化学平衡常数(上课用)

1、1、定义：、定义：在在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常物浓度幂之积与反应物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（简称平数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。衡常数）。 符号：符号：K（可有或无单位）（可有或无单位） 1 1、对于、对于3Fe(s)+4H3Fe(s)+4H2 2O(g) FeO(g) Fe3 3O O4 4(s)+4H(s)+4H2 2(g)(g)，反应，反应的化学平衡常数表达式为（的化学平衡常数表达式为（ ） D)()()()(.2243OHcFecHc

2、OFecKA424243)()()()(.OHcFecHcOFecKB)()(.22OHcHcKC)()(.2424OHcHcKD2 2、K K表达式的书写：表达式的书写：2 2、K K表达式的书写：表达式的书写：2.2.（1111海南）氯气在海南）氯气在298K298K、100kPa100kPa时，在时，在1L1L水中可水中可溶解溶解0.09mol0.09mol，测得溶于水的，测得溶于水的ClCl2 2约约1/31/3与水反应。与水反应。该反应的平衡常数该反应的平衡常数K=_.K=_.3.3.（安徽）电镀废液中（安徽）电镀废液中CrCr2 2O O7 72 2可通过下列反应转化成可通过下列反

3、应转化成铬黄铬黄(PbCrO(PbCrO4 4) )：CrCr2 2O O7 72 2（aqaq）+2Pb+2Pb2 2（aqaq）+H+H2 2O O（l l） 2 PbCrO 2 PbCrO4 4（s s）+2H+2H（aqaq）平衡常数平衡常数K=K= 。)()()(222722PbcOCrcHcK2 2、K K表达式的书写：表达式的书写：4.（2014浙江）浙江） 对于气体参与的反应，表示平衡对于气体参与的反应，表示平衡常数常数Kp时用气体组分时用气体组分(B)的平衡压强的平衡压强p(B)代替该气体物代替该气体物质的量浓度质的量浓度c(B)，则反应，则反应CaSO4(s)+4CO(g)

4、 CaS(s) + 4CO2(g)的的Kp= (用表达式表示用表达式表示)。 5.（14全国全国I）乙烯水合反应乙烯水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)，乙烯水合制乙醇反应的平衡常数乙烯水合制乙醇反应的平衡常数Kp=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）总压物质的量分数）44ppKp2COCO()()2、书写平衡常数、书写平衡常数K表达式应注意的问题表达式应注意的问题（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 2）固体固体(s)(s)或或纯液体（纯液体（l l）不写入不写入K

5、K的表达式中；的表达式中； （3 3）各物质前的计量数要以幂的形式体现出来。）各物质前的计量数要以幂的形式体现出来。 思考思考 （山东高考）高温下，某反应达到平衡，平衡常数为 )H()H()CO(22OcccK，该反应的化学方程式为 . 3、影响、影响K的因素的因素 K只受只受温度影响温度影响，其它外界条件如浓度、压强、催，其它外界条件如浓度、压强、催化剂等变化对其无任何影响。化剂等变化对其无任何影响。思考：思考：温度改变，温度改变，K值如何改变？值如何改变？1.1.（安徽高考改编）电镀废液中（安徽高考改编）电镀废液中CrCr2 2O O7 72 2可通过下列反应转化成可通过下列反应转化成铬黄

6、铬黄(PbCrO(PbCrO4 4) )：Cr2O72（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l） 2 PbCrO4（s）+2H（aq）H 0该反应达平衡后，下列示意图正确的是该反应达平衡后，下列示意图正确的是（ ）D2.2.（0909江苏卷）江苏卷） I I2 2在在KIKI溶液中存在下列平衡：溶液中存在下列平衡： I I2 2（aqaq）+I+I- -（aqaq） I I3 3- -（aqaq）。某）。某I I2 2、KIKI混合溶液混合溶液中，中，I I3 3- -的物质的量浓度的物质的量浓度c c（ I I3 3- -）与温度）与温度T T的关系如图的关系如图所示（所示（曲线上任何一点都表

7、示平衡状态）。曲线上任何一点都表示平衡状态）。 若温度为若温度为T T1 1、T T2 2时，反应的平衡常数分别时，反应的平衡常数分别K K1 1、K K2 2，则，则K K1 1 K K2 2。 ， 3 3(11(11上海上海) ) 在地壳内在地壳内SiOSiO2 2和和HFHF存在以下平衡：存在以下平衡： SiOSiO2 2(s) +4HF(g) SiF(s) +4HF(g) SiF4 4(g)+ 2H(g)+ 2H2 2O(g) HO(g) H 0 0若若该反应的该反应的K K值变大，该反应值变大，该反应 （填编号）。（填编号）。 a a一定向正反应方向移动一定向正反应方向移动 b b在

8、平衡移动时正反应速率先增大后减小在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c c一定向逆反应方向移动一定向逆反应方向移动 d d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大在平衡移动时逆反应速率先减小后增大析：平衡常数析：平衡常数K K值变大，即产物增多反应物减小，平衡正移；值变大，即产物增多反应物减小，平衡正移；由于反应放热，要使由于反应放热，要使K K增大平衡正移，所以应该降温。降温，增大平衡正移，所以应该降温。降温，V V减小，随着平衡正移，又逐渐增大。减小，随着平衡正移，又逐渐增大。 ad归纳：归纳： 化学化学平衡常数只是和温度有关函数，平衡常数只是和温度有关函数，只随温度变化而变化只随温度变化而变化

9、。 升温升温：若正反应吸热，平衡正移，：若正反应吸热，平衡正移，K K值增大；值增大；若正反应放热，平衡逆移，若正反应放热，平衡逆移， K K值减小。值减小。 降温降温：若正反应吸热，平衡逆移，：若正反应吸热，平衡逆移，K K值减小；值减小；若正反应放热，平衡正移，若正反应放热，平衡正移， K K值增大。值增大。例例.不同温度时，反应不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),平衡平衡常数与温度的关系如下常数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数66 .954.445.9 该可逆反应的正方向是该可逆反应的正方向是 反应（吸热或放热）。反应（吸热或放热）。

10、 放热放热4、K的应用的应用(1)(1) 判断反应的热效应判断反应的热效应若升高温度，若升高温度，K K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。（1 1）已知）已知t t2 2 t t1 1，HXHX的生成反应是的生成反应是 反应（反应（填填“吸热吸热”或或“放热放热”）。）。例.(11北京)在温度在温度t t1 1和和t t2 2下，下，X X2 2(g)(g)和和 H H2 2反应生成反应生成HXHX的平衡常数如下表：的平衡常数如下表：解析：（解析：（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越

11、小，这说）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是的生成反应是放热放热反应反应 。对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物的对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商叫该反应的浓度商（1）QCK ，反应向正方向进行，反应向正方向进行（2）QCK ，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态（3）QCK ，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行4、K的应用的应用(2)(2) 判断反应是否达平衡及平衡移动方向判断反应是否达平衡及平衡移动方

12、向例例.（10天津）天津）已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)在某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 _ v逆 （填“”、“0 。已知。已知1100，K=0.263。 1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状，在这种情况下该反应是否处于平衡状态态_(填填“是是”或或“否否”)，此时化学反应速率是，此时化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于

13、”)，其原因是，其原因是 。否否大于大于Qc=c(CO2)/c(CO)0.25K=0.263，说明未达到平衡状态，说明未达到平衡状态，温度不变，温度不变，K值不变，为使值不变，为使Q=K，反应正向进行，反应正向进行(3)(3)与反应物平衡转化率的相互计算与反应物平衡转化率的相互计算提示：在计算过程中常用到三段列式计算法。提示：在计算过程中常用到三段列式计算法。 （08年宁夏）年宁夏）已知可逆反应：已知可逆反应：M(g)N(g) P(g)Q(g) H0请回答下列问题：请回答下列问题： （1 1）某温度下，反应物的起始浓度分别为）某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)= 1 molL-1，c(N

14、)=2.4 molL-1，达到平衡后，达到平衡后，M M的转化率为的转化率为6060，此时，此时N N的转化的转化率为率为 ； （2 2）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)= 4 molL-1,c(N)=a molL-1; ;达到平衡后，达到平衡后，c(P)=2 molL-1,a= ; ; （3 3）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)= bmolL-1，达到平衡后，达到平衡后，M M的转化率为的转化率为 。4、K的应用的应用25 6molL-1 41 课堂小结：课堂小结：1.气体（气体（g）、）、溶液中的溶质离子（溶液中的溶质离子（aq）、）、溶质溶质分子（分子（aq）都要写进都要写进K表达式中