化學(xué)平衡與化學(xué)平衡常數(shù)

化學(xué)平衡與化學(xué)平衡常數(shù)第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日化學(xué)平衡1.化學(xué)平衡狀態(tài)__________________________________________________________________________________________________________。2.達到化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：⑴________________________________；⑵________________________________；⑶________________________________；⑷________________________________。

化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)等：化學(xué)平衡建立時，有V(正)=V(逆)＞0定：反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的含量保持不變變：外界條件改變，平衡受到破壞動：化學(xué)平衡是一個動態(tài)平衡復(fù)習(xí)回顧第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日友情提示1、只有在恒溫條件下，封閉體系中進行的可逆反應(yīng)，才能建立化學(xué)平衡，這是建立化學(xué)平衡的前提。2、正逆反應(yīng)速度相等是化學(xué)平衡建立的條件。3、平衡狀態(tài)是封閉體系中可逆反應(yīng)進行的最大限度，各物質(zhì)濃度都不再隨時間改變，這是建立平衡的標(biāo)志。第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日交流·研討根據(jù)反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)在698.6K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度的測量結(jié)果，完成書中42頁的表格知識支持

c（B），［Ｂ］都可以表示物質(zhì)Ｂ的物質(zhì)的量濃度．其中，c（Ｂ），表示反應(yīng)體系中物質(zhì)Ｂ任意狀態(tài)的濃度，用C０（Ｂ）表示物質(zhì)Ｂ的初始濃度，用［Ｂ］表示物質(zhì)Ｂ在化學(xué)平衡狀態(tài)時的濃度．54.554.654.454.254.3第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)在698.6K時的計算結(jié)果為：54.554.654.454.254.3

————

[HI]2

[H2][I2]在498K時，的計算結(jié)果為：

————

[HI]2

[H2][I2]241.6241.6241.6第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日溫度

數(shù)值700K約為48.2698.6K約為54500K約為80.3450K約為120思考：通過這些數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)呢？H2(g)＋I2(g)2HI(g)———[HI]2[H2][I2]第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日實驗號初始濃度平衡濃度

10.8860.0570.057

21.7720.1140.11432.6580.1710.171[HI]:1.000[H2]:0.000[I2]:0.000[HI]:1.000[HI]:0.000[H2]:1.000[H2]:1.000[I2]:1.000[I2]:1.000241.6241.6241.6

———

[HI]2

[H2][I2]在498K時H2(g)＋I2(g)2HI(g)

中各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度如下：第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日不管H2,I2和HI的初始濃度是多大，只要保持反應(yīng)體系的溫度不變，達到化學(xué)平衡狀態(tài)后，就為常數(shù)。思考發(fā)現(xiàn)————[HI]2[H2][I2]我們通常把這個常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下，某個可逆反應(yīng)達到平衡時，產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比是一個常數(shù)。這個常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日對于一般的反應(yīng)aA+bBcC+dD當(dāng)溫度一定，達到化學(xué)平衡時，試寫出其平衡常數(shù)表達式：K=————[C]c[D]d[A]a[B]b注意：平衡常數(shù)表達式中不包括固體和純液體物質(zhì)的濃度項(因為它們的濃度為常數(shù))，只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日1、對于一個反應(yīng)，其平衡常數(shù)的表達式是唯一的嗎？平衡常數(shù)的表達式與哪些因素有關(guān)？2、對于一個反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)之間有何關(guān)系？3、如果濃度的單位是mol/L，將濃度單位代入平衡常數(shù)表達式，可得到K的單位。請寫出上表中后三個反應(yīng)的K的單位，并分析K的單位與反應(yīng)的化學(xué)方程式之間有什么關(guān)系？思考第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日平衡常數(shù)表達式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。1、對于同一化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達式就不同。2、對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。3、平衡常數(shù)的單位也與化學(xué)方程式的表示形式一一對應(yīng)。發(fā)現(xiàn)第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日在2000K時,反應(yīng)CO(g)+1/2O2(g）CO2（g）

的平衡常數(shù)為K1,則相同溫度下反應(yīng)2CO2（g）2CO(g)+O2（g）的平衡常數(shù)K2為（）

A、1/K1B、K12C、1/K12

D、K1-1/2C鞏固練習(xí)第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日請通過以下各反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應(yīng)可能進行的程度：化學(xué)反應(yīng)K的數(shù)值反應(yīng)程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)（570K）

約為10592HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)約為10－17PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)約為１正反應(yīng)接近完全正逆反應(yīng)相當(dāng)正反應(yīng)幾乎不發(fā)生第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日1、判斷反應(yīng)進行的程度，估計反應(yīng)的可能性。

K值越大，反應(yīng)越完全；

K值越小，反應(yīng)越不完全。

平衡常數(shù)的應(yīng)用知識點擊化學(xué)反應(yīng)任意時刻，產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比稱為濃度商，用符號Qc表示。2、判斷反應(yīng)進行的方向第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日

對于化學(xué)反應(yīng)：aA+bBcC+dD的任意狀態(tài)，Q=cc(C)

cd(D)ca(A)

cb(B)濃度商(對于有純固體或溶劑參加的反應(yīng)，它們的濃度不列入濃度商的表達式中）某時刻若Q=K，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；若QK，則該時刻反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)。第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日平衡常數(shù)的應(yīng)用

將濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc進行比較，

Qc＝K，反應(yīng)達平衡狀態(tài)；Qc<K，反應(yīng)正向進行；Qc>K，反應(yīng)逆向進行。第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日鞏固練習(xí)1、在相同的溫度下，已知反應(yīng)①N2(g)+O2(g)2NO(g)平衡常數(shù)K=3.84×10-31;②2SO2(g)+O2(g)2SO3平衡常數(shù)K=3.1×1026(mol/L)-1.則在該溫度下，兩個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)程度之間的關(guān)系為（）A、①＞②B、①＜②C、①＝②D、不能確定B第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日鞏固練習(xí)某溫度下SO3的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的Ｋ＝45.89，下面三個混合體系中各物質(zhì)的濃度(mol/L)如下表，試判斷各體系是否達到平衡狀態(tài)．

體系SO2O2SO３是否平衡

反應(yīng)方向１0.060.402.00

２0.0960.300.50否逆向否逆向第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日可逆反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的普遍現(xiàn)象，不可逆反應(yīng)只是相對的。正反應(yīng)速度V1逆反應(yīng)速度V2V1>V2:反應(yīng)正向進行V1<V2:反應(yīng)逆向進行V1=V2:化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)物生成物第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日K=————=——=7.32×10-3(mol·L-1)-2[NH3]2[N2][H2]3423×93答:該溫度時合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是7.32×10-3,N2和H2的初時濃度分別為5mol·L-1和15mol·L-1

解：N2+3H22NH3C＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5mol·L-1N2C＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15mol·L-1H2

將一定量的氮氣和氫氣充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3,達平衡時，各物質(zhì)的濃度為：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求該溫度下的平衡常數(shù)和N2、H2的初始濃度動手試一試第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.平衡常數(shù)表達式中不包括固體和純液體物質(zhì)的濃度項(因為它們的濃度為常數(shù))，只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。2.水溶液中的反應(yīng)如有水參加，水濃度為常數(shù)，不寫在平衡表達式中。但對非水溶液反應(yīng)，如有水生成或有水參加，必須寫上。如醋酸和乙醇的酯化反應(yīng):K=————————[CH3COOC2H5][H2O][CH3COOH][C2H5OH]C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O如何書寫平衡常數(shù)的表達式呢？第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日1、寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式：(1)CH4（g）

+2O2(g)CO2（g）

+2H2O(g)(2)C(s)+O2（g）

CO2（g）

(3)Fe2O3(s)+3H2（g）

2Fe(s)+3H2O(g)解：（1）K=————[CO2][H2O]2[CH4][O2]2（2）K=——[CO2][