人教版高二化學(xué)選修4第二章第三節(jié)　化學(xué)平衡(共60張PPT)

1、化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù) 該反應(yīng)在一定條件下是不可能進(jìn)行完全的，即存該反應(yīng)在一定條件下是不可能進(jìn)行完全的，即存 在一定的限度，而反應(yīng)的限度的大小對(duì)于生產(chǎn)和生活在一定的限度，而反應(yīng)的限度的大小對(duì)于生產(chǎn)和生活 實(shí)際有著直接影響。因此僅研究化學(xué)反應(yīng)的方向是不實(shí)際有著直接影響。因此僅研究化學(xué)反應(yīng)的方向是不 夠的，還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的限度問(wèn)題。怎樣定量描夠的，還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的限度問(wèn)題。怎樣定量描 述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率受述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率受 到哪些因素的影響？到哪些因素的影響？ 什么叫化學(xué)平衡狀態(tài)？化學(xué)平衡有哪些特點(diǎn)？什么叫化學(xué)平衡狀態(tài)？化學(xué)平衡有哪些

2、特點(diǎn)？ 在研究了大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)可以用化在研究了大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)可以用化 學(xué)平衡常數(shù)來(lái)定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。學(xué)平衡常數(shù)來(lái)定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。 N2 + 3 H2 2NH3 H 化學(xué)平化學(xué)平 衡特點(diǎn)衡特點(diǎn) 1. 1. 只有在恒溫條件下，封閉體系中進(jìn)行只有在恒溫條件下，封閉體系中進(jìn)行 的可逆反應(yīng)，才能建立化學(xué)平衡，這是的可逆反應(yīng)，才能建立化學(xué)平衡，這是 建立化學(xué)平衡的建立化學(xué)平衡的前提前提。 2. 正逆反應(yīng)速度相等是化學(xué)平衡建立的正逆反應(yīng)速度相等是化學(xué)平衡建立的條件條件。 3.3.平衡狀態(tài)是封閉體系中可逆反應(yīng)進(jìn)行的最平衡狀態(tài)是封閉體系中可逆反應(yīng)進(jìn)行的最 大限度，各物質(zhì)濃度

3、都不再隨時(shí)間改變，這大限度，各物質(zhì)濃度都不再隨時(shí)間改變，這 是建立平衡的是建立平衡的標(biāo)志標(biāo)志。 4化學(xué)平衡是有條件的平衡。當(dāng)外界因素改變化學(xué)平衡是有條件的平衡。當(dāng)外界因素改變 時(shí)，正、逆反應(yīng)速度發(fā)生變化，原有平衡將受時(shí)，正、逆反應(yīng)速度發(fā)生變化，原有平衡將受 到破壞，直到建立新的動(dòng)態(tài)平衡。到破壞，直到建立新的動(dòng)態(tài)平衡。 化學(xué)平化學(xué)平 衡特點(diǎn)衡特點(diǎn) (1) (2)等：等： (3)動(dòng)：動(dòng)： (4)定：定： (5)變變: (6) 動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行） 條件改變，原平衡被破壞，在新的條條件改變，原平衡被破壞，在新的條 件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。 正反應(yīng)速率正

4、反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率 反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變， 各組分的含量一定。各組分的含量一定。 三、化學(xué)平衡常數(shù)三、化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征 序序 號(hào)號(hào) 起始時(shí)濃度起始時(shí)濃度mol/L 698.6K 平衡時(shí)濃度平衡時(shí)濃度mol/L 698.6K 平衡時(shí)平衡時(shí) c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI 10.010670.0119600.00183 1 0.0031290.01767 20.011350.00904 4 00.003560.001250.01559 30.011340.00751 0 00.00456 5 0

5、.00073780.01354 4000.010690.0011410.0011410.00841 0 22 2 IH HI I2(g) + H2(g) 2HI(g) 54.5 54.6 54.45 54.33 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律。的值，并分析其中規(guī)律。 22 2 IH HI 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出： 1、溫度不變時(shí)，、溫度不變時(shí)， 為常數(shù)為常數(shù) 用用K表示；表示； 2、常數(shù)、常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)； 3、常數(shù)、常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的與正向建立還是逆向建立平

6、衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的 過(guò)程無(wú)關(guān)。過(guò)程無(wú)關(guān)。 )()( )( 22 2 IcHc HIc 其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類(lèi)似的關(guān)系。其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類(lèi)似的關(guān)系。 對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng): aA + bB cC + dD )()( )()( BcAc DcCc K ba dc 一、化學(xué)平衡常數(shù) 1、化學(xué)平衡常數(shù)的定義 在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)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)的平衡 常數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)），符號(hào)用“K”表示。 一定溫度下一定溫度下 2、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式 數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： 對(duì)于一般的可逆反應(yīng)對(duì)于一般的可

7、逆反應(yīng)mA+nB pC+qD c(C)pc(D)q c(A) mc(B) n K = 練習(xí)：試寫(xiě)出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：練習(xí)：試寫(xiě)出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 催化劑催化劑 )()( )( 22 2 3 2 OcSOc SOc K )( )()( 2 2 OHc HcCOc K 注意：注意： 反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中！反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中！ （1）、如果反應(yīng)中有固體和純液體參加， 它們的濃度不應(yīng)寫(xiě)在平衡關(guān)系式中，因 為它們的濃度是固定不變的，

8、化學(xué)平衡 關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶 質(zhì)的濃度。如： CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) Kc=CO2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) Kc=CO/(CO2H2) 3、書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則、書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則 稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參 加，水的濃度也不必寫(xiě)在平衡關(guān)系 式中，如： Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+ Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72- 非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或有水 參加反應(yīng)，此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)， 必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸 的液相反應(yīng) C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O

9、K=CH3COOC2H5H2O/(C2H5OHCH3COOH) （2）、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化 學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有 自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常 數(shù)。 例：例：N2O4（g） 2NO2（g） Kc = NO22/N2O4 1/2N2O4（g） NO2（g） Kc = NO2/N2O41/2 1/3N2O4（g） 2/3NO2（g） Kc = NO22/3/N2O41/3 （3）、多重平衡規(guī)則 若干方程式相加(減)，則總反應(yīng)的平衡 常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g

10、) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2 例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1/K2 返 回播 放 解解(1) Kc=N2O4/NO22 (2) Kc=NO22/N2O4 (3) Kc= CO2 課堂課堂 練習(xí)：練習(xí)： 1.寫(xiě)出下列各反應(yīng)的平衡常數(shù)寫(xiě)出下列各反應(yīng)的平衡常數(shù)K (1) 2NO2（g） N2O4（g） (2) N2O4（g） 2NO2（g） (3) CaCO3（g） CaO（s）+CO2（g） （

11、1）.平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程 度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的 最大限度。如：最大限度。如： N2(g)+O2(g)2NO(g) Kc=110-30(298K) 這意味著298K時(shí)，N2和O2基本上沒(méi)有進(jìn)行反應(yīng)，反 之NO分解的逆反應(yīng)在該溫度下將幾乎完全進(jìn)行，平衡 時(shí)NO實(shí)際上全部分解為N2和O2。 4、平衡常數(shù)的意義、平衡常數(shù)的意義 （2）、）、平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 K值越大，值越大，表示反應(yīng)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大

12、，進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化率越大；化率越大；K值越小，值越小，表示反應(yīng)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，進(jìn)行的程度越小，反反 應(yīng)物的應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。轉(zhuǎn)化率越小。 （3）、）、反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一一 般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)KC105，認(rèn)為認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得正反應(yīng)進(jìn)行得 較完全；較完全；KC 10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行正反應(yīng)很難進(jìn)行 (逆反應(yīng)較完全）。逆反應(yīng)較完全）。 例如：例如：不同溫度時(shí)，反應(yīng)不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g), 的的平衡常數(shù)與溫度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)

13、系如下：的關(guān)系如下： 溫度溫度623K698K763K 濃度平衡常數(shù)濃度平衡常數(shù)66 .954.445.9 通過(guò)改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判斷通過(guò)改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判斷 上面可逆反應(yīng)的上面可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng)正方向是放熱反應(yīng). （4）、另外還有兩點(diǎn)必須指出：）、另外還有兩點(diǎn)必須指出： 平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個(gè) 可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù) 示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。如： 2SO2(g)+O2=2SO3(g) 298K時(shí)Kp很大，但由于速度太慢，常溫時(shí)，幾 乎不發(fā)生反應(yīng)。 平衡常數(shù)數(shù)值極小的反應(yīng)，說(shuō)明正反應(yīng)在該條 件下不可能進(jìn)行

14、，如: N2+O22NO Kc=10-30(298K)所以常溫下用此反應(yīng)固定氮?dú)馐?不可能的。因此沒(méi)有必要在該條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以 免浪費(fèi)人力物力?；蛘吒淖儣l件使反應(yīng)在新的條件 下進(jìn)行比較好一些。 5、化學(xué)平衡的影響因素 （1）內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì) （2）外因：反應(yīng)體系的 溫度 對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書(shū)寫(xiě)方式不同， 各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù) 的表達(dá)式 。對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、 逆反應(yīng)的平衡常數(shù) 。 6、化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的關(guān)系 不同 互為倒數(shù) 已知450時(shí)，反應(yīng)H2（g)+I2（g) 2HI（g） 的k=50，由此推測(cè)在450 時(shí)，反應(yīng) 2HI（g） H2（g)+I2（g

15、）的化學(xué)平衡常數(shù)為 （ ） A.50 B. 0.02 C.100 D.無(wú)法確定 B 思考題思考題 化學(xué)平衡常數(shù)有固定的單位嗎？ 由平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，其單位取決可 逆反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物種類(lèi)和化學(xué)方程 式中對(duì)應(yīng)系數(shù)大小，故化學(xué)平衡常數(shù)沒(méi)有 固定單位。 溫度越高，k越大嗎？ 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K會(huì)變大 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，K會(huì)變小 化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物、生 成物濃度無(wú)關(guān)；只要溫度不變，對(duì)于一個(gè)具 體的可逆反應(yīng)就對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的常數(shù)值。 若反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在， 它們的濃度不應(yīng)寫(xiě)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，因 為它們的濃度是固定不變的。如：Cr2O72- +H

16、2O 2CrO42-+2H+，其化學(xué)平衡表達(dá)式 為：k= 而不是K= 7、使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題 C(Cr2O72-) C2(H+)C2(CrO42-) C2(CrO42-)C2(H+) C(Cr2O72-)C(H2O) 一定溫度下，一個(gè)具體的可逆反應(yīng)，無(wú)論 從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，也無(wú) 論反應(yīng)物起始濃度大小如何，達(dá)到平衡時(shí) K相同，為一個(gè)具體的常數(shù)值。 7、使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題 利用K可以推測(cè)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo) 準(zhǔn)，它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，平衡 常數(shù)的值越大，說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的 程度大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。 利用

17、化學(xué)平衡常數(shù)可以判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是 否達(dá)到平衡狀態(tài)。 8、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 與平衡常數(shù)的值進(jìn)行比較，判斷正在進(jìn)行 的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡以及不平衡時(shí)反 應(yīng)進(jìn)行的方向。一個(gè)可逆反應(yīng)，在一定溫 度的任何時(shí)刻，濃度商（Qc） （1） QcK反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 8、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及不平衡向何方向進(jìn)行判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及不平衡向何方向進(jìn)行 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：生成物的濃度有如下關(guān)系： 叫該反應(yīng)的濃度商叫該反應(yīng)的濃度商 （1）QCK ，反應(yīng)向正方向進(jìn)行，

18、反應(yīng)向正方向進(jìn)行 （2）QCK ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài) （3）QCK ，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行 下列有關(guān)平衡常數(shù)的說(shuō)法中不正確的是（ ） A.溫度一定時(shí)，一個(gè)給定的化學(xué)反應(yīng)的平衡常 數(shù)是一個(gè)常數(shù) B.改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度會(huì)改變平衡常 數(shù) C.溫度一定時(shí)，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆 反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 D.濃度QcK時(shí)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 B 二、平衡常數(shù)的單位二、平衡常數(shù)的單位 當(dāng)濃度的單位為當(dāng)濃度的單位為 molmolL L-1 -1，稱(chēng) ，稱(chēng) 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 不寫(xiě)單位不寫(xiě)單位。 K = Ee Dd Aa Bb

19、(2)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 K值越大，值越大，表示反應(yīng)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化率越大；化率越大；K 值越小，值越小，表示反應(yīng)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，進(jìn)行的程度越小，反反 應(yīng)物的應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。轉(zhuǎn)化率越小。 (1)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，由由K隨溫度的隨溫度的 變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。 若正反應(yīng)是若正反應(yīng)是 吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng),升高溫度升高溫度,K 增大增大;若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高

20、升高 溫度溫度,K 減少減少; (3)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來(lái)說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)， 反應(yīng)的平衡常數(shù)反應(yīng)的平衡常數(shù)K105，認(rèn)為，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；K 10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完逆反應(yīng)較完 全）。全）。 三三 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K的性質(zhì)的性質(zhì) 現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)： 2SO2+O2 2SO3 已知已知C(SO2)始 始=0.4mol/L， ，C(O2)始 始=1mol/L經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫 經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫 度下

21、的平衡常數(shù)度下的平衡常數(shù)K19，試判斷，試判斷， （1）當(dāng)）當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為50時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未 達(dá)到，哪個(gè)方向進(jìn)行？達(dá)到，哪個(gè)方向進(jìn)行？ （2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)， SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？ (5) K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度, K值大，反應(yīng)完全。值大，反應(yīng)完全。 返 回播 放 http:/ http:/ 小結(jié)小結(jié)： (1) 平衡是有條件的、動(dòng)態(tài)的。平衡是有條件的、動(dòng)態(tài)的。 (2) K不隨起始濃度大而變。不隨起始濃度大而變。 (3) K與溫度有關(guān)。與溫度有關(guān)。 (4) K與

22、方程式寫(xiě)法有關(guān)。與方程式寫(xiě)法有關(guān)。 對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系，對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系， 在計(jì)算中注意：在計(jì)算中注意： （2）生成物：平衡濃度）生成物：平衡濃度=初始濃度初始濃度+轉(zhuǎn)化濃度轉(zhuǎn)化濃度 生成物生成物D: D = c0(D) +c(D) （3）各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式）各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式 中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。c(A):c(D)=a:d （1）反應(yīng)物：平衡濃度）反應(yīng)物：平衡濃度=初始濃度初始濃度-轉(zhuǎn)化濃度；轉(zhuǎn)化濃度； 反應(yīng)物反應(yīng)物A: A=c0(A) - c(A) 四、與平衡常數(shù)有關(guān)的

23、計(jì)算四、與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算 播 放返 回 例題、例題、 450K時(shí)往一空容器中通入氮時(shí)往一空容器中通入氮N2和和H2，反應(yīng)達(dá)，反應(yīng)達(dá) 平衡后，測(cè)得平衡后，測(cè)得N2=3mol/L，H2=9mol/L，NH3 =4 mol/L, 求求K、N2和和H2的起始濃度的起始濃度 3 9 4 0 42 6 5 15 Kc= NH32/N2 H23 = 42/（393） ） =7.3 10-3 解解: N2 + 3H2 2NH3 起始濃度起始濃度/mol/L 反應(yīng)濃度反應(yīng)濃度/mol/L 平衡濃度平衡濃度/mol/L 【例題】 在某溫度下，將H2和I2各 0.10mol的氣態(tài)混合物充入 10L的密閉容器中，

24、充分反 應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得 c（H2）=0.0080mol 。 （1）求反應(yīng)的平衡常數(shù)。 （2）在上述溫度下，該容器 中通入H2和I2蒸氣各 0.20mol,試求達(dá)到化學(xué)平 衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。 解（1）H2 + I2 2HI C(始)/mol .L-1 0.010 0.010 0 C/ mol .L-1 0.0020 0.0020 0.0040 C(平)/mol .L-1 0.0080 0.0080 0.0040 K= C2(HI) C(H2).C(I2) = （0.0040）2 （0.0080）2 =0.25 （2）設(shè)H2消耗的濃度為X,則： H2 + I2 2HI C(始)/mol .L

25、-1 0.020 0.020 0 C/ mol .L-1 x x 2x C(平)/mol .L-10.020- x 0.020-x 2x 例例1:1:在某溫度下在某溫度下, ,將將H H2 2和和I I2 2各各0.10mol0.10mol的氣態(tài)混合物充入的氣態(tài)混合物充入 10L10L的密閉容器中的密閉容器中, ,充分反應(yīng)充分反應(yīng), ,達(dá)到平衡后達(dá)到平衡后, ,測(cè)得測(cè)得 C(HC(H2 2)=0.0080mol/L.)=0.0080mol/L. (1)(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)求該反應(yīng)的平衡常數(shù) (2)(2)在上述溫度下在上述溫度下, ,該容器中若通入該容器中若通入H H2 2和和I I2 2蒸

26、汽各蒸汽各 0.20mol.0.20mol.試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度. . H2 + I2 2HI解解(1)根據(jù)題意得根據(jù)題意得: 平衡濃度平衡濃度mol/L: 0.0080 0.0080 0.0040 起始濃度起始濃度mol/L: 0.01 0.01 0 K= C(HI)2 C(H2)C(I2) =0.25 H2 + I2 2HI 平衡濃度平衡濃度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x 起始濃度起始濃度mol/L: 0.02 0.02 0 解解(2)設(shè)設(shè)H2的消耗濃度為的消耗濃度為x K= C(HI)2 C(H2)C(I2) =0.25=

27、(2x)2 (0.02-x)2 X=0.0040mol/L C(H2)=c(I2)=0.016mol/L C(HI)=0.0080mol/L 答答:略略 例例2:在密閉容器中在密閉容器中,將將2.0molCO與與10molH2O混合加熱混合加熱 到到800,達(dá)到下列平衡達(dá)到下列平衡: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0 求求CO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率. 解解: :設(shè)達(dá)到平衡時(shí)設(shè)達(dá)到平衡時(shí)COCO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為COCO2 2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為x,Vx,V為容器容積為容器容積 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始濃度起始濃度: : 2

28、.0 V 10 V 0 V 0 V 2.0 V 平衡濃度平衡濃度: : 2.0 V 10-x V x V x V 2.0-x V K= c(CO2)c(H2) C(CO)C(H2O) =1.0 X=1.66 CO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為83%.答答:略略 練習(xí)練習(xí)1、已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為、已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為 CO + H2O(g) CO2 + H2 催化劑催化劑 高溫高溫 在在427時(shí)的平衡常數(shù)是時(shí)的平衡常數(shù)是9.4。如果反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，一氧化碳和水。如果反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，一氧化碳和水 蒸氣的濃度都是蒸氣的濃度都是0.01mol/L，計(jì)算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)，計(jì)算一

29、氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn) 化率?；?。 解解: :設(shè)設(shè)COCO的消耗濃度為的消耗濃度為x x CO + H2O(g) CO2 + H2 催化劑催化劑 高溫高溫 起始濃度起始濃度: 0.01 0.01 0 0 平衡時(shí)濃度平衡時(shí)濃度:0.01-x 0.01-x x x:0.01-x 0.01-x x x K= C(CO2) C(H2) C(CO) C(H2O) = x2 (0.01-x)2 =9.4X=0.00754 CO的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為0.00754/0.01100%=75.4% 答答:略略 五、平衡轉(zhuǎn)化率五、平衡轉(zhuǎn)化率 用平衡常數(shù)來(lái)表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀，常用用平衡常數(shù)來(lái)表示反應(yīng)的限度

30、有時(shí)不夠直觀，常用 平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率來(lái)表示反應(yīng)限度。來(lái)表示反應(yīng)限度。 對(duì)于可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng): mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g) 反應(yīng)物反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示： %100 )( )( %100)%( 0 0 Ac AAc A AA A 的初始濃度 的平衡濃度的初始濃度 %100 %100)%( 始 平始 初始的物質(zhì)的量 的平衡物質(zhì)的量初始的物質(zhì)的量 n nn A AA A 例題例題1：在某溫度下，將：在某溫度下，將H2(g)和和I2(g)各各0.1mol混合物混合物 充入充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平

31、衡時(shí)，測(cè)得的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得 H2=0.0080mol/L，求：，求： (1)反應(yīng)的平衡常數(shù)反應(yīng)的平衡常數(shù) (2)其它條件不變，充入的其它條件不變，充入的H2(g)和和I2(g)各各0.2mol,求達(dá)求達(dá) 平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度。平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度。 (1)已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平 衡轉(zhuǎn)化率衡轉(zhuǎn)化率 注：溫度一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然注：溫度一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然 一定，但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能一定，但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能 脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。脫離具體

32、的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。 (1)已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平 衡轉(zhuǎn)化率衡轉(zhuǎn)化率 練習(xí)練習(xí)1：對(duì)于反應(yīng)：對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若若 在一定溫度下，將在一定溫度下，將0.1mol的的SO2(g)和和0.06mol O2(g) 注入一體積為注入一體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)， 測(cè)得容器中有測(cè)得容器中有0.088mol的的SO3(g)試求在該溫度下試求在該溫度下 （1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。 （2）求）求SO2(g)和和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。的平衡轉(zhuǎn)化率。 注：溫度

33、一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然注：溫度一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然 一定，一定，但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能不能 脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。 例題例題2:在在2L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),發(fā)發(fā) 生反應(yīng)：生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時(shí)反時(shí)反 應(yīng)達(dá)平衡應(yīng)達(dá)平衡,若若k=1.求：求： （1）CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。 （2）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2

34、mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。 （3）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是2mol CO和和 4mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。 （4）若溫度不變，要使）若溫度不變，要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，在題干，在題干 的條件下還要充入的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少。物質(zhì)的量為多少。 （2）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。 播 放返 回 K = CO2H2 / COH2O

35、 =(2.0)(2.0) / 2.0(1-)2.0(1-) =2 / (1-)2 = 2.6 = 62 % 解解:設(shè)設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為，則，則 CO(g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) 起始濃度起始濃度/ mol/L 2.0 2.0 0 0 變化濃度變化濃度/ mol/L (-2.0) ( -2.0) ( 2.0) ( 2.0) 平衡濃度平衡濃度/ mol/L 2.0(1-) 2.0(1-) 2.0 2.0 例題、例題、 反應(yīng)反應(yīng)CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)在在749K達(dá)平衡，達(dá)平衡， Kc=2.60,求：當(dāng)求：當(dāng)CO、H2

36、O (g)的起始濃度都為的起始濃度都為 2.0 mol/L達(dá)平達(dá)平 衡后衡后,CO的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率 。 （2）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。 練習(xí)、在練習(xí)、在1200時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),k=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反應(yīng)從。若反應(yīng)從 CO2(g)和和H2(g)開(kāi)始，且開(kāi)始，且CO2(g)和和H2(g)的初始濃度的初始濃度 分別為分別為A、B、C三種情況。試計(jì)算三種情況。試計(jì)算A情況下各物質(zhì)情況下各物質(zhì) 的平衡濃度及的平衡濃度及CO2(g)和和H2(g)平衡轉(zhuǎn)化率。平衡轉(zhuǎn)化率。

37、 初始濃度初始濃度ABC Co(H2)mol/L0.01000.01200.0080 Co(CO2)mol/L 0.01000.01000.0100 將根據(jù)將根據(jù)B、C組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率(),分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？ (3)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù) 例例3:反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若若 在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的 SO2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀注

38、入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀 態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：，試求： 在該溫度下。在該溫度下。 （1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。 （2）若）若SO2(g)的初始濃度增大到的初始濃度增大到3mol/L,則它們的則它們的 轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?(3)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù) 練習(xí)練習(xí):反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) , 若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的 SO2(g)和和NO2(g)注入一密閉容

39、器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀 態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：，試求： 在該溫度下。在該溫度下。 （1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。 （2）若）若SO2(g) 的初始濃度均增大到的初始濃度均增大到3mol/L,則則SO2 轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲哭D(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?練習(xí)練習(xí)1、在密閉容器中，將、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn) 行如下反應(yīng)：行如下反應(yīng)：2NO2 2NO+O2， ，在平衡時(shí)各物 在平衡時(shí)各物 質(zhì)的濃度分別是：質(zhì)的濃度分別是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,

40、 O2=0.12mol/L.試求：試求： （1）該溫度下反應(yīng)的）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)。 （2）開(kāi)始時(shí)）開(kāi)始時(shí)NO2的濃度。的濃度。 （3） NO2的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。 練習(xí)練習(xí)2:在在2L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g), 發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,若若k=1.求：求： （1）CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。 （2）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化

41、率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是 多少。多少。 （3）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是 多少。多少。 （4）若溫度不變，要使）若溫度不變，要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，在，在 題干的條件下還要充入題干的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少物質(zhì)的量為多少。 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其它條件不變的情況下，增加反應(yīng)物的濃度或減 少生成物的濃度，化學(xué)平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng)； 增加生成物的濃度或減少反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平 衡向著逆反應(yīng)的方向移動(dòng)。 在可逆反應(yīng)中，

42、為了盡可能利用某一反應(yīng)物， 經(jīng)常用過(guò)量的另一種物質(zhì)和它作用。 不斷將生成物從反應(yīng)體系中分離出來(lái)，則平衡 將不斷向生成產(chǎn)物的方向移動(dòng)。 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 例：反應(yīng)：CO+H2OH2+CO2 在773K時(shí)平衡常數(shù)Kc=9如反應(yīng)開(kāi)始時(shí)c(H2O)= 0.080molL-1(前面例題的4倍),c(CO)=0.020molL-1求 CO的轉(zhuǎn)化率。 CO + H2O H2+CO2 初始 0.02 0.08 0 0 平衡時(shí)0.02-x 0.08-x x x Kc=x2/(0.02-x)(0.08-x)=9 x=0.0194molL-1 轉(zhuǎn)化率=(0.0194/0.020)100=97 這樣由于水蒸氣的濃度增加為原來(lái)的四倍，CO 的轉(zhuǎn)化率由75%變?yōu)?7%。 壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響 等溫下，增大總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減少的方 向移動(dòng)；減壓，則平衡向氣體分子數(shù)增加的方向 移動(dòng)。如： 673K時(shí)反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 如果氣態(tài)反應(yīng)物的總分子