二、37平衡常數(shù)

1、五、化學(xué)平衡常數(shù)五、化學(xué)平衡常數(shù)1.1.定義：定義： 一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度計(jì)量系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度成物濃度計(jì)量系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度計(jì)量系數(shù)次方的乘積的比值是一個(gè)常數(shù)，稱計(jì)量系數(shù)次方的乘積的比值是一個(gè)常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用為化學(xué)平衡常數(shù)，用“K”“K”表示。表示。一、化學(xué)平衡常數(shù)：一、化學(xué)平衡常數(shù)： 可逆反應(yīng)：可逆反應(yīng)：a A(g)+ b B(g) c C(g)+ d D(g)()()()(BcAcDcCcKbadc2.2.表達(dá)式：表達(dá)式：K K只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān), ,與與C C、P P均無(wú)關(guān)均無(wú)關(guān)(T(T不變不變K

2、K不變不變) )固體或純液體，其濃度可視為固體或純液體，其濃度可視為“1”1”不帶入計(jì)算不帶入計(jì)算【例】例】寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式： 3.K3.K書寫注意事項(xiàng)書寫注意事項(xiàng): :CaCO3（s） CaO（s）+CO2（g）)()()(232321HcNcNHcK)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH( cK/22322133N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3同一反應(yīng)書寫方式不同，同一反應(yīng)書寫方式不同，K K的表達(dá)式不同。的表達(dá)式不同。書寫方式一旦確定，書寫方式一旦確定，K K與從哪個(gè)方向開始無(wú)關(guān)。

3、與從哪個(gè)方向開始無(wú)關(guān)。K1=K2=K3=正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)關(guān)系正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)關(guān)系。練習(xí)練習(xí) 寫出下列反應(yīng)中平衡常數(shù)的表達(dá)式：寫出下列反應(yīng)中平衡常數(shù)的表達(dá)式：(1)Cr(1)Cr2 2O O7 72 2H H2 2O O 2CrO422H(2)C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)(3)CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無(wú)關(guān)催化劑無(wú)關(guān)。改變溫若平衡正向移動(dòng)，則改變溫若平衡正向移動(dòng)，則k k增大增大。4.K4.K的意義：的意義：K K越大，反應(yīng)向正向進(jìn)行的越完全；越大，反應(yīng)向正向進(jìn)行的越完全； 一般一

4、般K10K105 5時(shí)，認(rèn)為該反應(yīng)已基本進(jìn)行完全時(shí)，認(rèn)為該反應(yīng)已基本進(jìn)行完全 利用利用K K值可判斷某時(shí)刻是否達(dá)到平衡狀態(tài)；值可判斷某時(shí)刻是否達(dá)到平衡狀態(tài)； 若將用任意時(shí)刻的濃度計(jì)算得的比值稱為若將用任意時(shí)刻的濃度計(jì)算得的比值稱為濃度商濃度商，用，用“Q QC C”表示，則：表示，則： 若若 QCK ，說明反應(yīng)在向說明反應(yīng)在向_進(jìn)行進(jìn)行若若QCK ，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)若若QCK ，說明反應(yīng)在向說明反應(yīng)在向_進(jìn)行進(jìn)行正向正向逆向逆向5.K5.K的計(jì)算：的計(jì)算：例例1:合成氨的反應(yīng)合成氨的反應(yīng)N2+3H2 2NH3，在某溫度下在某溫度下只充入氮?dú)夂蜌錃猓_(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度是

5、只充入氮?dú)夂蜌錃猓_(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度是:N2=3molL-1，H2=9molL-1，NH3 =4molL-1試求試求：該反應(yīng)的平衡常數(shù)該反應(yīng)的平衡常數(shù) N2、H2的初始濃度。的初始濃度。K=7.3210-3初始初始C(N2)=5molL-1 C(H2)=15molL-1。例例2:反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：在

6、該溫度下。，試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。（2）若）若SO2(g) 的初始濃度均增大到的初始濃度均增大到3mol/L,則則SO2轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲哭D(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3已知已知c(SO2)始始=0.4mol/L，c(O2)始始=1mol/L，經(jīng)測(cè)定經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K19，試判斷：，試判斷：（1）當(dāng)）當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為50時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)行？衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向

7、哪個(gè)方向進(jìn)行？（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)， SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？判斷正誤判斷正誤BC吸熱吸熱8300.12060%作業(yè)作業(yè)1、在密閉容器中，將、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如下反應(yīng)：可進(jìn)行如下反應(yīng)：2NO2 2NO+O2，在平衡在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是：時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是：NO2=0.06mol/L， NO=0.24mol/L，O2=0.12mol/L.試求：試求：（1）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）起始時(shí)）起始時(shí)NO2的濃度。的濃度。（3） NO2的的平衡平衡轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率。 作業(yè)作業(yè)2 2：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：對(duì)于化學(xué)反應(yīng) 已知已知11001100時(shí)，時(shí)，K=0.263K=0.263，試回答：，試回答：（1 1）寫出）寫出K K的表達(dá)式的表達(dá)式（2 2）試分析升高溫度，）試分析升高溫度，K K如何變化？如何變化？（3 3）11001100，測(cè)得二氧化碳的濃度為，測(cè)得二氧化碳的濃度為0.025 0.025 mol/Lmol/