化学平衡常数 (3)

1、第三节化学平衡第二章 化学反应速率与化学平衡化学平衡常数序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.008400.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g

2、) + H2(g) 2HI(g)密闭容器457.6书P29：分析上表中的数据48.3848.6148.5448.4848.7148.81【问题探究】分析上表，你得出什么结论？结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：= 常数（K）序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.00114

3、10.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33密闭容器425.6结论3：温度改变该常数也发生改变。化学平衡常数1、定义：在一定温度下，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数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数） 符号：K2、表达式对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K_。3、理解：（2）一般当K105 时，该反应进行得基本完全 K 平衡= 逆0，其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知

4、1100，K=0.263 (1)若平衡向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_(填“增大”“减小”或“不变”) (2)1100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态_(填“是”或“否”)，此时化学反应速率是V正_V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是 。增大增大否大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行(4)计算浓度、转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。（1）利用三段法,求平衡常数例1.（

5、教材P30）在某温度下,将H2和I2各0.01mol/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数.解:由题意知 I2 + H2 2HI起始浓度/mol/L 0.010 0.010 0转化浓度/mol/L 平衡浓度/mol/L 0.00800.00200.00200.00400.00800.0040K= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = 0.0042/ 0.0082 =0.25（2）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度例1.在某温度下,将H2和I2各0.01mol/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到

6、平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数.(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.解: H2的转化浓度为xmol/L I2 + H2 2HI 起始浓度/mol/L 0.020 0.020 0 转化浓度/mol/L 平衡浓度/mol/L 0.020-xxx2x0.020-x2xK= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = (2x)2/ (0.020-X)2 =0.25 X=0.0040答：C(H2) =C(I2) = 0.016mol/L C(HI) = 0.008mol/L （3）利用平衡常数,求平

7、衡时反应物的转化率例2.在密闭容器中,将2.0mol CO和10mol H2O混合加热到800C达到下列平衡: K=1.0 求CO的转化率.解:设容积为V CO + H2O CO + H2起始浓度/mol/L 2/V 10/V 0 0转化浓度/mol/L X/V X/V X/V X/V 平衡浓度/mol/L (2-X)/V (10-X)/V X/V X/V X2= (2-X) (10-X) X=1.66a(CO)=1.66/2=83%K = C(CO2)C(H2) / C(CO)C(H2O) =(2.0)(2.0) / 2.0(1-)2.0(1-) =2 / (1-)2 = 2.6 = 62

8、%解:设CO的转化率为，则 CO(g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)起始浓度/ mol/L 2.0 2.0 0 0转化浓度/ mol/L 2.0 2.0 2.0 2.0平衡浓度/ mol/L 2.0(1-) 2.0(1-) 2.0 2.0课堂 练习： 反应CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)在749K达平衡，K=2.60,求：当CO、H2O (g)的起始浓度都为 2.0 mol/L达平衡后，CO的转化率 。 1、对于3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)，反应的化学平衡常数表达式为（ ） D课堂练习 2、在一定体积的密

9、闭容器中，进行如下化学反应： CO2(g) + H2(g)=CO(g) +H2O(g)，其化学平衡常数 K和温度t的关系如下表： 回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式K= 。（2）该反应为 反应（选填“吸热”、“放热”）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。 A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(CO)不变 C. V正(H2)=V逆(H2O) D. c(CO2)=c(CO)（4）某温度下，平衡浓度符合下式： c(CO2)c(H2) = c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸热BC830 将

10、固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应 NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则NH3的浓度为（ ） A. 3.5mol/L B. 4mol/L C. 4.5mol/L D. 5mol/L D4连续平衡关于转化率1.一般规律：可逆反应a A( g) b B(g) c C(g) dD(g)达平衡后，（1）若只增大A，平衡右移，达新平衡时，B转化率增大，A转化率反而减小。（2）若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，平衡右移，达新平衡时：当a + b c + d 时， A、

11、B的转化率都增大当a + b c + d 时， A的转化率增大当a c + d 时， A的转化率减小当a = c + d 时， A的转化率不变一、二、四为等效平衡平衡二2SO3 2SO2+O22 0 0平衡一2SO2+O2 2SO32 1 0平衡三 2SO2+O2 2SO310.502SO2 +O2 2SO30.5 0.25 1.5平衡四一边倒的方法恒温恒容各组分n、c 、百分含量均相同4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始恒温恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%1mol H2 1mol I2开始恒温H2 a%I2 b%HI c%平衡状态2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a%I2 b%HI c%平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态H2 a%I2