第五節(jié)平衡常數

第五節(jié)平衡常數第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一【學習目標】1、化學平衡常數的概念3、運用化學平衡常數進行計算2、運用化學平衡常數對化學反應進行的程度判斷第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一一、化學平衡的特征——平衡常數序號起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度mol/L698.6K平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根據表中的數據計算出平衡時的值，并分析其中規(guī)律。第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一通過分析實驗數據得出：(1)溫度不變時，為常數用K表示；(2)常數K與反應的起始濃度大小無關；(3)常數K與正向建立還是逆向建立平衡無關即與平衡建立的過程無關。第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一對于反應:aA+bBcC+dD其它平衡體系的數據進行分析，都有類似的關系。在一定溫度時，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的冪之積與反應物平衡濃度的冪之積的比值是一個常數，這個常數稱為化學平衡常數簡稱平衡常數。第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一1.平衡常數的單位∵濃度的單位為mol·L-1∴K的單位為(mol·L-1)n；當濃度的單位為mol·L-1，稱標準平衡常數，標準平衡常數不寫單位。第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一（1）K值越大，表示反應進行的程度越大，反應物轉化率也越大。2.化學平衡常數的意義：定量的衡量化學反應進行的程度（2）一般當K＞105時，該反應進行得基本完全。第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一3.使用平衡常數應注意的幾個問題：(2)在平衡常數表達式中：純液體（如水）的濃度、固體物質的濃度不寫(1)化學平衡常數的大小只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/[c(CO2)·c(H2)]第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一(4)同一化學反應,正、逆反應的平衡常數互為倒數2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

K2例如:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1K2=1/K1例如：N2+3H22NH3的K1值與1/2N2+3/2H2NH3的K2值不一樣K1=K22(3)化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一1.判斷可逆反應是否達到平衡及反應方向對于可逆反應，在一定溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：叫該反應的濃度商4.化學平衡常數的應用:（1）QC＜K，反應向正方向進行（2）QC＝K，反應處于平衡狀態(tài)（3）QC＞K，反應向逆方向進行第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一例題:高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

；△H>0其平衡常數可表達為:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.2631100℃時，測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時化學反應向

方向進行，其原因是

。否正Qc<K第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一2.利用Ｋ可判斷反應的熱效應①若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應為吸熱反應

②若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為放熱反應

根據某反應的平衡常數K隨溫度變化的情況，可判斷該反應是放熱反應還是吸熱反應。第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一(5)K值大小標志反應能達到的最大限度,K值越大，反應物的轉化率越大，反應越完全。

課堂小結：(1)平衡是有條件的、動態(tài)的。(2)K不隨起始濃度大小而變化。(3)K與溫度有關。(4)K與方程式寫法有關。第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一例如：不同溫度時，反應:H2(g)+I2(g)2HI(g),的平衡常數與溫度的關系如下：△溫度623K698K763K平衡常數66.954.445.9通過改變溫度，平衡常數大小的變化趨勢可以判斷上可逆反應的正方向是放熱反應.第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一練習：對于反應2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在一定溫度下，將2mol的SO3(g)放入一體積為2L的密閉容器中，當達到平衡狀態(tài)時，測得O2(g)的物質的量為0.6mol,試求此反應的平衡常數。0.675第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一(1)已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數和平衡轉化率例1：對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定溫度下，將0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中，當達到平衡狀態(tài)時，測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下（1）此反應的平衡常數。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡轉化率。672288%73.3%第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一練習2:已知某溫度下反應:2NO2(g)N2O4(g)若在體積為2L的密閉容器中充入2mol的NO2(g),達平衡時NO2的轉化率為50%,求該溫度下反應的濃度平衡常數。若溫度不變，當NO2的初始為2mol/L時，NO2的轉化率為多少。K=161%第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一再見第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一例2

:在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),發(fā)生反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃時反應達平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡濃度和轉化率。（2）若溫度不變，上容器中充入的是1molCO和2molH2O(g),CO的平衡濃度和轉化率是多少?（3）若溫度不變，要使CO的轉化率達到90%，在題干的條件下還要充入H2O(g)物質的量為多少。0.25mol/L50%0.1766.7%9mol第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一例3：反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

在一定條件下進行。設投入的N2為1mol，H2為3mol，在一體積恒定，溫度恒定的容器中反應，測得平衡時的壓強是原來的90%，求轉化率α1及平衡常數。然后再充入1molN2

和3molH2

，溫度不變，計算新平衡的轉化率α2。α1=20%K=0.015α2=30.5%第二十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一3.一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：2SO2+O2