平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率

化學平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率學習目標1、理解化學平衡常數(shù)新概念，能利用化學平衡常數(shù)進行計算。2、化學平衡常數(shù)的應用。理解濃度商的含義及計算，判斷反響狀態(tài)。3、理解平衡轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算。.

[HI]2/[H2][I2]初始濃度（mol/L）平衡濃度（mol/L）C0（H2）C0(I2)C0(HI)[H2][I2][HI]0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.00073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.4978354.6175554.4324554.1595454.32762交流·研討問題1：請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)計算平衡時的

[HI]2/[H2][I2]的值，將結(jié)果填入表中。實驗測得反響H2〔g〕＋I2〔g〕2HI〔g〕在698.6K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度。問題2︰請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。.不管H2,I2和HI的初始濃度是多大，只要保持反響體系的溫度不變，到達化學平衡狀態(tài)后，就為常數(shù)。————[HI]2[H2][I2]化學平衡常數(shù)思考·發(fā)現(xiàn)在一定溫度下，某個可逆反響到達平衡時，產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與反響物濃度系數(shù)次方的乘積之比是一個常數(shù)。這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù).試一試1、寫出反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化學平衡常數(shù)表達式，并判斷K的單位。2、對于任一可逆反應：aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g），試寫出其化學平衡常數(shù)的表達式。.對于一般的反響aA+bBcC+dD當溫度一定，到達化學平衡時，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。一、化學平衡常數(shù).拓展練習N2〔g)＋3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)NH3·H2O(aq)NH4＋(aq)＋OH—(aq)(mol/L)—1(mol·L-1)2(mol/L)—2(mol·L-1)2mol·L-11你在書寫平衡表達式時有了哪些發(fā)現(xiàn)？

[N2][H2]3[NH3]2[NH4+][OH-][NH3·H2O][CO2][CO][Ag+][Cl-]

[NH3][N2]1/2[H2]3/2

[NH3]2[N2][H2]3.1、對于一個反響，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、對于一個反響，正、逆反響的平衡常數(shù)之間有何關(guān)系？

3、如果濃度的單位是mol/L，分析K的單位與反響的化學方程式系數(shù)之間有什么關(guān)系？問題思考？系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達式就不同正、逆反響的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。平衡常數(shù)的單位與化學方程式的表示形式相對應(mol·L-1)a+b-c-d.在2000K時,反響CO(g)+1/2O2(g〕CO2〔g〕的平衡常數(shù)為K1,那么相同溫度下反響2CO2〔g〕2CO(g)+O2〔g〕的平衡常數(shù)K2為A、1/K1B、K12C、1/K12D、K1-1/2C穩(wěn)固練習.平衡常數(shù)的應用

⑴判斷反響可能進行的程度，估計反響的可能性。K>105時，根本完全反響。K在10-5～105之間可逆反響。K<10-5時，很難反響。資料在線K值越大，反響越完全，K值越小，反響越不完全K的大小只能預示反響所能進行的最大程度.交流·研討請通過以下各反響平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反響可能進行的程度：正反應接近完全正逆反應相當正反應幾乎不發(fā)生.⑵判斷反響進行的方向、反響是否到達平衡狀態(tài)Q=K時，反響已達平衡；Q>K時，反響逆向進行Q<K時，反響正向進行；濃度商：對化學反響aA+bBcC+dD的任意狀態(tài)Q=————cC

(C)cd

(D)ca(A)cb(B)在溫度一定時，Qc與Ｋc相比較，可知反響進行的方向．具體方法如下：.練習：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)8000C，K=1試推導在以下濃度下反響進行的方向向逆平衡向正.對于反響：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2

[CO2][H2]

Qc=.

[CO][H2O]

0.4mol.L-1×0.4mol.L-1

Qc1=

=1.07>K向逆

0.3mol.L-1×0.5mol.L-1

0.5mol.L-1×0.6mol.L-1

Qc2=

=1.0=K平衡

1.0mol.L-1×0.3mol.L-1

0.7mol.L-1×1.7mol.L-1

Qc3=

=0.93<K向正

0.8mol.L-1×1.6mol.L-1

.Kc=————=——=7.32×10-3

[NH3]2[N2][H2]3423×93由平衡定律求平衡常數(shù)根據(jù)物料平衡求初時濃度答:該溫度時合成氨反響的化學平衡常數(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+3H22NH3

練習3：合成氨反應N2+3H22NH3

在某溫度下達平衡時，各物質(zhì)的濃度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求該溫度時的平衡常數(shù)和N2、H2的初時濃度C＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5mol·L-1N2C＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15mol·L-1H2K=————[E]e[D]d[A]a[B]b.二、平衡轉(zhuǎn)化率(α)1、表達式：對于化學反響aA+bBcC+dD，反響物A的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：α(A)=A的初始濃度-A的平衡濃度A的初始濃度×100%=c0(A)–[A]c0(A)×100%.2、平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算

關(guān)于平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計算主要有以下三種類型

(1)、初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率

.例1：對于反響2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),假設在一定溫度下，將0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中，當?shù)竭_平衡狀態(tài)時，測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下〔1〕此反響的平衡常數(shù)?！?〕求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率.由例1可知，一個已標明化學方程式的化學反響，在溫度一定時雖然只有一個平衡常數(shù)，但是不同反響物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。因此，脫離具體的反響物談化學平衡轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。.(2)、平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)例2:反響SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),假設在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當?shù)竭_平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，試求：在該溫度下?！?〕此反響的平衡常數(shù)?！?〕假設SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,NO2(g)的初始濃度仍為2mol/L，那么SO2(g)的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?1)K=1〔2〕SO2的轉(zhuǎn)化率為40%.(3)、平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。例3、在1200℃時測得以下反響達平衡時,k=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。假設反響從CO2(g)和H2(g)開始，且CO2(g)和H2(g)的初始濃度分別為A、B、C三種情況。試計算A情況下各物質(zhì)的平衡濃度及CO2(g)和H2(g)平衡轉(zhuǎn)化率。將根據(jù)B、C組數(shù)據(jù)計算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率(α),分析結(jié)果，得