化学平衡常数公开课PowerPoint演示文稿.ppt

第三节化学平衡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化学平衡常数1.请同学们阅读课本请同学们阅读课本P28—P29 表中的数据回答下列表中的数据回答下列问题1、一定温度下达到平衡时， 的数值有什么特点？2、 的结果与起始浓度的大小以及建立平衡的途径有无关系3、 表达式中的幂与计量系数之间有何关联？2.一、化学平衡常数一、化学平衡常数——化学平衡的特征化学平衡的特征1 1、、、、 概念概念概念概念 在在一定温度一定温度下，当一下，当一可逆反应可逆反应达达到到平衡状态平衡状态后，后，生成生成物浓度物浓度的幂之积与的幂之积与反应物浓度幂之积反应物浓度幂之积的的比值比值是一个常数，是一个常数，这个常数称为这个常数称为化学平衡常数化学平衡常数，用，用K表示2 2、、、、K K的表达式的表达式的表达式的表达式对于下列可逆反应：对于下列可逆反应：aA (g)+ bB (g) cC(g) + dD(g)，，则有：则有：其中其中c为各组分的为各组分的平衡浓度平衡浓度3.3、意义：、意义：（（1））K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，的越完全，反应物的转化率反应物的转化率越大；反之，就越不完全，越大；反之，就越不完全，转化率就越小。

转化率就越小定量的衡量化学反应进行的程度定量的衡量化学反应进行的程度（（3）一般当）一般当K>105 时，该反应进行得基本完全，时，该反应进行得基本完全， K <10-5 时则认为该反应很难进行时则认为该反应很难进行(逆反应较完全）逆反应较完全）（（2））K只受只受温度影响温度影响，而其它外界条件如：，而其它外界条件如： 浓度、浓度、 压强、催化剂等变化对其无影响压强、催化剂等变化对其无影响×100%  =该反应物的起始浓度－该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度－该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度该反应物的起始浓度4.4、影响化学平衡常数的因素、影响化学平衡常数的因素（温度）（温度）1、当、当∆H>0时时（（1）温度）温度升高升高，平衡向着，平衡向着吸热（正反应）吸热（正反应）的方向移动，的方向移动，K值值增大增大2）温度）温度降低降低，平衡向着，平衡向着放热（逆反应）放热（逆反应）的方向移动，的方向移动，K值值减小减小2、当、当∆H<0时时（（1）温度）温度升高升高，平衡向着，平衡向着放热（逆反应）放热（逆反应）的方向移动，的方向移动，K值值减小减小。

2）温度）温度降低降低，平衡向着，平衡向着吸热（正反应）吸热（正反应）的方向移动，的方向移动，K值值增大增大5.Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) N2+3H2 2NH32NH3 N2+ 3H2 N2 + H2 NH31232练习练习1：：根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式应的平衡常数表达式6.5、使用平衡常数应注意的问题、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）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）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，的快慢，即速率大，K值不一定大值不一定大（（3）在进行）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表达式中值的计算时，固体不作考虑，表达式中 不需表达不需表达Fe3O4(s) 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：一定温度下一定温度下7.5、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（（4）在进行）在进行K值的计算时，纯液体参加的反应不作考虑，值的计算时，纯液体参加的反应不作考虑，表达式中不需表达表达式中不需表达Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：一定温度下：一定温度下：8.5、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2N2NH32NH3 N N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1 = 1/K2 = K32 某温度下：某温度下：9.5、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（（6））多重平衡规则多重平衡规则若若干干方方程程式式相相加加(减减)，，则则总总反反应应的的平平衡衡常常数数等等于于分步平衡常数之乘积分步平衡常数之乘积(商商)。

例例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 (g) K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g)K = K1   K2 10. C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K25、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（（6））多重平衡规则多重平衡规则 若若干干方方程程式式相相加加( (减减) )，，则则总总反反应应的的平平衡衡常常数数等等于于分步平衡常数之乘积分步平衡常数之乘积( (商商) )例例2: K = K1/ / K211.（（7）利用）利用K 值可判断某可以反应是否处于平衡状态值可判断某可以反应是否处于平衡状态)()()()(B.cAcD. cCcQcbadc=Qc ＜＜ K ：：Qc ＝＝ K ：：Qc ＞＞K ：：反应处于平衡状态反应处于平衡状态，， v正正＝＝ v逆逆反应向正方向进行反应向正方向进行，， v正正＞＞ v逆逆反应向逆方向进行反应向逆方向进行，， v正正＜＜ v逆逆注意：浓度商是任意的时刻注意：浓度商是任意的时刻生成物浓度生成物浓度的幂之积的幂之积与与反应物浓度幂之积反应物浓度幂之积的的比值比值5、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题12.二、化学平衡的相关计算二、化学平衡的相关计算⑴⑴基本模式基本模式——“三段法三段法”转化浓度：转化浓度：mx nx px qx 平衡浓度：平衡浓度：a-mx b-nx px qx ⑵⑵基本关系基本关系②②生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度 ①①反应物：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 例：例： mA + nB pC + qD 起始浓度：起始浓度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)13.例例1：：某温度下，向某温度下，向10L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和和1.00 mol I2(g)，反应平衡后，反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0200 mol·L-1试求该温度下试求该温度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数。

的平衡常数解：解：据题意可知，起始时据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100mol·L-1H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/mol·L-1 0.100 0.100 0变化的各物质的浓度变化的各物质的浓度/mol·L-1平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/mol·L-1K =(0.160)2(0.0200)2= 64.0 c2(HI) c(H2) · c(I2)=答：平衡常数为答：平衡常数为64.0 0.08000.08000.1600.02000.02000.16014.c(CO) ·c(H2O)【【练习练习2】】在一密闭容器中，在一密闭容器中，CO与与H2O混合加热到混合加热到800℃达到下列平衡：达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，若反应开始时，若反应开始时CO和和H2O的浓度均为的浓度均为0.200 mol·L-1 ，求达到平衡时，求达到平衡时CO转化为转化为CO2转化率是多少转化率是多少？？ c(平平)/mol·L-1 0.200－－x 0.200－－x x x 解得: x = 0.1解：解：设平衡时设平衡时CO2和和H2的浓度为的浓度为x mol·L-1K =x2(0.200－－x)(0.200－－x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /mol·L-1 0.200 0.200 0 0c(变变)/mol·L-1 x x x x= 1.00c(CO2) · c(H2) =   = ×100%= 50.0% 0.1000.20015.。