第三節(jié)化學(xué)平衡常數(shù)3

第三節(jié)化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)24576℃序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)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)48.3848.6148.5448.4848.7148.81根據(jù)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算分析出平衡時(shí)數(shù)據(jù)中的規(guī)律。序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][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)545546544554334256℃4密閉容器起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0(SO2)c0(O2)c0(SO3)[SO2][O2][SO3]T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.02202SO2（g）

+O2

（g）2SO3（g）

[SO3]2[SO2]2[O2]19.3919.027.817.57通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：2c(HI)c(H2)·c(I2)1某溫度下時(shí)，為常數(shù)，用表示；2該常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；3該常數(shù)與正向還是逆向建立平衡無(wú)關(guān),即與平衡建立的途徑無(wú)關(guān)。⑷溫度改變?cè)摮?shù)會(huì)發(fā)生改變，該常數(shù)只與溫度有關(guān)。6一、化學(xué)平衡常數(shù)1、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)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(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(jiǎn)稱平衡常數(shù)），符號(hào)用“”表示。———————————————一定溫度下72、表達(dá)式:81）衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度值越大，反應(yīng)程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。3、意義一般當(dāng)＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。9對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度下，某一時(shí)刻反應(yīng)物的和生成物的濃度有如下關(guān)系：叫該反應(yīng)的濃度商（1）QC＜，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行（2）QC＝，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)（3）QC＞，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行2）判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向練習(xí)：不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：△溫度623K698K763K平衡常數(shù)66.954.445.9正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？判斷放熱３）判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)114、影響因素溫度（1）內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì)（2）外因：反應(yīng)體系的思考題溫度越高，越大嗎？正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，會(huì)變大正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，會(huì)變小12思考題化學(xué)平衡常數(shù)有固定的單位嗎？由平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，其單位取決于可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物種類和化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)系數(shù)大小，故化學(xué)平衡常數(shù)沒(méi)有固定單位。單位不確定，一般不寫。131）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物、生成物濃度無(wú)關(guān)。

５、注意問(wèn)題3）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。同一個(gè)反應(yīng)，計(jì)量數(shù)不同，不同，反應(yīng)方向不同，不同。2）固體或純液體不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式，稀溶液中水的濃度不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式，但非水溶液中有水參與，寫入常數(shù)表達(dá)式。4）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即速率大，值不一定大一定溫度下一定溫度下Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Fe3O4(s)+4H2(g)高溫3Fe(s)+4H2O(g)寫出下面兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)15N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH31=1/2=32某溫度下6、多重平衡規(guī)則某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)反應(yīng)的和或差，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分反應(yīng)平衡常數(shù)之積或商。這個(gè)關(guān)系稱為多重平衡規(guī)則。同理：<1>=<3>-<2>1=3/2<3>=<1>+<2>K3=———=———·———=K1K2[H2O][CO][H2][CO2][H2O][H2][O2][O2][CO][CO2]推論:反應(yīng)<1>×m=反應(yīng)<2>1m=2反應(yīng)<1>÷m=反應(yīng)<2>11/m=2注意：在處理多重平衡關(guān)系中,所有平衡常數(shù)必須在同一個(gè)溫度。<1>H2(g)+O2H2O(g)K1<2>CO2(g)CO(g)+O2K2

<3>H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K3

171已知450℃時(shí)，反應(yīng)H2（gI2（g2HI（g）的=50，由此推測(cè)在450℃時(shí)，反應(yīng)2HI（g）H2（gI2（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為（）A50B002C100D無(wú)法確定課堂反饋B182某溫度下,反應(yīng)H2（gI2（g2HI（g）的平衡常數(shù)=025,請(qǐng)判斷H2、I2、HI的濃度分別是下列數(shù)值時(shí)，體系是否處于平衡狀態(tài)，如不處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)將向哪個(gè)方向進(jìn)行？1CH2=,CI2=,CHI=2CH2=,CI2=,CHI=否，向逆反應(yīng)方向進(jìn)行平衡課堂反饋3的反應(yīng)可以表示為：N23H22NH3

N2+H2NH3下列說(shuō)法正確的是（）Ａ．兩個(gè)化學(xué)方程式表示的意義相同Ｂ．兩個(gè)化學(xué)方程式的化學(xué)平衡常數(shù)相同Ｃ．①和②的化學(xué)平衡常數(shù)單位相同Ｄ①和②的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)①②Ａ課堂反饋204下列有關(guān)平衡常數(shù)的說(shuō)法中不正確的是（）A溫度一定時(shí)，一個(gè)給定的化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是一個(gè)常數(shù)B改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度會(huì)改變平衡常數(shù)C溫度一定時(shí)，對(duì)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)。﹤時(shí)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。課堂反饋B21對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系，在計(jì)算中注意：（2）生成物：平衡濃度=初始濃度轉(zhuǎn)化濃度

（3）各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。（1）反應(yīng)物：平衡濃度=初始濃度-轉(zhuǎn)化濃度；

二、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算(4)平衡轉(zhuǎn)化率

=————————————×100%平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量例1:在某溫度下,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CH2=1求該反應(yīng)的平衡常數(shù)2在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度H2I22HI解1根據(jù)題意得:平衡濃度mol/L:0.00800.00800.0040起始濃度mol/L:0.010.010K=C(HI)2C(H2)C(I2)=0.25H2I22HI平衡濃度mol/L:0.02-x0.02-x2x起始濃度mol/L:0.020.020解2設(shè)H2的消耗濃度為K=C(HI)2C(H2)C(I2)=0.25=(2x)2(0.02-x)2=CH2=cI2=CHI=答:CH2=cI2=，CHI=例2:在密閉容器中,混合加熱到800℃,達(dá)到下列平衡:COgH2OgCO2gH2g=10求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率解:設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的物質(zhì)的量為,V為容器容積COgH2OgCO2gH2g起始濃度:2.0V10V0V0V2.0V平衡濃度:2.0V10-xVxVxV2.0-xVK=c(CO2)c(H2)C(CO)C(H2O)=1.0=166CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為166/20×100%=83%答:CO