化學(xué)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算

關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算第一頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g)+H2(g)2HI(g)密閉容器730.6K根據(jù)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算分析出平衡時(shí)數(shù)據(jù)中的規(guī)律。48.3848.6148.5448.4848.7148.81第二頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【問(wèn)題探究一】分析上表，你得出什么結(jié)論？結(jié)論2：常數(shù)和起始加入反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)結(jié)論1：=常數(shù)（K）第三頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33密閉容器698.6K第四頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【繼續(xù)探究】結(jié)論2：常數(shù)和起始加入反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)結(jié)論1：=常數(shù)（K）結(jié)論3：溫度改變?cè)摮?shù)也發(fā)生改變。第五頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【問(wèn)題探究二】:以上的結(jié)論是否只適用于某一特定反應(yīng)還是適用于所有的可逆反應(yīng)？請(qǐng)用以下數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)。2SO2（g）

+O2

（g）2SO3（g）

密閉容器起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0(SO2)c0(O2)c0(SO3)[SO2][O2][SO3]T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.0220[SO3]2[SO2]2[O2]19.3919.027.817.57第六頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的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)稱平衡常數(shù)），用符號(hào)K表示。2、平衡常數(shù)的影響因素：只有溫度一、化學(xué)平衡常數(shù)一定溫度下aA+bBcC+dDK=—————cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)第七頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【問(wèn)題探究三】:平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)（1）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=（2）2NO2（g）N2O4

（g）K1=

N2O4

（g）2NO2

（g）K2=NO2

（g）1/2N2O4（g）K3=（3）FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)；K=注意1：純固態(tài)和純液態(tài)不寫(xiě)入K（濃度為1）

注意2：以上三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)之間的關(guān)系注意3：需要用實(shí)際參加反應(yīng)的離子濃度表示第八頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、關(guān)于平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算第九頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）利用平衡常數(shù),求平衡時(shí)各組分的濃度例1.在某溫度下,將H2和I2各0.01mol/L的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù).(2)在上述溫度下,將H2和I2各0.20mol的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度.第十頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）利用平衡常數(shù),求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率例2.在體積為2L密閉容器中,將2.0molCO和10molH2O混合加熱到800oC達(dá)到下列平衡:K=1.0求CO的轉(zhuǎn)化率.第十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日例3: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2mol/L的SO2(g)和NO2(g)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SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)（2）若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則它們的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？結(jié)論：在一定溫度的密閉容器中，對(duì)于可逆反應(yīng)，增加一種反應(yīng)物的量（或濃度），該反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率下降，另外一種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率升高。第十二頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、平衡常數(shù)的運(yùn)用第十三頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日結(jié)論：表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度：K越大，正反應(yīng)進(jìn)行越完全，轉(zhuǎn)化率越高，此反應(yīng)平衡時(shí)，生成物濃度大【運(yùn)用探究一】思考平衡常數(shù)的大小和轉(zhuǎn)化率有什么關(guān)系？第十四頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)

隨溫度的升高其反應(yīng)的平衡常數(shù)有以下變化，請(qǐng)判斷Ⅰ和Ⅱ兩種情況哪種是吸熱，哪種是放熱？溫度平衡常數(shù)【運(yùn)用探究二】ⅠⅡ結(jié)論：吸熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡常數(shù)增大放熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡常數(shù)減小第十五頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【課后思考】在一定溫度的密閉容器中，對(duì)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（1）將容器的體積擴(kuò)大兩倍，該平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？（2）保持H2的濃度不改變將容器的體積擴(kuò)大兩倍，該平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？第十六頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定溫度的任意時(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:反應(yīng)向正方向進(jìn)行（2）QC＝K:平衡不移動(dòng)（3）QC＞K:反應(yīng)向逆方向進(jìn)行mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)第十七頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日【繼續(xù)探究】在一定溫度的密閉容器中，對(duì)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，（2）保持H2的濃度不改變將容器的體積擴(kuò)大兩倍，該平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？注意：當(dāng)平衡體系中有多條件改變，勒夏特列原理無(wú)法判斷平衡移動(dòng)方向時(shí)，我們可以考慮計(jì)算QC和K的相對(duì)大小。第十八頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日隨堂練習(xí)2：一定溫度下的密閉容器中存在：2SO2+O22SO3知C(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，（1）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，哪個(gè)方向進(jìn)行？（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？第十九頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

隨堂練習(xí)1：已知在800K時(shí)，反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

若起始濃度c(CO)=2mol?L-1，c(H2O)=3mol?L-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，如果將H2O的起始濃度加大為6mol?L-1，試求此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率。第二十頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日練習(xí)1.(2000天津