数的有关计算第二节第二节化学反应的限度化学反应的限度现在学习的是第15页，共37页1 1、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)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化成转化成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如果，如果将将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）

9、求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前后的浓度的浓度前后的浓度?典型例题：思考：对比前后转化率，你能得出什么结论？现在学习的是第16页，共37页1 1、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)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化成转化成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如

10、果，如果将将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前后的浓度的浓度前后的浓度?课堂作业：思考：对比前后转化率，你能得出什么结论？现在学习的是第17页，共37页课堂作业：课堂作业：1、在、在1273K时，下列反应的平衡常数时，下列反应的平衡常数K=0.5,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)如果如果CO和和CO2的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.05mol/L和和0.01mol/L,求它们平衡是的浓度。求它们平衡是的浓度。2 2、已知

11、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)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO的转化率为的转化率为60%60%，如果，如果将将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前的浓度前H H2 2O O的转化率和浓度

12、改变后的转化率和浓度改变后H H2 2O O的转化率的转化率?3 3）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应物的转化率物的转化率_(_(增大，减小，不变增大，减小，不变)，产率，产率_(_(提高，或降低，提高，或降低，不变不变)，而这种物质自身的转化率，而这种物质自身的转化率_(_(增大，减小，不变增大，减小，不变)。现在学习的是第18页，共37页现在学习的是第19页，共37页练习、在密闭容器中，将练习、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进加热到某温度时，可进行如下反应：行如下反应：2NO22NO+O2，在平衡时各物

13、质在平衡时各物质的浓度分别是：的浓度分别是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.试求：试求：（1）该温度下反应的）该温度下反应的平衡常数。平衡常数。（2）开始时）开始时NO2的浓度。的浓度。（3）NO2的转化率。的转化率。练习：在某温度下，将练习：在某温度下，将H2(g)和和I2(g)各各0.1mol混合物充入混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得H2=0.0080mol/L，求：，求：(1)反应的平衡常数反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的其它条件不变，充入的H2(g)和和I2(g)各各0.

14、2mol,求达平衡时求达平衡时各物质的平衡浓度。各物质的平衡浓度。现在学习的是第20页，共37页(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例例2:反应反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若若在一定温度下，将物质的量浓度均为在一定温度下，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，当达到平衡状注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中态时，测得容器中SO2(g)的转化率为的转化率为60%，试求：，试求：在该温度下。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

15、始浓度增大到的初始浓度增大到3mol/L,则它们的则它们的转化率变为多少？转化率变为多少？现在学习的是第21页，共37页练习练习2:已知某温度下反应已知某温度下反应:2NO2(g)N2O4(g)若若在体积为在体积为2L的密闭容器中充入的密闭容器中充入2mol的的NO2(g),达平衡达平衡时时NO2的转化率为的转化率为50%,求该温度下反应的浓度平衡常求该温度下反应的浓度平衡常数。若温度不变，当数。若温度不变，当NO2的初始为的初始为2mol/L时，时，NO2的的转化率为多少。转化率为多少。现在学习的是第22页，共37页（3）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。）知平衡常数和初始浓度求平衡浓

16、度及转化率。例例3、在、在1200时测得下列反应达平衡时时测得下列反应达平衡时,kc=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从。若反应从CO2(g)和和H2(g)开始，且开始，且CO2(g)和和H2(g)的初始浓度的初始浓度分别为分别为A、B、C三种情况。试计算三种情况。试计算A情况下各物质情况下各物质的平衡浓度及的平衡浓度及CO2(g)和和H2(g)平衡转化率。平衡转化率。初始浓度初始浓度ABCCo(H2)mol/L0.01000.01200.0080Co(CO2)mol/L 0.01000.01000.0100将根据将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转

17、化率组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(),分析结果，得出什么结论？分析结果，得出什么结论？现在学习的是第23页，共37页练习练习3:在在1L的容器中充入的容器中充入1molCO和和1molH2O(g),发生反应：发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800时反应达平衡时反应达平衡,若若k=1.求：求：（1）CO的平衡浓度和转化率。的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入的是的是1molCO和和2molH2O(g)，CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（3）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上

18、容器中充入的是的是1molCO和和4molH2O(g)，CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（4）若温度不变，要使）若温度不变，要使CO的转化率达到的转化率达到90%，在题，在题干的条件下还要充入干的条件下还要充入H2O(g)物质的量为多少物质的量为多少。现在学习的是第24页，共37页温度温度（K）序序号号初始初始浓浓度度（mol/L）平衡平衡浓浓度度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012

19、500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420【交流交流.研讨研讨1】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平

20、衡浓度，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.271请根据表中的实验数据计算平衡时请根据表中的实验数据计算平衡时的值，将计算结果填入的值，将计算结果填入表中。表中。54.62现在学习的是第31页，共37页温度温度（K）序序号号初始初始浓浓度度（mol/L）平衡平衡浓浓度度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751

21、000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420【交流交流.研讨研讨2】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，

22、结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.27154.62（1）请分析计算所得的数据，回答在相同温度下）请分析计算所得的数据，回答在相同温度下大小有何特点大小有何特点？（2）该值的大小与反应的初始浓度大小有无关系？）该值的大小与反应的初始浓度大小有无关系？现在学习的是第32页，共37页温度温度（K）序序号号初始初始浓浓度度（mol/L）平衡平衡浓浓度度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500

23、.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420【交流交流.研讨研讨3】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度

24、，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.27154.62（3）由）由1、2、3组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进行组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进行的方向？由的方向？由4、5两组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进两组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进行的方向？由此你能否得出该常数与化学反应方向的关系？行的方向？由此你能否得出该常数与化学反应方向的关系？现在学习的是第33页，共37页温度温度（K）序序号号初始初始浓浓度度（mol/L）平衡平衡浓浓度度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(

25、HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.00

26、25800.007420【交流交流.研讨研讨4】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.27154.62（4）由前）由前5组平衡浓度的数据判断建立的平衡状态相同组平衡浓度的数据判断建立的平衡状态相同吗？你能否得出该常数与建立的平衡状态有无关系？吗？你能否得出该常数与建立的平衡状态有无关系？现在学习的是第34页，共37页温度温度（K）序序号号初始初始浓浓度度（mol/L）平衡平衡浓浓度度（mol/L）C

27、0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012

28、580.0025800.0025800.007420【交流交流.研讨研讨4】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.27154.62（5）如果温度不同，该常数是否相同？）如果温度不同，该常数是否相同？现在学习的是第35页，共37页【练习练习3】298K时时，向某密，向某密闭闭容器中充入容器中充入N2、O2，发发生反生反应应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡。达到平衡。写出写出该该反反应应的平衡常数表达式的平衡常数表达式；若若298K时时，K=110-30，测测得平衡得平衡时时N2与与O2的的浓浓度均度均为为1mol/L，试试求求NO的平衡的平衡浓浓度；度；保持温度不保持温度不变变，测测得反得反应进应进行的某一行的某一时时刻，刻，N2、O2、NO浓浓度分度分别为别为10mol/L、10mol/L、110-5mol/L，此，此时该时该反反应应是否达到平衡状是否达到平衡状态态？若要达到平衡，反？若要达到平衡，反应应应应向向方向方向进进行。行。现在学习的是第36页，共37页感感谢谢大大家家观观看看4/1/2023现在学习的是第37页，共37页