《化学平衡常数、平衡转化率》参考课件2

知识回顾已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在298K时:ΔH=－92.2kJ·mol－1

ΔS=－198.2J·K－1·mol－1

请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨反应能否自发进行。根据判据计算：ΔH－TΔS=－92.2kJ·mol－1

－298K×（－198.2×10－3kJ·K－1

·mol－1

）=－33.1kJ·mol－1

＜0该反应常温下能自发进行，这是否就足够了呢？第二节化学反应的限度

第一课时化学平衡常数、平衡转化率想一想可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗？反应到底进行到什么程度？

为更准确的了解可逆反应的进程，定量的描述化学反应的限度，我们将学习一个新的概念——

化学平衡常数教学目标1、了解化学平衡常数的涵义。2、通过对“化学平衡常数”问题的研讨，培养学生分析、处理实验数据的能力，以及从数据中获取信息、总结规律的能力。序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.0035600.0012500.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.454.3根据表中的数据计算出平衡时的值，并分析其中规律。?730.6K规律小结通过分析实验数据得出：(1)温度相同时，达到化学平衡状态为一常数；(2)这个常数与反应的起始浓度大小无关；(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。一、化学平衡常数K=定义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。mA+nBpC+qD书写平衡常数关系式规则一

如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。

如:CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]学海无涯

平衡常数K的意义平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。一般说来，如果一个反应的平衡常数大于105，通常认为反应可以进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于10－5，则认为这个反应很难进行。写出下表中各反应的平衡常数表达式。反应K单位11/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)(mol·L－1)－12N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(mol·L－1)－232NH3(g)N2(g)+3H2(g)(mol·L－1)24NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH－(aq)5FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)6AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)书山有路mol·L－11(mol·L－1)2书写平衡常数关系式的规则二

同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方程式的书写方式有关。书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。化学平衡常数的重要应用

aA+bBcC+dD=KQ=浓度商当Q＞K时，反应会逆向进行达到平衡。当Q=K时，反应为平衡状态，平衡不移动。当Q＜K时，反应要正向进行达到平衡。

在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻浓度商Q与K比较大小来判断。走近高考例1、(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示＿＿＿＿

＿＿＿＿

,K值大小与温度的关系是温度升高,K值＿＿＿＿＿＿＿＿。(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。化学反应进行的程度越大可能增大也可能减小例2、一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=＿＿＿＿＿,升高温度,K值＿＿(填“增大”“减小”或“不变”)。300℃500℃otBtA时间(min)nAnB甲醇的物质的量(mol)减小例3、二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容这一。

(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O22SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。α0.850.800.100.50p/MPaAB根据图示回答下列问题:①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于＿＿＿＿②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)＿＿K(B)(填“>”“<”或“=”)例4．高温下，某反应达到平衡，平衡常数＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是A．该反应是焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小催化剂高温C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2催化剂高温知识链接

c(B)、［B］都可以表示物质B的物质的量浓度。我们用c(B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度，用c0(B)表示物质B的初始浓度，用［B］表示物质B在化学平衡状态时的浓度。思考对于一个反应，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？对于一个反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？二、平衡转化率———————————x100%

A的初始浓度—A的平衡浓度A的初始浓度————————x100%C0(A)—[A]C0(A)aA+bBcC+dDα(A)==已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率类型一：例题：化学反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)注入体积为1.0L的密闭反应器，并置于某较高温度的恒温环境中，达化学平衡后，测得反应器中有0.044molSO3(g)，求该温度下反应的平衡常数及SO2、O2平衡转化率。【练习】在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2

[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,[O2]=0.12mol/L试求：（1）该温度下反应的平衡常数。（2）开始时NO2的浓度。（3）NO2的转化率。2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率类型二：在1200℃时测得反应CO2(g)+H2(g)若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度均为0.01mol/L时，计算各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。CO(g)+H2O(g)

的平衡常数K为2.25。练：在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若K=1.求：(1)CO的平衡浓度和转化率。(2)若温度不变,上容器中充入的是1molCO和2molH2O(g),CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少?(3)若温度不变,上容器中充入的是1molCO和4molH2O(g),CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少?(4)若温度不变，上容器中充入的是1molCO和0.5molH2O(g)，CO和H2O(g)