化学平衡常数.ppt

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,化学平衡常数,第三节化学平衡,【联想质疑】,怎样才能定量地描述化学反应的限度？

化学反应中反应物的转化程度会受到哪些因素的影响？

【交流研讨】,根据下表数据计算平衡时的值并分析其中规律：

54.5,54.6,54.45,54.33,c（HI）,2,c（H2）c（I2）,K,化学平衡常数,1、定义：

在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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。

这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）,符号：

K,K,化学平衡常数,实验测得：

同一反应（如：

aA+bBcC+dD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡常数的表达式是：

2、表达式：

推导出平衡常数为：

由反应,其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。

K,化学平衡常数,3、意义：

（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。

定量的衡量化学反应进行的程度,（3）一般当K105时，该反应进行得基本完全，K10-5时则认为该反应很难进行（逆反应较完全）,

（2）K只受温度影响，而其它外界条件如：

浓度、压强、催化剂等变化对其无影响。

如：

N2（g）+O2（g）2NO（g）K=110-30（298K）在298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。

所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。

因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。

或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。

K,化学平衡常数,K,化学平衡常数,4、使用平衡常数应注意的问题,

（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态,

（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大,（3）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表达式中不需表达,一定温度下,K,化学平衡常数,（4）在进行K值的计算时，稀溶液中的H2O的浓度可不表达,一定温度下：

K,化学平衡常数,（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关,N2+3H22NH3,2NH3N2+3H2,1/2N2+3/2H2NH3,K1=1/K2=K32,某温度下：

K,化学平衡常数,（6）多重平衡规则,若干方程式相加（减），则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积（商）。

例1:

2NO（g）+O2（g）2NO2（g）K12NO2（g）N2O4（g）K22NO（g）+O2（g）N2O4（g）,K=K1K2,C（s）+CO2（g）2CO（g）KC（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）K1CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）K2,K,化学平衡常数,若干方程式相加（减），则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积（商）。

例2:

K=K1/K2,K,化学平衡常数,练习：

试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：

2SO2（g）+O2（g）2SO3C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）,注意：

反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！

K,化学平衡常数,5、应用：

（1）判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。

（2）利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。

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是,K,化学平衡常数,放热反应,K,化学平衡常数,（3）计算转化率依据起始浓度（或平衡浓度）和平衡常数可以计算平衡浓度（或起始浓度），从而计算反应物的转化率。

5、应用：

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%,课堂练习：

450K时往一空容器中通入氮N2和H2，反应达平衡后，测得C（N2）=3mol/L，C（H2）=9mol/L，C（NH3）=4mol/L,求K、N2和H2的起始浓度。

394,0,4,26,515,K=C（NH3）2/C（N2）（H2）3=42/（393）=7.310-3,K,化学平衡常数,（4）判断平衡移动方向,

（1）QCK，反应向正方向进行,

（2）QCK，反应处于平衡状态,（3）QCK，反应向逆方向进行,自学教材P29-31，例1、例2。

K,化学平衡常数,K,化学平衡常数,1、对于3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g），反应的化学平衡常数表达式为（）,D,课堂练习,2、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K和温度t的关系如下表：

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式K=。

（2）该反应为反应（选填“吸热”、“放热”）。

（3）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B.混合气体中c（CO）不变C.V正（H2）=V逆（H2O）D.c（CO2）=c（CO）（4）某温度下，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。

吸热,BC,830,3、高炉炼铁中发生的基本反应如下:

FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）Q。

其平衡常数可表达为:

K=c（CO2）/c（CO），已知1100，K=0.263

（1）若平衡向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_（填“增大”“减小”或“不变”）

（2）1100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态_（填“是”或“否”），此时化学反应速率是V正_V逆（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是。

增大,增大,否,大于,c（CO2）/c（CO）0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行,（5）K值大小标志反应能达到的最大限度,K值大，反应完全。

返回,播放,课堂小结：

（1）平衡是有条件的、动态的。

（2）K不随起始浓度大而变。

（3）K与温度有关。

（4）K与方程式写法有关。

基本模式“三段式”,转化：

mxnxpxqx,平衡：

a-mxb-nxpxqx,基本关系,生成物：

平衡浓度起始浓度转化浓度,反应物：

平衡浓度起始浓度转化浓度,化学平衡的相关计算,转化率,化学平衡的相关计算,气体的平均分子量,化学平衡的相关计算,几点定律,a、如果保持P、T不变：

则气体的体积比等于物质的量之比，即则气体的密度比等于摩尔质量之比，即b、如果保持V、T不变：

则气体的压强比等于气体物质的量之比，即,在一定温度下,容积为20L的容器中充入2molSO2和1molO2发生反应：

2SO2+O22SO3，达到平衡时，容器内气体压强为开始时的70%。

试求：

SO2的转化率平衡时的O2浓度SO3的体积分数混合气体的平均相对分子量平衡时混合气体的密度,例题常规计算,90%,0.005mol/L,85.7%,76.2,8g/L,在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为8.5的N2和H2的混合气体，充入密闭容器中反应，达到平衡后，混合气体的平均分子量为10.0，则N2的转化率为_。

30%,练一练,将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应NH4I（s）NH3（g）+HI（g）2HI（g）H2（g）+I2（g）当反应达到平衡时，c（H2）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，则NH3的浓度为（）A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L,D,例题连续平衡,一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，则氧气在反应起始时的浓度可能是:

（A）0.82mol/L（B）02mol/L（C）00.8mol/L（D）无法确定,B,练一练,在密闭容器中进行如下反应：

X2（气）+Y2（气）2Z2（气），已知X2、Y2、Z2的起始浓度0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后,各物质的浓度可能为:

A、Z2为0.3mol/LB、Y2为0.35mol/LC、X2为0.2mol/LD、Z2为0.4mol/L,AB,练一练,一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质的量A,发生如下反应并建立平衡:

A（g）2B（g）,2B（g）C（g）+2D（g）测得平衡时各物质的量浓度是:

A=0.3mol/L,B=0.2mol/L,C=0.05mol/L.最初向容器里加入A的物质的量是（）A.0.5molB.0.8molC.0.9molD.1.2mol,C,练一练,例题极端假设法,在一定条件下，可逆反应A2（g）+B2（g）2C（g）达平衡时，各物质的平衡浓度分别为c（A2）=0.5mol/L，c（B2）=0.1mol/L，c（C）=1.6mol/L。

若用a、b、c分别表示A2、B2、C的起始浓度，则：

（1）a、b应满足的关系

（2）a、b的取值范围,a=b+0.4,0.4mol/La1.3mol/L0mol/Lb0.9mol/L,