化學(xué)平衡常數(shù)

1、第三節(jié)化學(xué)平衡,第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,(第5課時(shí))化學(xué)平衡常數(shù),,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1、化學(xué)平衡常數(shù)的概念,3、運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,2、運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷,1.什么是化學(xué)平衡？2.化學(xué)平衡有哪些特征？3.什么是平衡移動(dòng)？,化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。動(dòng)、等、定、變條件改變（濃度、溫度、壓強(qiáng)）導(dǎo)致

2、舊平衡破壞，重新建立平衡的過(guò)程。,下面我們以H2與I2(g)反應(yīng)生成HI為例，來(lái)研究化學(xué)平衡的性質(zhì) H2+I2 (g) 2HI,【問(wèn)題探究】,分析上表，你得出什么結(jié)論？,結(jié)論：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。,通過(guò)研究眾多的化學(xué)平衡，均有此結(jié)論。說(shuō)明這種現(xiàn)象具有規(guī)律性，這個(gè)常數(shù)就叫化學(xué)平衡常數(shù)。,一、化學(xué)平衡常數(shù),1、定義：,在一

3、定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)）,2、表達(dá)式：,決定因素：反應(yīng)本身。影響因素：只有溫度。,對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),例1：在某溫度下,將H2和I2各0.01 mol的混合物充入10 L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后c(H2)=0.0080 mol/L。（1）求該反應(yīng)的平衡常數(shù)

4、。（2）在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2 mol,試求達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。,【解析】 （1） H2 + I2 2HI,起始濃度/mol·L-1 0.010 0.010 0濃度變化量/mol·L-1 0.0020 0.0020 0.0040 平衡濃度/mol·L-1

5、 0.0080,答：平衡常數(shù)為0.25。,0.0080 0.0040,H2 + I2 ≒ 2HI,0.02-x 0.02-x 2x,起始濃度mol/L: 0.02 0.02 0,解(2)設(shè)H2的消耗濃度為x,X=0.0040mol/L,C(H2)=c(I2)=0.016mol/L　　C(HI)=0.0080mol/L,答:略,x 　　　x

6、 　 2x,平衡濃度mol/L:,變化濃度mol/L:,（1）K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度_______，　　　反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率________。,3、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：,定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,（2）一般當(dāng)K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。,４、利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng),（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng),越大,越大,吸熱,放熱,５、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方

7、向及是否平衡,對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：,叫該反應(yīng)的濃度商,（1）QC＜K ，平衡向 移動(dòng),（2）QC＝K ，反應(yīng) 移動(dòng),（3）QC＞K ，平衡向 移動(dòng),正反應(yīng)方向,逆反應(yīng)方向,仍處于平衡狀態(tài)，不,K值越大，說(shuō)明

8、平衡體系中生成物的比例越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。反之就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),二、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：,2、在表達(dá)式中純液體，固體物質(zhì)的濃度項(xiàng)不寫(xiě),3、化學(xué)方程式寫(xiě)法不同，Ｋ不相同,１、常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。,０．６,K=c(CO2),CaCO3(s) 　 CaO(s)+CO2(g),K1 = K

9、22,2SO2 + O2 ≒ 2SO3,解:,平衡濃度mol/L:,起始濃度mol/L: 0.4 1 0,=1.1,0. 2 　 0. 1 　 0.2,三，關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算,0.2 0.9 0.2,變化濃度mol/L:,現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：已知C(

10、SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷，當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為50％時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，在向哪個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng)？,2SO2+O2 2SO3,2SO2+O2 2SO3,＜K≈19,則：此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，正在向正反應(yīng)方向移動(dòng)。,例2:在密閉容器中,將2.0molCO與10molH2O混合加熱 到800℃,達(dá)到

11、下列平衡:CO(g)+H2O(g) ≒CO2(g)+H2(g) K=1.0求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率.,解:設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的物質(zhì)的量為x,V為容器容積 CO(g)+H2O(g) ≒CO2(g)+H2(g),X=1.66,CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為83%.,答:略,平衡濃度:,起始濃度:,濃度變化:,1、(2000天津高考）在某溫度下，可逆反應(yīng)： mA(g)+nB(g) pC(g)

12、 + qD(g)的平衡常數(shù)為Ｋ，下列說(shuō)法正確的是（　　）Ａ.Ｋ越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大．Ｂ.Ｋ越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大．Ｃ.Ｋ隨反應(yīng)物濃度改變而改變．Ｄ.Ｋ隨溫度改變而改變．,ＡＤ,課堂練習(xí),1、(2000天津高考）在某溫度下，可逆反應(yīng)： mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常數(shù)為Ｋ，下列說(shuō)法正確的是（　　）Ａ.Ｋ越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大．Ｂ.Ｋ越

13、小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大．Ｃ.Ｋ隨反應(yīng)物濃度改變而改變．Ｄ.Ｋ隨溫度改變而改變．,2.某溫度下，向容積為2 L的密閉反應(yīng)容器中充入0.10 molSO3，當(dāng)反應(yīng)容器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為 ( )A．3.2×103　　　　 B．1.6×103C．8.0×102

14、 D．4.0×102,2.某溫度下，向容積為2 L的密閉反應(yīng)容器中充入0.10 molSO3，當(dāng)反應(yīng)容器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為 ( )A．3.2×103　　　　 B．1.6×103C．8.0×102 D．4

15、.0×102,A,3．某溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋2D(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6 mol C，則下列說(shuō)法正確的是 ( )A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝B．此時(shí)，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C．增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D．增加B，平衡向右移動(dòng)，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大,3．某

16、溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋2D(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6 mol C，則下列說(shuō)法正確的是 ( )A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝B．此時(shí)，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C．增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D．增加B，平衡向右移動(dòng)，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大,B,4、(上海高考）在一定體積密閉容器中

17、，進(jìn)行如下反應(yīng)： CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t的關(guān)系如下：(1)k的表達(dá)式為：______________　　　　　　　　　(2)該反應(yīng)為　　　　反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)（　?。?容器中壓強(qiáng)不變　?。?混合氣體中ＣＯ濃度不變Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆 　　D.c(CO2)=c(CO)　　　(4)

18、若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此時(shí)溫度為 .,吸 熱,B C,830℃,5.高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); △H ,<,=).,減小,否,﹥,,人生的途程是遙遠(yuǎn)的，只要雙腳不息地前行，康莊大道就會(huì)不停地向遠(yuǎn)方延伸……,,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),H2 + I2

19、 ≒ 2HI,0.02-x 0.02-x 2x,起始濃度mol/L: 0.02 0.02 0,解(2)設(shè)H2的消耗濃度為x,X=0.0040mol/L,C(H2)=c(I2)=0.016mol/L　　C(HI)=0.0080mol/L,答:略,x 　　　x 　 2x,平衡濃度mol/L:,變化濃度mol/L:,（2） H2

20、 + I2 2HI,起始濃度/mol·L-1 0.020 0.020 0濃度變化量/mol·L-1 x x 2x平衡濃度/mol·L-1 0.020-x 0.020-x 2x,答:平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.016 mol/L c(HI)=0.00