平衡常数与平衡转化率

化学平衡常数与平衡转化率学习目标1、理解化学平衡常数新概念，能利用化学平衡常数进行计算。2、化学平衡常数的应用。理解浓度商的含义及计算，判断反响状态。3、理解平衡转化率的相关计算。.

[HI]2/[H2][I2]初始浓度（mol/L）平衡浓度（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·研讨问题1：请根据表中的实验数据计算平衡时的

[HI]2/[H2][I2]的值，将结果填入表中。实验测得反响H2〔g〕＋I2〔g〕2HI〔g〕在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度。问题2︰请分析计算所得数据，寻找其中的规律。.不管H2,I2和HI的初始浓度是多大，只要保持反响体系的温度不变，到达化学平衡状态后，就为常数。————[HI]2[H2][I2]化学平衡常数思考·发现在一定温度下，某个可逆反响到达平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反响物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。这个常数称为化学平衡常数.试一试1、写出反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。2、对于任一可逆反应：aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g），试写出其化学平衡常数的表达式。.对于一般的反响aA+bBcC+dD当温度一定，到达化学平衡时，其平衡常数表达式：K=————[C]c[D]d[A]a[B]b注意：平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。一、化学平衡常数.拓展练习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你在书写平衡表达式时有了哪些发现？

[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、对于一个反响，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？2、对于一个反响，正、逆反响的平衡常数之间有何关系？

3、如果浓度的单位是mol/L，分析K的单位与反响的化学方程式系数之间有什么关系？问题思考？系数不同，平衡常数的表达式就不同正、逆反响的平衡常数互为倒数。平衡常数的单位与化学方程式的表示形式相对应(mol·L-1)a+b-c-d.在2000K时,反响CO(g)+1/2O2(g〕CO2〔g〕的平衡常数为K1,那么相同温度下反响2CO2〔g〕2CO(g)+O2〔g〕的平衡常数K2为A、1/K1B、K12C、1/K12D、K1-1/2C稳固练习.平衡常数的应用

⑴判断反响可能进行的程度，估计反响的可能性。K>105时，根本完全反响。K在10-5～105之间可逆反响。K<10-5时，很难反响。资料在线K值越大，反响越完全，K值越小，反响越不完全K的大小只能预示反响所能进行的最大程度.交流·研讨请通过以下各反响平衡常数的数值，讨论反响可能进行的程度：正反应接近完全正逆反应相当正反应几乎不发生.⑵判断反响进行的方向、反响是否到达平衡状态Q=K时，反响已达平衡；Q>K时，反响逆向进行Q<K时，反响正向进行；浓度商：对化学反响aA+bBcC+dD的任意状态Q=————cC

(C)cd

(D)ca(A)cb(B)在温度一定时，Qc与Ｋc相比较，可知反响进行的方向．具体方法如下：.练习：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)8000C，K=1试推导在以下浓度下反响进行的方向向逆平衡向正.对于反响：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数根据物料平衡求初时浓度答:该温度时合成氨反响的化学平衡常数是7.32×10-3,N2和H2的初时浓度分别为5mol·L-1和15mol·L-1解：N2+3H22NH3

练习3：合成氨反应N2+3H22NH3

在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求该温度时的平衡常数和N2、H2的初时浓度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、平衡转化率(α)1、表达式：对于化学反响aA+bBcC+dD，反响物A的平衡转化率可表示为：α(A)=A的初始浓度-A的平衡浓度A的初始浓度×100%=c0(A)–[A]c0(A)×100%.2、平衡转化率的有关计算

关于平衡常数和平衡转化率的计算主要有以下三种类型

(1)、初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率

.例1：对于反响2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),假设在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当到达平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下〔1〕此反响的平衡常数。〔2〕求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率.由例1可知，一个已标明化学方程式的化学反响，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反响物的平衡转化率可能不同。因此，脱离具体的反响物谈化学平衡转化率是没有意义的。.(2)、平衡转化率和初始浓度求平衡常数例2:反响SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),假设在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当到达平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。〔1〕此反响的平衡常数。〔2〕假设SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L，那么SO2(g)的转化率变为多少？(1)K=1〔2〕SO2的转化率为40%.(3)、平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例3、在1200℃时测得以下反响达平衡时,k=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。假设反响从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(α),分析结果，得