化学平衡常数市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第三节化学平衡第三节化学平衡第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡化学平衡常数化学平衡常数第第1页页请同学们阅读书本请同学们阅读书本P28P29 表中数据回答以下问表中数据回答以下问题。题。1、一定温度下到达平衡时，数值有什么特点？2、结果与起始浓度大小以及建立平衡路径有没有关系3、表示式中幂与计量系数之间有何关联？第第2页页一、化学平衡常数一、化学平衡常数化学平衡特征化学平衡特征1 1、概念概念概念概念 在一定温度下，当一可逆反应抵达平衡状态后，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，用K表示。2 2、K K表示式表示式表示式表示式对于以下可逆反应：对于以下可逆反应：aA(g)+bB (g)cC(g)+dD(g)，则有：则有：其中其中c为各组分为各组分平衡浓度平衡浓度第第3页页3、意义：、意义：（1）K值越大，说明平衡体系中生成物所占百分比值越大，说明平衡体系中生成物所占百分比越大，它正向反应进行程度越大，即该反应进行越完越大，它正向反应进行程度越大，即该反应进行越完全，全，反应物转化率反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。就越小。定量衡量化学反应进行程度定量衡量化学反应进行程度（3）普通当）普通当K105 时，该反应进行得基本完全，时，该反应进行得基本完全，K 0时时（1）温度）温度升高升高，平衡向着，平衡向着吸热（正反应）吸热（正反应）方向移动，方向移动，K值值增大增大。（2）温度）温度降低降低，平衡向着，平衡向着放热（逆反应）放热（逆反应）方向移动，方向移动，K值值减小减小。2、当、当H0时时（1）温度）温度升高升高，平衡向着，平衡向着放热（逆反应）放热（逆反应）方向移动，方向移动，K值值减小减小。（2）温度）温度降低降低，平衡向着，平衡向着吸热（正反应）吸热（正反应）方向移动，方向移动，K值值增大增大。第第5页页Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H2 N2+H2 NH31232练习练习1：依据平衡常数定义，请大家写出以下可逆反应依据平衡常数定义，请大家写出以下可逆反应平衡常数表示式。平衡常数表示式。第第6页页5、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题（1）必须指明温度，反应必须到达平衡状态）必须指明温度，反应必须到达平衡状态（2）平衡常数表示反应进行程度，不表示反应）平衡常数表示反应进行程度，不表示反应 快慢，即速率大，快慢，即速率大，K值不一定大值不一定大（3）在进行）在进行K值计算时，固体不作考虑，表示式中值计算时，固体不作考虑，表示式中 不需表示不需表示Fe3O4(s)4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)如：如：一定温度下一定温度下第第7页页5、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题（4）在进行）在进行K值计算时，纯液体参加反应不作考虑，表值计算时，纯液体参加反应不作考虑，表示式中不需表示示式中不需表示Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+如：如：一定温度下：一定温度下：第第8页页5、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题（5）平衡常数表示式与方程式书写相关）平衡常数表示式与方程式书写相关N2+3H2 2N2NH32NH3 N N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1 =1/K2 =K32 某温度下：某温度下：第第9页页5、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题（6）多重平衡规则多重平衡规则若若干干方方程程式式相相加加(减减)，则则总总反反应应平平衡衡常常数数等等于于分分步平衡常数之乘积步平衡常数之乘积(商商)。例例1:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1 2NO2(g)N2O4(g)K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1 K2 第第10页页 C(s)+CO2(g)2CO(g)K C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K25、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题（6）多重平衡规则多重平衡规则 若若干干方方程程式式相相加加(减减)，则则总总反反应应平平衡衡常常数数等等于于分分步平衡常数之乘积步平衡常数之乘积(商商)。例例2:K=K1/K2第第11页页（7）利用）利用K 值可判断某能够反应是否处于平衡状态值可判断某能够反应是否处于平衡状态)()()()(B.cAcD.cCcQcbadc=Qc K：Qc K：Qc K：反应处于平衡状态反应处于平衡状态，v正正 v逆逆反应向正方向进行反应向正方向进行，v正正 v逆逆反应向逆方向进行反应向逆方向进行，v正正 v逆逆注意：浓度商是任意时刻注意：浓度商是任意时刻生成物浓度生成物浓度幂之积与幂之积与反反应物浓度幂之积应物浓度幂之积比值比值5、使用平衡常数应注意问题、使用平衡常数应注意问题第第12页页二、化学平衡相关计算二、化学平衡相关计算基本模式基本模式“三段法三段法”转化浓度：转化浓度：mx nx px qx 平衡浓度：平衡浓度：a-mx b-nx px qx 基本关系基本关系生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度 反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 例：例：mA+nB pC+qD 起始浓度：起始浓度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)第第13页页例例1：某温度下，向某温度下，向10L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g)和和1.00 mol I2(g)，反应平衡后，反应平衡后I2(g)浓度为浓度为0.0200 molL-1试试求该温度下求该温度下 H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡常数。平衡常数。解：解：据题意可知，起始时据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100molL-1H2(g)+I2(g)2HI(g)起始时各物质浓度起始时各物质浓度/molL-1 0.100 0.100 0改变各物质浓度改变各物质浓度/molL-1平衡时各物质浓度平衡时各物质浓度/molL-1K=(0.160)2(0.0200)2=64.0 c2(HI)c(H2)c(I2)=答：平衡常数为答：平衡常数为64.0。0.08000.08000.1600.02000.02000.160第第14页页c(CO)c(H2O)【练习练习2】在一密闭容器中，在一密闭容器中，CO与与H2O混合加热到混合加热到800到达以下平衡：到达以下平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00，若反应开始时，若反应开始时CO和和H2O浓度均为浓度均为0.200 molL-1 ，求到达平衡时，求到达平衡时CO转化为转化为CO2转化率是多少？转化率是多少？c(平平)/molL-1 0.200 x 0.200 x x x 解得:x=0.1解：解：设平衡时设平衡时CO2和和H2浓度为浓度为x molL-1K=x2(0.200 x)(0.200 x)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c(始始)/molL-1 0.200 0.200 0 0c(变变)/molL-1 x x x x=1.00c(CO2)c(H2)=100%=50.0%0.1000.200第第15页页