化学平衡常数ppt课件.pptx

化学平衡常数化学平衡常数七、化学平衡常数七、化学平衡常数1 1、概念概念概念概念一定温度一定温度下，可逆反应下，可逆反应达达到到平衡状态平衡状态后，后，生成物浓度生成物浓度系系数次方的乘积与数次方的乘积与反应物浓度反应物浓度系数次方的乘积之比为一常系数次方的乘积之比为一常数，此常数为平衡常数，用数，此常数为平衡常数，用K表示。表示。2 2、表达式、表达式、表达式、表达式对于下列可逆反应：对于下列可逆反应：aA+bB cC+dD，则有：，则有：注意事项：注意事项：（2 2）固体、纯液体及稀溶液中的水不写入表达式）固体、纯液体及稀溶液中的水不写入表达式Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)如：如：（1 1）式式中中的浓度的浓度为为平衡浓度平衡浓度Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+如：如：（4 4）K的表达式与方程式的书写有关的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1=1/K2 K1=K32 某温度下某温度下逆反应的平衡常数为正反应的倒数逆反应的平衡常数为正反应的倒数（3）K的大小只与温度有关，与反应物和生成物浓度无关的大小只与温度有关，与反应物和生成物浓度无关K=K1 K2 2NO(g)+O2(g)2NO2 K1 2NO2(g)N2O4(g)K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K（5）多重平衡规则：多重平衡规则：若方程式相加若方程式相加(减减)，则总反应的，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商商)3、化学平衡常数的意义、化学平衡常数的意义 K值的大小，表示值的大小，表示在在该温度该温度下下达到达到平衡平衡时，时，反应进行的反应进行的程度程度，K值越大值越大，表明反应进行的，表明反应进行的程度越大程度越大；转化率越高；反之则转化率越低。转化率越高；反之则转化率越低。注意：注意：平衡常数只能表示反应进行的程度，不能表平衡常数只能表示反应进行的程度，不能表示反应的快慢，即速率大，示反应的快慢，即速率大，K值不一定大；值不一定大；练习、练习、在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为，下列的平衡常数为，下列说法正确的是说法正确的是 （）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变随温度改变而改变4.4.应用应用应用应用aA+bB cC+dD（1）判断反应的热效应：若升温）判断反应的热效应：若升温K增大，则正反应增大，则正反应为吸热反应，若升温为吸热反应，若升温K减小，则正反应为放热反应。减小，则正反应为放热反应。（2）判断反应是否达平衡）判断反应是否达平衡若若Q QC C K：若若Q QC C K：若若Q QC CK：则处于平衡状态，则处于平衡状态，v正正 v逆逆则反应正向进行，则反应正向进行，v正正 v逆逆则反应逆向进行，则反应逆向进行，v正正 v逆逆)()()()(B.cAcD.cCcQCbadc=QC叫做该反应的浓度商，式叫做该反应的浓度商，式中浓度为任意时刻的浓度中浓度为任意时刻的浓度(3)进行相关计算进行相关计算一般思路：先列出化学反应中各物质的一般思路：先列出化学反应中各物质的“起始起始量、转化量、平衡量量、转化量、平衡量”(三段式三段式)，求出各物质，求出各物质的平衡浓度，再代入平衡常数公式求解。的平衡浓度，再代入平衡常数公式求解。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)的浓度为的浓度为0.0200 molL-1试求该温度下试求该温度下 H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数。的平衡常数。解：解：据题意可知，起始时据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡时平衡时c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的，生成的c(HI)=0.160molL-1H2(g)+I2(g)2HI(g)起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/molL-1 0.100 0.100 0变化的各物质的浓度变化的各物质的浓度/molL-1平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/molL-10.0800 0.0800 0.160 0.0200 0.0200 0.160 K=(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。c(CO)c(H2O)【例【例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达到下列平衡：达到下列平衡：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的浓度均为的浓度均为0.200 molL-1 ，求达到平衡时，求达到平衡时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的浓度为的浓度为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练习练习1、850K时，在一密闭容器中充入一定量的时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和和O2，当反应达到平衡后测得：，当反应达到平衡后测得：SO2、O2和和SO3的浓度分别为的浓度分别为6.010-3 molL-1、8.010-3 molL-1 和和 4.410-2 molL-1。计算：计算：（1）该温度下反应）该温度下反应 的平衡常数。的平衡常数。（2）达平衡状态时）达平衡状态时 SO2的转化率。的转化率。2SO2+O2 2SO3练练习习2：X、Y、Z为为3种种气气体体，把把amolX和和bmolY充充入入一一密密闭闭容容器器中中，发发生生反反应应X+2Y 2Z，达达到到平平衡衡时时，若若它它们们的的物物质质的的量量满满足足：n（x）+n（y）=n（z），则则Y的的转转化化率为率为 （）K=40.3a(SO2)=88%B练习练习3：高炉炼铁中发生的基本反应如下高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Q。其其平平衡衡常常数数可可表表达为达为:K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.263 (1)若若要要使使反反应应向向右右进进行行，高高炉炉内内CO2和和CO的的体体积积比比值值_，平平衡衡常常数数K值值_(填填“增增大大”“减减小小”或或“不变不变”)(2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，在这种情况下该反应是否处于平衡状，在这种情况下该反应是否处于平衡状态态_(填填“是是”或或“否否”)，此时化学反应速率是，此时化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因，其原因是是 。增大增大不变不变否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行方向进行 平衡常数和转化率的计算平衡常数和转化率的计算