化學(xué)平衡常數(shù)

1、第三節(jié)化學(xué)平衡第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)陳恒芳【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義、理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義3、能運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)、能運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算算2、了解化學(xué)平衡常數(shù)的書寫特點(diǎn)和意義、了解化學(xué)平衡常數(shù)的書寫特點(diǎn)和意義 K1、定義：、定義：在在一定溫度下一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的積的比值比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反是一個(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)）應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)）

2、符號(hào)：符號(hào)：K K實(shí)驗(yàn)測(cè)得：實(shí)驗(yàn)測(cè)得：同一反應(yīng)（如：同一反應(yīng)（如：aA+bB cC+dD）在在某溫度下達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)的表達(dá)式是：某溫度下達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)的表達(dá)式是：)()()()(BcAcDcCcKbadc2、表達(dá)式：、表達(dá)式：2c (HI)c(H2) c(I2) I2(g) + H2(g) 2HI(g)推導(dǎo)出平衡常數(shù)為：推導(dǎo)出平衡常數(shù)為：由反應(yīng)由反應(yīng)其中其中c為各組分的平衡濃度為各組分的平衡濃度，溫度一定，溫度一定，K為定值。為定值。K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。該反應(yīng)進(jìn)行的程度

3、（反應(yīng)的限度）。（1）K值越大，反應(yīng)程度越大，轉(zhuǎn)化率越高；反之則值越大，反應(yīng)程度越大，轉(zhuǎn)化率越高；反之則轉(zhuǎn)化率越低。轉(zhuǎn)化率越低。（2）K值與反應(yīng)物的初始濃度無(wú)關(guān)，值與反應(yīng)物的初始濃度無(wú)關(guān)，只隨溫度變化而變化只隨溫度變化而變化反反應(yīng)應(yīng)物物的的起起始始濃濃度度應(yīng)應(yīng)物物的的平平衡衡濃濃度度反反應(yīng)應(yīng)物物的的起起始始濃濃度度反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率100)( )()()()(BcAcDcCcKbadc K4、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題（1）固體和純液體不寫在平衡常數(shù)的表達(dá)式中）固體和純液體不寫在平衡常數(shù)的表達(dá)式中Fe3O4(s) 4H2(g) 高溫高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 如

4、：如：)H(c)OH(cK2424一定溫度下一定溫度下Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定溫度下一定溫度下： K 練習(xí)：練習(xí)： 試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：試寫出下列反應(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)()()(22OHcHcCOcK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！)()()(22232OcSOcSOcK K4、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題、

5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題（2）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫有關(guān)）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫有關(guān)N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3)H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH( cK/22322133K1 = 1/K2 = K32 某溫度下某溫度下： K4、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題（3）多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則 （1）2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 （2） 2NO2 (g) N2O4 (g) K2 總：總：2NO (g) +O2(g) N2

6、O4 (g) K K = K1 K2 若干方程式相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于若干方程式相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積分步平衡常數(shù)之乘積 總總 C (s) + CO2(g) 2CO(g) K （1）C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 （2）CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K4、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題（3）多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則 K = K1/ / K2若干方程式相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步若干方程式相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之商平衡常數(shù)之商。 K5、應(yīng)用：、應(yīng)

7、用：（2）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，K=49,求：當(dāng)求：當(dāng)CO、H2O (g)的起始的起始濃度都為濃度都為 2.0 mol/L達(dá)平衡后，達(dá)平衡后，CO的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率 。87 .5%（1）450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)平衡，反應(yīng)達(dá)平衡后，測(cè)得后，測(cè)得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3) =4 mol/L, 求（求（1）平衡常數(shù)）平衡常數(shù)K（2）N2和和H2的起始濃度。的起始濃度。（1）7.310-3（2）5 15450K時(shí)往一空容器中通入氮時(shí)往一空容器中

8、通入氮N2和和H2，反應(yīng)達(dá)平衡后，反應(yīng)達(dá)平衡后，測(cè)得測(cè)得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3) =4 mol/L, 求（求（1）平衡常數(shù)）平衡常數(shù)K（2）N2和和H2的起始濃度。的起始濃度。3 9 4042 65 15K= C(NH3)2/C(N2) C(H2 ) 3 = 42/（393） =7.310-3解解: N2 + 3H2 2NH3起始濃度起始濃度/mol/L 轉(zhuǎn)化濃度轉(zhuǎn)化濃度/mol/L 平衡濃度平衡濃度/mol/L (5) 能應(yīng)用能應(yīng)用K值進(jìn)行有關(guān)濃度和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。值進(jìn)行有關(guān)濃度和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。返 回播 放 課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：(1) 掌握平衡常數(shù)的定義

9、和書寫方法。掌握平衡常數(shù)的定義和書寫方法。(2) K值與起始濃度無(wú)關(guān)，值與起始濃度無(wú)關(guān)， K只與溫度有關(guān)。只與溫度有關(guān)。(3) K與方程式寫法有關(guān)。與方程式寫法有關(guān)。(4)若干方程式相加若干方程式相加(減減)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù) 等于分步平衡常數(shù)之乘積等于分步平衡常數(shù)之乘積(商商)。謝謝大家！謝謝大家！ K K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),平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：溫度溫度623K698K763K平衡常數(shù)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)