化学平衡常数--.课件.ppt

1、第三节第三节 化学平衡化学平衡化学平衡常数化学平衡常数 一定条件下的可逆反应一定条件下的可逆反应存在平衡状态，那么，当达存在平衡状态，那么，当达到化学平衡状态时，究竟有到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成生成物，多少反应物转化成生成物，平衡体系中各物质的浓度之平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系呢？间是否有一定的关系呢？交流预习交流预习? ?序号序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)c(H2)c(I2)C(HI)10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.01135

2、0.0090400.0038410.0015240.016873000.015200.0016960.0016960.011814000.012870.0014330.0014330.010005000.037770.0042130.0042130.0293448.3848.6148.4848.7148.74密闭容器密闭容器457.6根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。的值，并分析其中规律。2c (HI)c(H2) c(I2) I2(g) + H2(g) 2HI(g)2c (HI)c(H2) c(I2) 自主探究自主探究分析上表，你得出什么结论？分析上表

3、，你得出什么结论？结论：结论：即：生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积即：生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值是一个常数。的比值是一个常数。I2(g) + H2(g) 2HI(g)2c (HI)c(H2) c(I2) = =常数常数 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平衡时，生成物浓度达到平衡时，生成物浓度幂幂之积与反应物浓之积与反应物浓度度幂幂之积的比值是一个常数，这个常数就是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），该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号用符号K表示。表示。一、化学平衡常数一、化学平衡

4、常数化学计量数化学计量数 2、表达式、表达式对于可逆反应：对于可逆反应：mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)在一定在一定温度下达到平衡，则平衡常数的表达式为：温度下达到平衡，则平衡常数的表达式为：)()()()(qBcAcDcCcKnmp其中其中c为各物质平衡时的浓度为各物质平衡时的浓度互动提高互动提高写出下列反应的平衡常数的数学表达式。写出下列反应的平衡常数的数学表达式。2SO2(g)+O2(g) 2SO3（g） C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)催化剂催化剂 注意注意1：反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，固：反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，固体体 和纯液体

5、不代入表达式。和纯液体不代入表达式。)()()(22232OcSOcSOcK)()()(22OHcHcCOcKFe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) )()(2424HcOHcK在进行在进行K值的计算时，稀溶液中的值的计算时，稀溶液中的H2O的浓度可不表达的浓度可不表达Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定温度下：一定温度下：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 Kc0 (H2)c0(I2)c0 (HI)c(H2)c(I2)c(HI)10.011

6、970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.0038410.0015240.016873000.015200.0016960.0016960.011814000.012870.0014330.0014330.010005000.037770.0042130.0042130.02934问题探究：仔细观察反应起始时的浓度。问题探究：仔细观察反应起始时的浓度。48.3748.6248.4948.7048.50注意注意2：平衡常数与反应物和生成物的浓度无关平衡常数与反应物和生成物的浓度无关2c (HI)c(H2) c(I2) 【问题探究】【问

7、题探究】 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)c(SO2)c(O2)c(SO3)T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T230.02000.010000.01600.00800.004040.08000.030000.05800.01900.0220c2(SO3)c2(SO2) c(O2)19.3919.027.817.57注意注意3：平衡常数只与反应本身

8、及温度有关。平衡常数只与反应本身及温度有关。对于同一反应，对于同一反应，T一定，一定，K一定。一定。注意注意4：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 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3)H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH( cK/22322133K1 = 1/K2 某温度下：某温度下：同一条件下同一条件下,正、逆反应的平衡常数互为倒数关系。正、逆反应的平衡常数互为倒数关系。计量数变为原来的计量数变为原来的n倍，平衡常数变为原来倍，平衡常数变为原来n次方。次

9、方。K1 = K321、下列关于平衡常数、下列关于平衡常数K的说法中，正确的是的说法中，正确的是平衡常数平衡常数K只与反应本身及温度有关只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数衡常数K加入催化剂不改变平衡常数加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数平衡常数K只与温度有关，与反应的本身只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关。及浓度、压强无关。A. B. C. D.D基本模式基本模式“三段式三段式”转化：转化： mx nx px qx 平衡：平衡：a - mx b - nx px qx 基本关系基本关系生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物

10、：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反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 例：例： m A + n B p C + q D 起始：起始： a b 0 0各物质的转化量之比等于化学计量数之比各物质的转化量之比等于化学计量数之比 转化率转化率气体的平均分子量气体的平均分子量总总总总nmM mVM%100)()()(%100)()()(始平始始平始转化率cccnnn（3）反应物的转化率公式：）反应物的转化率公式：%100)()()(%100)%(00AcAcAcAAA平的起始浓度的浓度的变化量N2的转化率的转化率 = 100% = 40% 25%100)(%100始（始）转化率c

11、cnn例题例题 在某温度下在某温度下, ,将将H H2 2和和I I2 2各各0.10mol0.10mol的气态混合物充入的气态混合物充入 10L10L的密闭容器中的密闭容器中, ,充分反应充分反应, ,达到平衡后达到平衡后, ,测得测得C(HC(H2 2)=0.0080mol/L.)=0.0080mol/L.(1)(1)求该反应的平衡常数求该反应的平衡常数(2)(2)在上述温度下在上述温度下, ,该容器中若通入该容器中若通入H H2 2和和I I2 2蒸汽各蒸汽各 0.20mol. 0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度试求达到化学平衡状态时各物质的浓度. .H2 + I2 2H

12、I解解(1)根据题意得根据题意得:平衡浓度平衡浓度mol/L: 0.0080 0.0080 0.0040 起始浓度起始浓度mol/L: 0.01 0.01 0K=C2(HI)C(H2) C(I2)=0.25H2 + I2 2HI平衡浓度平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x起始浓度起始浓度mol/L: 0.02 0.02 0解解(2)设设H2的消耗浓度为的消耗浓度为xK=C2(HI)C(H2)C(I2)=0.25=(2x)2(0.02-x)2X=0.0040mol/LC(H2)=c(I2)=0.016mol/LC(HI)=0.0080mol/L答答:略略)()()()(BcAc

13、DcCcKbadcaA + bB cC + dDK值值越大越大，说明平衡体系中生成物所占比例越多，正向，说明平衡体系中生成物所占比例越多，正向反应进行的程度越大，反应进行的越反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物转化完全，反应物转化率越大率越大；K值值越小越小，反应进行的越，反应进行的越不完全，转化率越小不完全，转化率越小；一般地，一般地，K 10 105 5时，则该反应进行的基本完全。时，则该反应进行的基本完全。 意义：可以意义：可以定量的描述化学反应进行的程度定量的描述化学反应进行的程度总结归纳总结归纳 化学平衡常数化学平衡常数 1.概念 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,

14、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。 2.表达式 对于可逆反应:mA(g)+n(B)(g)pC(g)+qD(g),K=(C)(D)(A)(B)。 3.特点 K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关。 4.意义 K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度 越大,即该反应进行得越完全,反应的转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。 1、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，其化学平衡常数 K和温

15、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”）。）。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6巩固反馈巩固反馈吸热吸热 1、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：（3）能判断该反应是否达到化学平衡

16、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)，试判断此时的温度为，试判断此时的温度为 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6BC8302.在体积在体积1L的密闭容器中，的密闭容器中，CO和和H2O混合加热混合加热到到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的物质的量分别为的物质的量分别为2mol和和10 mol 。反应。反应2min达到平衡。求：达到平衡。求：反应达到平衡时反应达到平衡时CO的浓度；的浓度；反应达到平衡时反应达到平衡时CO2的平均反应速率；的平均反应速率；反应达到平衡时转化为反应达到平衡时转化为CO2的转化率。的转化率。1.660.1783%作业作业P32第4.5.6题做在书上，第9题做在作业本上探究化学反应进行的方向Thank You世界触手可及世界触手可及携手共进，齐创精品工程携手共进，齐创精品工程