化學(xué)平衡常數(shù) (公開課)

1、第三節(jié)化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)請同學(xué)們閱讀課本請同學(xué)們閱讀課本P28P29 表中的數(shù)據(jù)回答下列表中的數(shù)據(jù)回答下列問題。問題。1、一定溫度下達到平衡時， 的數(shù)值有什么特點？2、 的結(jié)果與起始濃度的大小以及建立平衡的途徑有無關(guān)系3、 表達式中的冪與計量系數(shù)之間有何關(guān)聯(lián)？ 在在一定溫度一定溫度下，當一下，當一可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)達達到到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)后，后，生生成物濃度成物濃度的冪之積與的冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積反應(yīng)物濃度冪之積的的比值比值是一個常是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為數(shù)，這個常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)，用，用K表

2、示。表示。)()()()(BcAcDcCcKbadc對于下列可逆反應(yīng)：對于下列可逆反應(yīng)：aA (g)+ bB (g) cC(g) + dD(g)，則有：則有：其中其中c為各組分的為各組分的平衡濃度平衡濃度3、意義：、意義：（1）K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進行的程度越大，即該反應(yīng)進行越大，它的正向反應(yīng)進行的程度越大，即該反應(yīng)進行的越完全，的越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。轉(zhuǎn)化率就越小。定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進行的程度定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進行的程度（3）一般當）一般當K

3、105 時，該反應(yīng)進行得基本完全，時，該反應(yīng)進行得基本完全， K 0時時（1）溫度）溫度升高升高，平衡向著，平衡向著吸熱（正反應(yīng)）吸熱（正反應(yīng)）的方向移動，的方向移動，K值值增大增大。（2）溫度）溫度降低降低，平衡向著，平衡向著放熱（逆反應(yīng)）放熱（逆反應(yīng)）的方向移動，的方向移動，K值值減小減小。2、當、當H0時時（1）溫度）溫度升高升高，平衡向著，平衡向著放熱（逆反應(yīng)）放熱（逆反應(yīng)）的方向移動，的方向移動，K值值減小減小。（2）溫度）溫度降低降低，平衡向著，平衡向著吸熱（正反應(yīng)）吸熱（正反應(yīng)）的方向移動，的方向移動，K值值增大增大。Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O

4、4(s) + 4H2(g) 高溫高溫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練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請大家寫出下列可逆反根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式。應(yīng)的平衡常數(shù)表達式。)H(c)OH(cK2424)()()(2722242OCrcHcCrOcK5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達到平衡狀態(tài)）必須指明溫度，反應(yīng)必

5、須達到平衡狀態(tài)（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進行的程度，不表示反應(yīng)）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進行的程度，不表示反應(yīng) 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）在進行）在進行K值的計算時，固體不作考慮，表達式中值的計算時，固體不作考慮，表達式中 不需表達不需表達Fe3O4(s) 4H2(g) 高溫高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：)H(c)OH(cK2424一定溫度下一定溫度下5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（4）在進行）在進行K值的計算時，純液體參加的反應(yīng)不作考值的計算時，純液體參加的反應(yīng)不作考慮，表達式中不需表達慮，表達式中不需表達Cr2O72- +

6、H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定溫度下：一定溫度下：5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（5）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關(guān)）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關(guān)N2+3H2 2N2NH32NH3 N 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 = K32 某溫度下：某溫度下：5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（6）多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則若干方程式相

7、加若干方程式相加(減減)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積分步平衡常數(shù)之乘積(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 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、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（6）多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則 若干方程式相加若干方程式相加(

8、(減減) )，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積分步平衡常數(shù)之乘積( (商商) )。例例2: K = K1/ / K2（7）利用）利用K 值可判斷某可以反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)值可判斷某可以反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài))()()()(B.cAcD. cCcQcbadcQc K ：Qc K ：Qc K ：反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)， v正正 v逆逆反應(yīng)向正方向進行反應(yīng)向正方向進行， v正正 v逆逆反應(yīng)向逆方向進行反應(yīng)向逆方向進行， v正正 v逆逆注意：濃度商是任意的時刻注意：濃度商是任意的時刻生成物濃度生成物濃度的冪之積的冪之積與與反應(yīng)物濃度冪之積反應(yīng)物濃度冪之積的的比值

9、比值5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題二、化學(xué)平衡的相關(guān)計算二、化學(xué)平衡的相關(guān)計算基本模式基本模式“三段法三段法”轉(zhuǎn)化濃度：轉(zhuǎn)化濃度：mx nx px qx 平衡濃度：平衡濃度：a-mx b-nx px qx 基本關(guān)系基本關(guān)系生成物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度生成物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 反應(yīng)物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度反應(yīng)物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 例：例： mA + nB pC + qD 起始濃度：起始濃度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)例例1：某溫度下，向某溫度下，向10L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和和1.

10、00 mol I2(g)，反應(yīng)平衡后，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為的濃度為0.0200 molL-1試試求該溫度下求該溫度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)。的平衡常數(shù)。解：解：據(jù)題意可知，起始時據(jù)題意可知，起始時c(H2)=c(I2)=0.100molL-1H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始時各物質(zhì)的濃度起始時各物質(zhì)的濃度/molL-1 0.100 0.100 0變化的各物質(zhì)的濃度變化的各物質(zhì)的濃度/molL-1平衡時各物質(zhì)的濃度平衡時各物質(zhì)的濃度/molL-1K =(0.160)2(0.0200)2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=答：平衡常數(shù)為答：平衡常數(shù)為64.0。 0.08000.08000.1600.02000.02000.160c(CO) c(H2O)【練習(xí)練習(xí)2】在一密閉容器中，在一密閉容器中，CO與與H2O混合加熱到混合加熱到800達到下列平衡：達到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，若反應(yīng)開始時，若反應(yīng)開始時CO和和H2O的濃度均為的濃度均為0.200 molL-1 ，求達到平衡時，求達到平衡時CO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少？轉(zhuǎn)化率是多少？ c(平平)/molL-1 0.200 x 0.200 x x x 解得: x = 0.1解：解：設(shè)平衡時設(shè)