王中明化学平衡常数定稿

1、化学平衡常数计算化学平衡常数计算序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/L平衡时平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934

2、I2(g) + H2(g) 2HI(g)密闭容器密闭容器730.6K根据数据通过计算分析出根据数据通过计算分析出平衡时平衡时数据中的规律。数据中的规律。222IHHI48.3848.6148.5448.4848.7148.81【问题探究一【问题探究一】分析上表，你得出什么结论？分析上表，你得出什么结论？结论结论2 2：常数和起始加入反应物的浓度无关常数和起始加入反应物的浓度无关结论结论1 1：222IHHI= = 常数（常数（K K）序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/L平衡时平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.010670.01196

3、00.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)222IHHI54.554.654.4554.33密闭容器密闭容器698.6K【继续探究【继续探究】结论结论2 2：常数和起始加入反应物的浓度无关常数和起始加入反应物的浓度无关结论结论1 1：222IHHI= = 常数（常数（K K）结论结论3 3：温度改变该常数也发生改变。：温度改变该常数

4、也发生改变。【问题探究二】【问题探究二】:以上的结论是否只适用于某一特以上的结论是否只适用于某一特定反应还是适用于所有的可逆反应？请用以下数定反应还是适用于所有的可逆反应？请用以下数据来确认。据来确认。 2SO2 （g） +O2 （g） 2SO3 （g） 密闭密闭容器容器起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/L平衡时平衡时c0 (SO2)c0(O2)c0 (SO3)SO2O2SO3T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.00

5、4020.08000.030000.05800.01900.0220SO32SO22O219.3919.027.817.57 1 1、定义：、定义：在在一定温度一定温度下，当一个可逆反应下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数的浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号数），用符号K K表示。表示。 2 2、平衡常数的平衡常数的影响因素影响因素：只有温度：只有温度一、化学平衡常数一、化学平衡常数一定温度下一定温度下aA+bB

6、cC+dDK=cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)【问题探究三【问题探究三】: :平衡常数表达式的书写平衡常数表达式的书写（1 1）CaCOCaCO3 3(s) CaO(s) + CO(s) CaO(s) + CO2 2(g) K =(g) K =（2 2）2NO2NO2 2（g g） N N2 2O O4 4 （g g） K K1 1= = N N2 2O O4 4 （g g） 2NO 2NO2 2 （g g） K K2 2= = NO NO2 2 （g g） 1/2N 1/2N2 2O4 O4 （g g） K K3 3= =（3 3）FeClFeCl3 3(aq)+3KSCN(aq)(

7、aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN) Fe(SCN)3 3(aq)+3KCl(aq)(aq)+3KCl(aq)；K=K=1 1注意：纯固态和纯液态不写入注意：纯固态和纯液态不写入K K（浓度为（浓度为1 1） 2 2注意：以上三个反应的平衡常数之间的关系注意：以上三个反应的平衡常数之间的关系3 3注意：需要用实际参加反应的离子浓度表示注意：需要用实际参加反应的离子浓度表示Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)()()(2722242OCrcHcCrOcK一定温度下一定温度下Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：一定

8、温度下一定温度下)()(2424HcOHcK （3 3）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关K 某温度下某温度下对于同一个化学反应，由于书写方式不同，各对于同一个化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式不同式不同)()()(22/322/133HcNcNHcK1/2N2+3/2H2 NH32NH3 N2+3H2)()()(322322NHcHcNcKN2+3H2 2NH3)()()(232321HcNcNHcK二、关于平衡常数和转化率的计算二、关于平衡常数和转化率的计算（1 1）利用平衡常

9、数）利用平衡常数, ,求平衡时各组分的浓度求平衡时各组分的浓度例例1.1.在某温度下在某温度下, ,将将H H2 2和和I I2 2各各0.01mol/L0.01mol/L的气态的气态混合物充入混合物充入10L10L密闭容器中密闭容器中, ,充分反应充分反应, ,达到平达到平衡后衡后, ,测得测得c(Hc(H2 2)=0.008mol/L.)=0.008mol/L.(1)(1)求反应的平衡常数求反应的平衡常数. .(2)(2)在上述温度下在上述温度下, ,将将H H2 2和和I I2 2各各0.20mol0.20mol的气态混的气态混合物充入该密闭容器中合物充入该密闭容器中, ,试求达到平衡时

10、各物试求达到平衡时各物质的浓度质的浓度. .（2 2）利用平衡常数）利用平衡常数, ,求平衡时反应物的转化率求平衡时反应物的转化率例例2.在体积为在体积为2L密闭容器中密闭容器中,将将2.0mol CO和和10mol H2O混合加热到混合加热到800C达到达到下列平衡下列平衡: K=1.0求求CO的转化率的转化率.例例3:反应反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中状态时，测得容器中SO2

11、(g)的转化率为的转化率为50%，试，试求：在该温度下。（求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数）此反应的浓度平衡常数（2）若）若SO2(g)的初始浓度增大到的初始浓度增大到3mol/L,则则它们它们的转化率变为多少？的转化率变为多少？三、平衡常数的运用三、平衡常数的运用结论：结论：表示可逆反应进行的程度：表示可逆反应进行的程度：K K越大，正反应进行越完全，转化率越高，越大，正反应进行越完全，转化率越高，此反应平衡时，生成物浓度大此反应平衡时，生成物浓度大【运用探究一【运用探究一】思考平衡常数的大小和转化率有什么关系？思考平衡常数的大小和转化率有什么关系？对于反应对于反应m A(g) +

12、 n B(g)=p C(g) + q D(gm A(g) + n B(g)=p C(g) + q D(g) )随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断请判断和和 两种情况哪种是吸热，哪种是两种情况哪种是吸热，哪种是放热？放热？温度温度平平衡衡常常数数【运用探究二【运用探究二】结论：结论：吸热反应，随温度升高平衡常数增大吸热反应，随温度升高平衡常数增大放热反应，随温度升高平衡常数减小放热反应，随温度升高平衡常数减小 对于可逆反应，在一定温度的对于可逆反应，在一定温度的任意时刻任意时刻，反应，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：物的浓度和生成物的浓度

13、有如下关系：叫该反应的浓度商叫该反应的浓度商（1）QCK:反应向正反应向正 方向进行方向进行（2）QCK:平衡不移动平衡不移动（3）QCK:反应向逆方向进行反应向逆方向进行m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(gm A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) )随堂练习：随堂练习： 一定温度下的密闭容器中存在：一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O2 2SO3知知C(SOC(SO2 2) )始始=0.4mol/L=0.4mol/L，C(OC(O2 2) )始始=1mol/L=1mol/L经测经测定该反应在该温度下的平衡常数定该反应在该温度下的平衡常数K19

14、K19，试，试判断，判断，（1 1）当）当SOSO2 2转化率为转化率为5050时，该反应是否达时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2 2）达平衡状态时，）达平衡状态时， SOSO2 2的转化率应为多少？的转化率应为多少？ 随堂练习随堂练习1 1：已知在已知在800K800K时，反应：时，反应： CO(gCO(g) + H) + H2 2O(g) HO(g) H2 2(g) + CO(g) + CO2 2(g)(g) 若起始浓度若起始浓度c(COc(CO) = 2molL) = 2molL-1-1，c(Hc(H2 2O) O) = 3mol

15、L= 3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化转化成成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如果将，如果将H H2 2O O的起的起始浓度加大为始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，试求此时，试求此时COCO的转化率。的转化率。播 放返 回课堂课堂 练习：练习： 2、 450K时往一空容器中通入氮时往一空容器中通入氮N2和和H2，反应达平，反应达平衡后，测得衡后，测得N2=3mol/L，H2=9mol/L，NH3 =4 mol/L, 求求K、N2和和H2的起始浓度的起始浓度3 9 4042 65 15Kc= NH32/N2 H23 = 42/（393）

16、 =7.310-3解解: N2 + 3H2 2NH3起始浓度起始浓度/mol/L 反应浓度反应浓度/mol/L 平衡浓度平衡浓度/mol/L (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例例2:反应反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量若在一定温度下，将物质的量浓度均为浓度均为2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密闭注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为的转化率为60%，试求：在该温度下。，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。

17、）此反应的浓度平衡常数。（2）若）若SO2(g) 的初始浓度均增大到的初始浓度均增大到3mol/L,则则SO2转化率变为多少？转化率变为多少？练习练习1、在密闭容器中，将、在密闭容器中，将NO2加热到某温度加热到某温度时，可进行如下反应：时，可进行如下反应：2NO2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：在平衡时各物质的浓度分别是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.试求：试求：（1）该温度下反应的）该温度下反应的平衡常数。平衡常数。（2）开始时）开始时NO2的浓度。的浓度。（3） NO2的转化率。的转化率。练习练习2:在在2L的容器中充入的容器

18、中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),发生反应：发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800时反应达平衡时反应达平衡,若若k=1.求：求：（1）CO的平衡浓度和转化率。的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（3）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（

19、4）若温度不变，要使）若温度不变，要使CO的转化率达到的转化率达到90%，在，在题干的条件下还要充入题干的条件下还要充入 H2O(g) 物质的量为多少物质的量为多少。 1 1、必须指明温度，反应必须达到平衡状态、必须指明温度，反应必须达到平衡状态 2、平衡常数表示反应进行的程度，不表示反平衡常数表示反应进行的程度，不表示反 应的快慢，即速率大，应的快慢，即速率大，K K值不一定大值不一定大3 3）固体和纯液体固体和纯液体浓度为常数，看做浓度为常数，看做1 1，不出现，不出现在表达式中在表达式中Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：一定温度下一定温度下)()(2424HcOHcK4 4、溶液中的、溶液中的溶剂溶剂H H2 2O O不需表达不需表达Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)()()(2722242OCrcHcCrOcK1、判断反应进行的程度、判断反应进行的程度K值越大，反应进行的程度越大值越大，反应进行的程度越大2、判断反应在某时刻是否达到平衡、判断反应在某时刻是否达到平衡Q QK K ，V V正正V V逆，反应向正方向进行逆，反应向正方向进行Q QK K ，V V正正V V逆，反应处于平衡状