1、1第三节 化学平衡 第 4 课时 化学平衡常数21.什么是化学平衡？2.化学平衡有哪些特征？3.什么是平衡移动？1.化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2.逆、等、动、定、变 3.条件改变（浓度、温度、压强）导致旧平衡破坏，新平衡建立的过程。提问：H2(g)+I2(g)2HI(g)密闭容器457.6 根据数据通过计算分析出平衡时数据中的规律。48.3848.6148.5448.4848.7148.81下面我们以H2和I2(g)的反应为例,研究化学平衡的性质c0(H2)c0(I2)c0(HI)c2 (HI)c(H2)c
2、(I2)(1)温度不变时，为常数,用K表示,K=48.74；(2)常数K与反应的起始浓度大小无关；(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立 的过程无关。2c (HI)c(H2)c(I2)结论54.554.654.4554.33H2(g)+I2(g)2HI(g)密闭容器425.6 温度改变平衡常数也发生改变。结论c2 (HI)c(H2)c(I2)c0(H2)c0(I2)c0(HI)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，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。（简称平衡常数）对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(
3、g)pC(g)+qD(g)2.表达式阅读总结cp (C)cq (D)c(A)c(B)=K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)2SO3(g)C(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！催化剂 c 2(SO3)c2(SO2)c(O2)K=c(CO)c(H2)c(H2O)K=83.表示意义 K值越大，说明平衡体系中生成物的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物的转化率越大。反之就越不完全，转化率就越小。9(1)K 只是温度的函数，即：K=f(T)若H0,温度升高，K值若H0,温度升高，K值
4、(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数而不写入表达式。(3)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。注意增大。减小。例1：在某温度下，将H2和I2各0.1 mol 的混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后c(H2)=0.008 0 mol/L。（1）求该反应的平衡常数。（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2 mol，试求达到平衡状态时各物质的浓度。1011【解析】（1）H2 +I2 2HI 起始浓度/molL-1 0.010 0.010 0变化浓度/molL-1 0.002 0 0.002 0 0
5、.004 0平衡浓度/molL-1 0.008 0 0.008 0 0.004 0答：平衡常数为0.25。c2 (HI)c(H2)c(I2)12（2）H2 +I2 2HI 起始浓度/molL-1 0.020 0.020 0变化浓度/molL-1 x x 2x平衡浓度/molL-1 0.020-x 0.020-x 2x答:平衡时 c(H2)=c(I2)=0.016 mol/L c(HI)=0.008 0 mol/L解之得 x=0.004 0 mol/L平衡时 c(H2)=c(I2)=0.016 mol/L c(HI)=0.008 0 mol/Lc2 (HI)c(H2)c(I2)例2：在密闭容器中
6、，将 2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到 800 C，达到平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0求CO转化为CO2的转化率。13【解析】设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x,容器的容积为V。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始浓度：平衡浓度：变化浓度:xV xV xV xV c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)x2=(2.0-x)(10-x)=20-12x+x2CO转化为CO2的转化率为：答：CO转化为CO2的转化率为83%。1如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学
7、平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=c(CO2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)书写平衡常数关系式的规则K=c(CO)c(CO2)c(H2)2稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中，如：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+K=c2(CrO42-)c2(H+)c(Cr2O72-)3非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2OK=c(CH3COOC2H5)c(
8、H2O)c(C2H5OH)c(CH3COOH)4同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。例：N2O4（g）2NO2（g）1/2N2O4（g）NO2（g）1/3N2O4（g）2/3NO2（g）K=c2(NO2)c(N2O4)K=c(NO2)c1/2(N2O4)K=c2/3(NO2)c1/3(N2O4)化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）例1:2NO(g)+O2(g)2NO2 K1 2NO2(g)N2O4 K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1 K2 5多重平衡
9、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)化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）例2:C(s)+CO2(g)2CO(g)K C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2 K=K 2 K 1化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）在一定温度的密闭容器中，对于反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（1）将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？（2）保持H2的浓度不改变将容器的
10、体积扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？【课后思考】向逆反应方向移动化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）当平衡体系中有多条件改变，勒夏特列原理无法判断平衡移动方向时，我们可以考虑计算QC和K的相对大小。注意：化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商（1）QCK:反应向正方向进行（2）QCK:平衡不移动（3）QCK:反应向逆方向进行m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)cp
11、(C)cq (D)cm(A)cn(B)=Qc化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O2 2SO3知c(SO2)始=0.4 mol/L，c(O2)始=1 mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判断，（1）当SO2转化率为50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？练习 化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）（1）用浓度熵判断：QC=0.22/0.220.91.1K19
12、 未达到平衡，向正方向进行。（2）列出三段式，用平衡常数解。2SO2 O2 2SO3起始浓度(mol/L)0.4 1 0转化浓度(mol/L)2x x 2x平衡浓度(mol/L)(0.42x)(1x)2x依据平衡常数的定义，则：=19 解得：x0.16 mol/LSO2的转化率应为:20.16/0.4100%=80%2220.4-2(1-)（）（）xxx化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）27化学平衡常数1.概念2.意义3.表达式4.有关计算K=f(T)cp (C)cq (D)cm(A)cn(B)=K化学平衡常数优品教学PPT人教
13、版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）281下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是()A混合物中各组分的浓度改变B正、逆反应速率改变C混合物中各组分的含量改变D混合体系的压强发生改变C化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）292.某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 molSO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数为()A3.2103B1.6103C8.0102 D4.0102A化学平衡常数优品教学
14、PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）303某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)2B(g)4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常数表达式是KB此时，B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大Bc4(C)c2(D)c3(A)c2(B)化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）314已知化学反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，其平衡常数为K；（1）通过表格中的数值可以推断：反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。（2）反应平衡常数的表达式为_。吸热c(CO)c(CO2)化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）化学平衡常数优品教学PPT人教版（精品系列PPT）
