第三节_化学平衡常数

1、齐齐哈尔第八中学高二化学组齐齐哈尔第八中学高二化学组: 王丽丽王丽丽 条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向平衡移动结果平衡移动结果（和变化的瞬间比较）（和变化的瞬间比较）正正C反反减小减小V小小（n小小）P减小减小T升高升高吸热吸热T降低降低C反反减小减小逆逆 C反反增大增大C反反增大增大P增大增大结论：结论：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、如果改变影响平衡的一个条件（如温度、浓度、压强等），平衡就向能够浓度、压强等），平衡就向能够减弱减弱这种改变的这种改变的方向移动。方向移动。知知 识识 回回 顾顾化学平衡常数化学平衡常数【学习目标】【学习目标】1、化学平衡常数的概念、化学平衡常数的

2、概念3、运用化学平衡常数进行计算、运用化学平衡常数进行计算2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断四、化学平衡常数四、化学平衡常数序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度平衡时浓度mol/L698.6K平衡时平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)c(H2)c(I2)c(HI)10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.01

3、0690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33425.6 根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。的值，并分析其中规律。通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：温度不变温度不变时，时， 为常数为常数 I2(g) + H2(g) 2HI(g)1、定义：在一定定义：在一定温度温度下，当一个可逆反应达到下，当一个可逆反应达到化学化学平衡平衡时，时，生成物浓度生成物浓度幂幂之积与反应物浓度之积与反应物浓度幂幂之积的比值是一个常数之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的，这个常数

4、就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。化学平衡常数，简称平衡常数。四、化学平衡常数：四、化学平衡常数：符号：符号：K Kcp (C) cq (D) cm (A) cn(B) K =3、单位单位: 不确定，但需要写不确定，但需要写 2、表达式：表达式：mA(g) +nB(g) pC(g) + qD(g) 4 4、注意：注意： 固体固体或或纯液体纯液体不写入平衡常数表达式不写入平衡常数表达式 Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) )H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK32

5、2322)H(c)N(c)NH(cK/22322133N2+3H2 2NH32NH3 N2+ 3H2 N2 + H2 NH31232练习练习1：根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。应的平衡常数表达式。)H(c)OH(cK2424)()()(2722242OCrcHcCrOcK同一个反应，计量数不同，同一个反应，计量数不同，K K不同；不同；K K与方程式对应。可逆反应的与方程式对应。可逆反应的K K互为倒数。互为倒数。若干方程式相加若干方程式相加(减减)，则总反应的平衡常数，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积等于分步平衡常数

6、之乘积(商商)例例1：在某温度下，向在某温度下，向10L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和和1.00 mol I2(g)，反应平衡后，反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0200 molL-1试求该温度下试求该温度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数的平衡常数。解：解：据题意可知，起始时据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡时平衡时c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的，生成的c(HI) = 0.160molL-1H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/molL-

7、1 0.100 0.100 0变化的各物质的浓度变化的各物质的浓度/molL-1平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/molL-10.0800 0.0800 0.160 0.0200 0.0200 0.160 K =(0.160)2(0.0200)2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=答：平衡常数为答：平衡常数为64.0。 例例1：在上题温在上题温度度下，向下，向1L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和和1.00 mol I2(g)、1.00mol HI，反应平衡后，反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.300 molL-1试求该温度下试求该温度下 H

8、2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡的平衡常数常数。H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/molL-1 1.00 1.00 1.00变化的各物质的浓度变化的各物质的浓度/molL-1平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/molL-10.700 0.700 1.4 0.300 0.300 2.4 K =(2.4)2(0.300)2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=答：平衡常数为答：平衡常数为64.0。 K只与温度有关只与温度有关（5）影响）影响K的因素：的因素：若正反应是吸热反应若正反应是吸热反应,升高温度升高温度,K 增大增大若正反

9、应是放热反应若正反应是放热反应,升高温度升高温度,K 减小减小 一般来说，反应的平衡常数一般来说，反应的平衡常数K10K105 5，认为，认为正反正反应进行得较完全应进行得较完全。K K值的大小，可推断反应进行的程度。值的大小，可推断反应进行的程度。 K K值越大，值越大，反应反应进行的程度越大，进行的程度越大，反应物的反应物的转化率越大。转化率越大。5、K的应用的应用（）若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应（）若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应（）若升高温度，值减小，则正反应为放热反应（）若升高温度，值减小，则正反应为放热反应判断反应的热效应判断反应的热效应（6）K的应用的应用练习：练

10、习：不同温度时，反应不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) 的的平衡常数与温度平衡常数与温度的关系如下：的关系如下：温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数66 .954.445.9正方向是放热反应还是吸热反应？正方向是放热反应还是吸热反应？放热放热cp(C) cq(D)cm(A) cn(B) Q 浓度商：浓度商：其中各物质的浓度为任意时刻的浓度其中各物质的浓度为任意时刻的浓度 Q K：逆向移动：逆向移动 Q K：正向移动：正向移动 Q K：平衡状态：平衡状态判断平衡状态和平衡移动方向判断平衡状态和平衡移动方向（6）K的应用的应用例例2： 在一定体积的密闭容器中发生反应

11、：在一定体积的密闭容器中发生反应： CO2(g)H2(g) CO(g) H2O(g) 800时，其平衡常数为时，其平衡常数为0.9，在某时刻，在某时刻 测得容器内各物质的浓度分别为测得容器内各物质的浓度分别为 c(CO2)：2mol/L； c(H2)：1.5mol/L； c(CO)：1mol/L； c(H2O)：3mol/L，则，则 该反应向该反应向_反应方向进行反应方向进行逆逆 练习练习2：高炉炼铁中发生的基本反应如下高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g）H0。其平衡常数。其平衡常数可表达为可表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知110

12、0，K=0.263 (1)若要使反应向右进行，高炉内若要使反应向右进行，高炉内CO2和和CO的体积比值的体积比值_，平衡常数，平衡常数K值值_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) (2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，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”)，其原因是，其原因是 。增大增大不变不变否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.

13、263，说明不是平衡状态，且向正反应，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行方向进行 c(CO) c(H2O)【例【例3】在一密闭容器中，在一密闭容器中，CO与与H2O混合加热到混合加热到800达到下列平衡：达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，若反应开始时若反应开始时CO和和H2O的浓度的浓度均均为为0.200 molL-1 ，求达到平衡时，求达到平衡时CO转化为转化为CO2转化率是多少？转化率是多少？ c(平平)/molL-1 0.200 x 0.200 x x x 解得: x = 0.1解：解：设平衡时设平衡时CO2和和H2的浓度为的浓度为x mo

14、lL-1K =x2(0.200 x)(0.200 x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /molL-1 0.200 0.200 0 0c(变变)/molL-1 x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) = = 100%= 50.0% 0.1000.200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： 在某温度下，反应物的起始浓度分别为：在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，；达到平衡后，M的转的转化率为化率为60%，此时，此时N的转

15、化率为的转化率为_； 若反应温度升高，若反应温度升高，M的转化率的转化率 （填（填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”）；）； 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 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，；达到平衡后，c(P)2 molL1，a ； 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)b molL1，达到平衡后，达到平衡后，M的转化率为的转化率为 。25% 增大增大 6mol/L 41% 四、化学平衡常数四、化学平衡常数本本 节节 小小 结结cp (C) cq (D) cm (A) cn(B) K = 2.表达式表达式:固体固体或或纯