1、 我们知道，当一定条件下的可逆反应达我们知道，当一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态时，该可逆反应进行到了最到化学平衡状态时，该可逆反应进行到了最大限度，那么当达到化学平衡状态时，究竟大限度，那么当达到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物？平衡体系中有多少反应物转化成了生成物？平衡体系中各物质的浓度之间是否存在一定的关系？这各物质的浓度之间是否存在一定的关系？这是研究可逆反应常常需要知道的问题，这节是研究可逆反应常常需要知道的问题，这节课我们就来讨论这方面的问题。课我们就来讨论这方面的问题。c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c2(NO2)1.081.381.613.89171.
2、9171.2170.4169.9【交流与讨论】【交流与讨论】P60 请大家完成请大家完成 P60页的页的“交流与讨论交流与讨论”，并根据所得，并根据所得结果总结归纳平衡时反应物、生成物浓度之间的关系。结果总结归纳平衡时反应物、生成物浓度之间的关系。结论：结论：生成物与反应物的系数次方的比是一常数。生成物与反应物的系数次方的比是一常数。第二单元第二单元 化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度化学平衡常数专题二专题二化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡一、化学平衡常数一、化学平衡常数1 1、 概念概念 对某一可逆反应，在对某一可逆反应，在一定温度一定温度下，下，无论反应物的起始浓度如何，
3、反应无论反应物的起始浓度如何，反应达达到到平衡状态平衡状态后，生成物与反应物后，生成物与反应物浓度系数浓度系数次方的比次方的比是一个常数，称为是一个常数，称为化学平衡常化学平衡常数数，用，用K表示。表示。)()()()(BcAcDcCcKbadc对于下列可逆反应：对于下列可逆反应：aA + bB cC + dD，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， K值只随值只随温度的变化而变化。温度的变化而变化。思考：思考： 学习化学平衡常数有什么重要意义？学习化学平衡常数有什么重要意义？对我们研究化学反应进行的程度有什么对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助？帮助？ 请大家阅读书
4、本请大家阅读书本P61P61页及表页及表2-72-7，并得出结论。并得出结论。 K值的大小，表示在值的大小，表示在该温度该温度下达到下达到平平衡衡时，反应进行的时，反应进行的程度程度（反应的（反应的限度限度），），K值值越大越大，表明反应进行的，表明反应进行的程度越大程度越大；反；反之则越小。之则越小。 一般来说，平衡常数一般来说，平衡常数K105，认为，认为正反应进正反应进行得较完全；行得较完全；K 10-5则认为这个反应的则认为这个反应的正反应正反应很难进行很难进行(逆反应较完全）。逆反应较完全）。Br2+ H2O H+ +Br - + HBrO 2Fe3+ + Fe 3Fe2+ )e()
5、e(3223FcFcK)()(24221NOcONcK 2NO2 N2O4 NO2 N2O412【观察思考】【观察思考】 阅读表阅读表2-82-8和和2-92-9，思考可逆反应平衡常数，思考可逆反应平衡常数的特点和使用条件，总结书写平衡常数表达式的注意事项的特点和使用条件，总结书写平衡常数表达式的注意事项)()(2242NOcONcK )(.c(HBrO)r( c).(2-BrcBHcK4.使用使用平衡常数的平衡常数的注意事项注意事项（2）K值表达式中，值表达式中，固体固体、液态液态水水不写不写（3）平衡常数的表达式与方程式的书写方式）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关有关（1）K只与温度
6、有关，所以使用时应注明温度只与温度有关，所以使用时应注明温度（4）平衡常数表示反应进行的程度，不表示）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，反应的快慢，即速率大，K值不一定大值不一定大【学科提炼】【学科提炼】 化学平衡化学平衡化学反应研究的化学反应研究的“参照系参照系”5 利用利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态 Qc K ： Qc K ： QcK ：)()()()(B.cAcD. cCcQcbadc=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
7、正正 v逆逆二、平衡转化率二、平衡转化率( ( ) )100%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1 1、定义：某反应物在平衡时已转化的量与该、定义：某反应物在平衡时已转化的量与该物质起始时的总量的比值。物质起始时的总量的比值。2 2、表达式：、表达式：3 3、理解注意：、理解注意：(1)(1)、转化率是对反应物而言的、转化率是对反应物而言的(2)(2)、在一定温度下可逆反应中，、在一定温度下可逆反应中，K K值越大，值越大，反应物的转化率就越高反应物的转化率就越高(3)(3)、对于一给定可逆反应，、对于一
8、给定可逆反应，K K值只与温度值只与温度有关，而有关，而 不仅与温度有关也与反应物起不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关。始浓度有关。【观察思考】【观察思考】 P62 分析下列两则例题，请归纳解题思路和关键步骤分析下列两则例题，请归纳解题思路和关键步骤，并思考问题，并思考问题1和问题和问题2。【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 molL-1试求该温度下试求该温度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常的平衡常数。数。解：解：H
9、2(g) + I2(g) 2HI(g)起始起始 0.100 0.100 0变化变化平衡平衡0.160 0.0200 K =(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。 物质的量浓度物质的量浓度（molL-1）0.0800 0.0800 0.0200 0.160 c(CO) c(H2O)【例例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
10、为0.200 molL-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) 0.200 x 0.200 x x x 解得: x = 0.1解：设平衡时解：设平衡时CO2和和H2的浓度为的浓度为x molL-1K =x2(0.200 x)(0.200 x)c(始始) 0.200 0.200 0 0c(变变) x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) = = 100%= 50.0% 0.1000.200CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)molL-1三、化学平衡的相关计算三、化学平衡的相关计算 “三段式法三段式法”转化浓度
11、：转化浓度：mx nx px qx 平衡浓度：平衡浓度：a-mx b-nx px qx mA + nB pC + qD 起始浓度：起始浓度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)【问题【问题1】若向例】若向例1的的10L真空容器中注入真空容器中注入2.00 mol HI， 保持与例保持与例1相同的温度，达到平衡时，容器中相同的温度，达到平衡时，容器中H2和和I2的的浓度是否也是浓度是否也是0.0200 molL-1？为什么？请利用例？为什么？请利用例1的结的结果验证你的结论。果验证你的结论。解：解：H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始起始 0 0 0.200变化变化平
12、衡平衡K =(0.200- 2x)2x2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=物质的量浓度物质的量浓度（molL-1）x x 2x x x 0.200- 2x x=0.0200 c(CO) c(H2O)【问题问题2】若将例】若将例2中中H2O的起始浓度增大至的起始浓度增大至0.400 molL-1 ，其他条件不变，则，其他条件不变，则CO平衡转化率会发生什平衡转化率会发生什么变化？请参考例么变化？请参考例2，计算验证你的结论。，计算验证你的结论。 c(平平) 0.200 x 0.400 x x x 解得: x = 0.133解：设平衡时解：设平衡时CO2和和H2的浓度为的浓度为x
13、 molL-1K =x2(0.200 x)(0.400 x)c(始始) 0.200 0.400 0 0c(变变) x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) = = 100%= 66.5% 0.1330.200CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)molL-13 3、理解注意：、理解注意：(4)(4)、两种反应物的起始量符合化学计量、两种反应物的起始量符合化学计量数之比，则其转化率是相等的数之比，则其转化率是相等的(5)(5)、在一定条件下，对于一给定可逆反应，、在一定条件下，对于一给定可逆反应，增大其中一种物质的浓度，另一种反应物增大其中一种物质的浓度，另一种反应
14、物的转化率增大，本身的转化率减小。的转化率增大，本身的转化率减小。 850K时，在一密闭容器中充入一定量的时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和和O2，当反应达到平衡后测得：当反应达到平衡后测得：SO2、O2和和SO3的浓度分别为的浓度分别为6.010-3 molL-1 、8.010-3 molL-1 和和 4.410-2 molL-1。计算：计算：（1）该温度下反应）该温度下反应 的平衡常数。的平衡常数。（2）达平衡状态时）达平衡状态时 SO2的转化率。的转化率。2SO2+O2 2SO3【学以致用】【学以致用】 P63 P632SO2+O2 2SO3平衡浓度平衡浓度 (10-3 molL-1
15、 ) 6.0 8.0 44起始浓度起始浓度 (10-3 molL-1 ) ？ ？ 0变化浓度变化浓度 (10-3 molL-1 ) 4444226.788%5030Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) )H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH(cK/22322133N2+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
16、平衡常数表达式。应的平衡常数表达式。)H(c)OH(cK2424)()()(2722242OCrcHcCrOcK 练习练习2、在某温度下，可逆反应：、在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为，的平衡常数为，下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变随温度改变而改变小结：小结：4、使用平衡常数的注意事项、使用平衡常数的注意事项二、平衡转化率二、平衡转化率( )1、定义：、定义：P492、表达式：、表达式：3、理解注意：、理解注意：三、化学平衡的相关计算三、化学平衡的相关计算
