化學(xué)平衡之化學(xué)平衡常數(shù)

化學(xué)平衡常數(shù)思考：當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有怎樣的定量關(guān)系。怎樣定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？H2（g)+I2(g)2HI（g）

閱讀課本P29的表格，你能得出什么結(jié)論？(2)常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無關(guān)；(3)常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān)即與平衡建立的過程無關(guān)。(1)溫度不變時(shí)，為常數(shù),用K表示

c2(HI)c(H2)·c(I2)對(duì)其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類似的關(guān)系。在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。一、化學(xué)平衡常數(shù):

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，cm(A)·cn(B)

cp(C)·cq(D)K=二、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則1、關(guān)系式中固體和純液體物質(zhì)濃度項(xiàng)不寫，只寫氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。K=————————————————————c(CH3COOC2H5)·c(H2O)c(CH3COOH)·c(C2H5OH)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O寫出Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+的K值表達(dá)式。寫出反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)和

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)的K值表達(dá)式。2、水溶液中的反應(yīng)如有水參加，水濃度為常數(shù)，不寫在平衡關(guān)系式中。非水溶液反應(yīng)，如有水生成或有水參加，必須寫上。3、同一化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)關(guān)系式因化學(xué)方程式的寫法不同而異。2NO2(g)N2O4(g)N2O4(g)2NO2(g)1/2N2+3/2H2NH3N2+3H22NH3②CO2CO+O2K=________下列可逆反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)濃度如下，求平衡常數(shù)K①

H2+CO2H2O+COK=________C(H2)=1mol/LC(CO2)=2mol/LC(H2O)=2mol/LC(CO)=2mol/LC(CO2)=1.5mol/LC(O2)=3mol/LC(CO)=2mol/L③

H2(g)+O2H2O(g)K=_______C(H2)=0.5mol/LC(O2)=1mol/LC(H2O)=1.5mol/L21/3mol/L

9

L/mol

例1.合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3

，△H﹤0。在某溫度下達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度是：c(N2)=1mol·L-1，c(H2)=2mol·L-1，c(NH3)=4mol·L-1。寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，并求該溫度時(shí)的平衡常數(shù)。K=————==2L2/mol2

c2(NH3)c(N2)·c3(H2)

42(mol/L)2

3(mol/L)×93(mol/L)3解:

【思考】達(dá)到平衡后，如果降低溫度，N2、H2、NH3

濃度是否會(huì)變化？如何變化？化學(xué)平衡常數(shù)會(huì)否變化？為什么？有什么結(jié)論？K，受溫度影響三、影響平衡常數(shù)的因素：四、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：1、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。2、利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)升高溫度，若K值增大，則正反應(yīng)為______反應(yīng)，若K值減小，則正反應(yīng)為______反應(yīng)。練習(xí)：不同溫度時(shí)，反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：△45.954.466.9平衡常數(shù)763K698K623K溫度根據(jù)上面平衡常數(shù)，判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)是_____（填吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)）（1）K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越_______，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越_______。大大吸熱放熱放熱只受溫度影響

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)（1）QC＜K，反應(yīng)向__________方向進(jìn)行（2）QC＝K，反應(yīng)_________（3）QC＞K，反應(yīng)向_________方向進(jìn)行3、判斷可逆反應(yīng)是否平衡，不平衡的將向何方向進(jìn)行cm(A)·cn(B)

cp(C)·cq(D)Qc=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：正反應(yīng)平衡逆反應(yīng)濃度商平衡時(shí)候的濃度商是一個(gè)常數(shù)，我們叫平衡常數(shù)K練習(xí)2:煉鐵高爐中發(fā)生的反應(yīng)有:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);△H<0(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;(2)已知1100℃時(shí),K=0.263.溫度升高,化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡,平衡常數(shù)K_____(填增大、減小或不變).(3)1100℃時(shí),測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)____(填是或否),此時(shí)反應(yīng)速率是v正________v逆(填>、<或=).減小否>自學(xué)課本P29~30例1、例2，思考平衡常數(shù)還有其他應(yīng)用嗎？四、化學(xué)平衡常數(shù)的意義(應(yīng)用)：化學(xué)平衡常數(shù)4、計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率1、定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)3、判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡，不平衡的將向何方向進(jìn)行平衡轉(zhuǎn)化率=———————————————————————×100%平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量指定反應(yīng)物的起始量2、已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在773K時(shí)，平衡常數(shù)K=9，如反應(yīng)開始時(shí)CO和H2O的濃度都是0.020mol·L，計(jì)算該條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率。“列方程式三行：始、變、平”1、對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，若在一定溫度下，將4mol的SO2(g)和2molO2(g)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)，測得容器中有2mol的SO3(g)，試求該溫度下（1）反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始濃度變化濃度平衡濃度2mol/L1mol/L01mol/L1mol/L

1mol/L1mol/L1mol/L

1mol/L例3、工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比）為4/7。計(jì)算①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率；②該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。例4、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)，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%，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SO2(g)和NO2(g)的轉(zhuǎn)化率分別變?yōu)槎嗌伲?.2547.6%71.5%思考，增大反應(yīng)物中某一物質(zhì)的濃度，該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率如何變化？其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率呢？減小增大多重平衡規(guī)則同一溫度下，某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)反應(yīng)的和（或差），則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分反應(yīng)平衡常數(shù)之積（或商）。這個(gè)關(guān)系稱為多重平衡規(guī)則。同理：①=③-②，K1=K3/K2[H2O][CO][H2O]K3=—————————=———