化學(xué)平衡常數(shù) 全國一等獎(jiǎng)

第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L425.6℃平衡時(shí)濃度mol/L425.6℃平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(HI)c[H2]c[I2]c[HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33c(HI)2c(H2)·c(I2)457.6℃457.6℃通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：1、一定溫度下，為常數(shù)用K表示；實(shí)際上，人們發(fā)現(xiàn)對(duì)其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類似的關(guān)系。2、常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無關(guān)；3、溫度發(fā)生變化，K值也發(fā)生變化一、定義：

在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪（以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪）之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）數(shù)學(xué)表達(dá)式：在某溫度時(shí)，對(duì)于一般的可逆反應(yīng)

mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

cp(C)·

cq(D)

cm(A)·cn

(B)K=練習(xí)：試寫出下列反應(yīng)在某溫度時(shí)的平衡常數(shù)表達(dá)式：

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化劑二.書寫平衡常數(shù)表達(dá)式的規(guī)則c(CO)

K

＝c(CO2)·c(H2)1)在反應(yīng)中出現(xiàn)的固體和純液體，它們的濃度不寫在平衡常數(shù)表達(dá)式中。平衡常數(shù)表達(dá)式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。

c(CO2)K

＝CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(l)2)稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中。

Cr2O72－

+H2O2CrO42－+2H+K＝c2(CrO42－)·c2(H+)c(Cr2O72－)3)同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的方程式來表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。

K1

K2

，

K1=K22

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1

1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2(1)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。三.引入平衡常數(shù)K的意義例如：不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)，的濃度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：△溫度623K698K763K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(shì)可以判斷該可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng).若升高溫度，K增大，則正反應(yīng)是_______反應(yīng)若升高溫度，K減小，則正反應(yīng)是_______反應(yīng)吸熱放熱(2)平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。

一般來說，反應(yīng)的平衡常數(shù)K≥105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；K≤10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全）。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。三.引入平衡常數(shù)K的意義(3)某可逆反應(yīng)，在一定溫度下的任意時(shí)刻，生成物的濃度冪乘積與反應(yīng)物的濃度冪乘積之比稱為濃度商，用Qc表示。

對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)三.引入平衡常數(shù)K的意義（1）QC＜K，反應(yīng)_______________（2）QC＝K，反應(yīng)_______________（3）QC＞K，反應(yīng)_______________向正反應(yīng)方向進(jìn)行處于平衡狀態(tài)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行可與K比較大小判斷在該溫度下該時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡Ⅰ.利用平衡常數(shù)，求平衡時(shí)各組分的濃度例1.在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(H2)=0.0080mol/L.(1)求反應(yīng)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(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度.四.平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算Ⅱ.利用平衡常數(shù)，求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率例2.在密閉容器中,將2.0molCO和10molH2O混合加熱到800oC，達(dá)到下列平衡: