化學平衡常數(shù)-K

化學平衡常數(shù)的推導序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/L平衡時平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)c[H2]c[I2]c[HI]11.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-221.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-231.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-24001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-25001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-26003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-2I2(g)+H2(g)2HI(g)48.3848.6149.5448.482c(HI)c(H2)·c(I2)

48.7148.81在457.6℃時的可逆反應平均值計算器48.74c(HI)c(H2)·c(I2)

3809288233334106487016531化學平衡常數(shù)的推導其它平衡體系的數(shù)據(jù)進行分析，都有類似的關(guān)系。通過分析實驗數(shù)據(jù)得出：2c(HI)c(H2)·c(I2)(1)某溫度下時，為常數(shù)(2)該常數(shù)與反應的起始濃度大小無關(guān)；(3)該常數(shù)與正向還是逆向建立平衡無關(guān),即與平衡建立的途徑無關(guān)。若用K表示,K平均=48.74舉例2第三節(jié)化學平衡（第四課時）化學平衡常數(shù)

3其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。3.單位:

∵濃度的單位為mol·L-1

∴K的單位為(mol·L-1)n；2.表達式可逆反應

mA(g)+B(g)pC(g)+qD(g)化學平衡常數(shù)1、定義：一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值為一常數(shù)。)()()()(CBcAcDccKnmqp??=n=(p+q)-(m+n)

44.化學平衡常數(shù)的特點化學平衡常數(shù)只與反應本身及溫度有關(guān)，只隨溫度變化而變化,與壓強、起始濃度、起始反應方向均無關(guān)。

純固體純液體濃度為常數(shù)，不能寫在平衡關(guān)系式中。

CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

例如：K=c(CO2)高溫5

例如：寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式一定溫度下Fe3O4(s)+4H2(g)

高溫3Fe(s)+4H2O(g)

Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+②一定溫度下)H(c)OH(cK2424=)()()(2722242-+-?c=OCrcHCrOcK①6（3）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫方式有關(guān)K1

=1/K2

=K32例如，在某溫度下：N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232)H2(c)N2(c)NH3(cK132?=)NH3(c)H2(c)N2(cK223

?=)H2(c)N2(c)NH3(cK3//2321?=①②③75.平衡常數(shù)的意義化學平衡常數(shù)K表示了可逆反應進行的程度①K越大，平衡體系中生成物所占比例越大，正向反應進行的程度越大，即反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大zx，xk②一般地說：K>105,正反應基本進行完全K<10-5,正反應基本沒有進行8若Qc=K，反應達到平衡狀態(tài)若Qc＜K，反應向正方向進行若Qc＞K，反應向逆方向進行

(1)、判斷反應進行的方向；mA(g)+B(g)pC(g)+qD(g)任意時刻，濃度商：6.平衡常數(shù)的應用平衡時刻)()()()(CBcAcDccKnmqp??=)()()()(CBcAcDccQcnmqp??=9例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應如下:

已知1100℃，K=0.263某時刻測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，在這種情況下△(1)該反應是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，(2)反應向________進行？（填“正向”或“逆向”）(3)此時化學反應速率是V正______V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是____________________。否正向大于略FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)10△Qc=

[c(CO2)][c(CO)]解：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)=

0.025mol·L-1

0.1mol·L-1=0.025已知1100℃，K=0.263某時刻測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1

QcK，反應向正方向進行＜11(2)、判斷反應的吸放熱情況a.若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應為吸熱反應，ΔH___0b.若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為放熱反應ΔH__0

><12溫度623K698K763K濃度平衡常數(shù)66.954.445.9

通過改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷上面可逆反應的正方向是放熱反應.例如：不同溫度時，反應:

H2(g)+I2(g)2HI(g),的濃度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：△137.化學平衡常數(shù)的計算解題的一般步驟:列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程求解氣體反應計算時經(jīng)常使用的推論：14例1、將6molA氣體和5molB氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，經(jīng)過5min達到化學平衡，此時生成C為2mol，測得D的反應速率為0.1mol/L·min，計算：①、x的值；②、平衡時B的轉(zhuǎn)化率；③、A的平衡濃度。

153A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)解：mol①、∵2:x＝2:(0.1×5×4)

∴x＝2

起始量6500變化量3120.1×5×4平衡量342216例2、在密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生下列反應：A(g)+2B(g)2C(g)反應達到平衡時，若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等，求B的轉(zhuǎn)化率

17解：A(g)+2B(g)2C(g)

由題意可知：

n-x+n-2x=2x

x=0.4n起始量

n

n

0變化量x2x2x平衡量n–xn-2x2xB的的轉(zhuǎn)化率18例1：寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+如：例2：寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)19題型一、平衡常數(shù)表達式及其值的計算2021題型二、利用K判斷反應的熱效應若升高溫度，K值增大，轉(zhuǎn)化率增大，則正反應為吸熱反應；K值減小，轉(zhuǎn)化率增大，則正反應為放熱反應．22（2011新課標全國27）（3）在溶積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）23題型三、利用K值判斷是否處于平衡狀態(tài)，以及平衡移動方向

QC＜K，

v正＞

v逆，反應向正方向進行QC＝K，v正＝v逆，反應處于平衡狀態(tài)QC＞K，v正＜v逆，反應向逆方向進行則：如某溫度下，可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，濃度商（QC）為)B(c)A(c)D(c)C(cQCnmqp=如某溫度下，可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，濃度商（QC）為)B(c)A(c)D(c)C(cQCnmqp=2425題型四、利用平衡常數(shù)計算平衡時的濃度和轉(zhuǎn)化率2627

平衡轉(zhuǎn)化率用平衡常數(shù)來表示反應的限度有時不夠直觀，常用平衡轉(zhuǎn)化率α來表示反應限度。對于可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：28例題2:在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),發(fā)生反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃時反應達平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。（2）若溫度不變，上容器中充入