2-3-化学平衡4

1、化学平衡,第4课时 化学平衡常数和转化率,一、化学平衡平衡常数,54.5,54.6,54.45,54.33,根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。,通过分析实验数据得出： (1)温度不变时， 为常数 用K表示； (2)常数K与反应的起始浓度大小无关； (3)常数K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。,其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。,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。,1.平衡常数的定义：,浓度的单位为molL-1 所以，K的单位为(molL

2、-1)n；,2.平衡常数的数学表达式及单位：,(1)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=c(CO2) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) K=c(CO)/(C(CO2)c(H2),3、书写平衡常数关系式的规则,（2）在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。因为稀溶液的密度接近于1 g/mL。水的物质的量浓度为55.6 mol/L。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数.,3、

3、书写平衡常数关系式的规则,例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 = 1.60 10 5 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 10 2,(3)同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，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。,K1 K2 ， K1 = K22,3、书写平衡常数关系式的规则,(1)平衡常数K值的大小，推断反应进行的程度，是反应限度的定量判据 K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大； K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。,(2)平衡常数K只与温度有关，推断正反应是

4、吸/放热。,4、平衡常数的意义,mA+nB pC +qD H?,练习1：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下：,根据平衡常数大小的变化趋势可以判断上述可逆反应的正方向是 反应.,放热,4、平衡常数的意义,可逆反应任一时刻，产物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度的系数次幂的乘积的比值称为浓度商Qc,(3)平衡常数K可作为平衡移动的定量判据。,问题1：在某温度下，某一时刻测得二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度分别为：0.2mol/L、0.1mol/L、1.8mol/L，已知该温度下，K=1620（mol/L）-1，请你判断： （1） 在该温度下，该时刻反应是

5、否为化学平衡状态？ （2） 若非化学平衡状态，反应将向哪个方向进行以达到化学平衡状态？,问题2：对于任意可逆反应，如何表达Qc和K？如何利用Qc和K的关系判断平衡移动方向？,4、平衡常数的意义,可逆反应任一时刻，产物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度的系数次幂的乘积的比值称为浓度商Qc,(3)平衡常数K可作为平衡移动的定量判据。,2SO2+O2 2SO3,任意时刻：,平衡时刻：,当T不变，QcK时，反应朝着逆方向移动，直到Qc重新=K达到平衡 当T不变，QcK时，反应朝着正方向移动，直到Qc重新=K达到平衡,（温度不变）,练习 在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：,已知co(SO2) = 0.

6、4 molL-1，co(O2) = 1.0 molL-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K =19。试判断当SO2转化率为50 %时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？,起始浓度/ molL-1 0.4 1.0 0 转化浓度/ molL-1 0.2 0.1 0.2 转化后浓度/ molL-1 0.2 0.9 0.2,2SO2+O2 2SO3,2SO2+O2 2SO3,此时：Q = K（=19），所以当SO2转化率为50 %时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。,对于可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：,（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度 生成

7、物D: D = c0(D) +c(D),（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。c(A):c(D)=a:d,（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度； 反应物A: A=c0(A) - c(A),5、与平衡常数有关的计算,练习1:合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物质的平衡浓度是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。,解：求平衡常数K Kc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.3210-3 求N2、H2的初始浓度。 N2+3H2 2NH3 初始(molL-1) 变化(molL-1) 2 6 4 平衡(molL-1) 3 9 4,(3+2) (9+6)0,练习2：反应2SO2 + O2 2SO3 ,在一定温度下，达到化学平衡状态。 SO2=0.1mol/L, O2=0.05mol/L,SO3 =0.9mol/L 。 （1）求该温度条件下的K 。 （2）若将混合物总体积缩小一半，则此时的Qc=？ 化学平衡将向哪个方向移动？为什么？,