化學平衡常數(shù)計算

關于化學平衡常數(shù)計算第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/L平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g)+H2(g)2HI(g)密閉容器730.6K根據(jù)數(shù)據(jù)通過計算分析出平衡時數(shù)據(jù)中的規(guī)律。48.3848.6148.5448.4848.7148.81第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日【問題探究一】分析上表，你得出什么結論？結論2：常數(shù)和起始加入反應物的濃度無關結論1：=常數(shù)（K）第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/L平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33密閉容器698.6K第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日【繼續(xù)探究】結論2：常數(shù)和起始加入反應物的濃度無關結論1：=常數(shù)（K）結論3：溫度改變該常數(shù)也發(fā)生改變。第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日【問題探究二】:以上的結論是否只適用于某一特定反應還是適用于所有的可逆反應？請用以下數(shù)據(jù)來確認。2SO2（g）

+O2

（g）2SO3（g）

密閉容器起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/L平衡時c0(SO2)c0(O2)c0(SO3)[SO2][O2][SO3]T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.0220[SO3]2[SO2]2[O2]19.3919.027.817.57第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡時，生成物的濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），用符號K表示。2、平衡常數(shù)的影響因素：只有溫度一、化學平衡常數(shù)一定溫度下aA+bBcC+dDK=—————cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日【問題探究三】:平衡常數(shù)表達式的書寫（1）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=（2）2NO2（g）N2O4

（g）K1=

N2O4

（g）2NO2

（g）K2=NO2

（g）1/2N2O4（g）K3=（3）FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)；K=注意1：純固態(tài)和純液態(tài)不寫入K（濃度為1）

注意2：以上三個反應的平衡常數(shù)之間的關系注意3：需要用實際參加反應的離子濃度表示第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、關于平衡常數(shù)和轉化率的計算第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日（1）利用平衡常數(shù),求平衡時各組分的濃度例1.在某溫度下,將H2和I2各0.01mol/L的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反應的平衡常數(shù).(2)在上述溫度下,將H2和I2各0.20mol的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達到平衡時各物質的濃度.第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日（2）利用平衡常數(shù),求平衡時反應物的轉化率例2.在體積為2L密閉容器中,將2.0molCO和10molH2O混合加熱到800oC達到下列平衡:K=1.0求CO的轉化率.第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日例3:反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下，將物質的量濃度均為2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉化率為50%，試求：在該溫度下。（1）此反應的濃度平衡常數(shù)（2）若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則它們的轉化率變?yōu)槎嗌?？結論：在一定溫度的密閉容器中，對于可逆反應，增加一種反應物的量（或濃度），該反應物轉化率下降，另外一種反應物轉化率升高。第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日三、平衡常數(shù)的運用第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日結論：表示可逆反應進行的程度：K越大，正反應進行越完全，轉化率越高，此反應平衡時，生成物濃度大【運用探究一】思考平衡常數(shù)的大小和轉化率有什么關系？第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日對于反應mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)

隨溫度的升高其反應的平衡常數(shù)有以下變化，請判斷Ⅰ和Ⅱ兩種情況哪種是吸熱，哪種是放熱？溫度平衡常數(shù)【運用探究二】ⅠⅡ結論：吸熱反應，隨溫度升高平衡常數(shù)增大放熱反應，隨溫度升高平衡常數(shù)減小第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日【課后思考】在一定溫度的密閉容器中，對于反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（1）將容器的體積擴大兩倍，該平衡向哪個方向移動？（2）保持H2的濃度不改變將容器的體積擴大兩倍，該平衡向哪個方向移動？第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日對于可逆反應，在一定溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：叫該反應的濃度商（1）QC＜K:反應向正方向進行（2）QC＝K:平衡不移動（3）QC＞K:反應向逆方向進行mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日【繼續(xù)探究】在一定溫度的密閉容器中，對于反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（2）保持H2的濃度不改變將容器的體積擴大兩倍，該平衡向哪個方向移動？注意：當平衡體系中有多條件改變，勒夏特列原理無法判斷平衡移動方向時，我們可以考慮計算QC和K的相對大小。第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日隨堂練習2：一定溫度下的密閉容器中存在：2SO2+O22SO3知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L經(jīng)測定該反應在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷，（1）當SO2轉化率為50％時，該反應是否達到平衡狀態(tài)，若未達到，哪個方向進行？（2）達平衡狀態(tài)時，SO2的轉化率應為多少？第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日

隨堂練習1：已知在800K時，反應：CO(g)+H2O(g)