新人教版-选修四第二章第第三节化学平衡常数课件

第三节第三节 化学平衡化学平衡 （第三课时）（第三课时）化学平衡常数化学平衡常数第三节 化学平衡化学平衡常数的推导序号序号起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/L平衡时平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)cH2cI2cHI11.19710-26.94410-305.61710-35.93610-41.27010-221.22810-29.96410-303.84110-31.52410-31.68710-231.20110-28.40310-304.58010-39.73310-41.48610-24001.52010-21.69610-31.69610-31.18110-25001.28710-21.43310-31.43310-31.00010-26003.77710-24.21310-34.21310-32.93410-2I2(g)+H2(g)2HI(g)48.3848.6149.5448.482c(HI)c(H2)c(I2)48.7148.81在在457.6时的可逆反应时的可逆反应平均值平均值48.74化学平衡常数的推导序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/化学平衡常数的推导其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：2c (HI)c(H2)c(I2)(1)某某温度温度下时，下时，为常数为常数(2)该常数与反应的起始浓度大小无关；(3)该常数该常数与正向还是逆向建立平衡无关与正向还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的即与平衡建立的途径无关。途径无关。若用K表示,K平均=48.74化学平衡常数的推导其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系个常数称为化学平衡常数简称个常数称为化学平衡常数简称平衡常数平衡常数。1.1.定义定义 对于反应对于反应:mA+nB pC+qDc (C)c (D)pqc (A)c (B)mnK=2.2.表达式表达式3.3.单位单位K的单位为的单位为(molL-1)n；n=(p+q)-(m+n)浓度的单位为浓度的单位为molL-1在一定温度下的可逆反应达到在一定温度下的可逆反应达到平衡状态平衡状态时，时，生成物生成物平衡浓平衡浓度度的的幂幂之积与之积与反应物平衡浓度反应物平衡浓度的的幂幂之积的之积的比值比值是一个常数，这是一个常数，这一、化学平衡常数一、化学平衡常数注意：表达式中各物质的浓度均为平衡时的浓度！注意：表达式中各物质的浓度均为平衡时的浓度！个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。1.定义 对于反应:m4.4.化学平衡常数的特点化学平衡常数的特点(1)化学平衡常数只与化学平衡常数只与温度温度有关，与压强、起始浓度、有关，与压强、起始浓度、起始反应方向均无关。起始反应方向均无关。(2)纯固体、纯液体纯固体、纯液体浓度固定，不能写在平衡关系式中。浓度固定，不能写在平衡关系式中。CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)例如：例如：K=Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)c(CO2)H(c)OH(c2424K=4.化学平衡常数的特点(1)化学平衡常数只与温度有关，与压Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=)Cr2O72-(c)CrO42-(c2)H+(c2(3)平衡常数与方程式书写方法有关。平衡常数与方程式书写方法有关。N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H2K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K1 =1/K2注意Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=)Cr2O5.5.化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用(1)、判断反应的吸放热情况、判断反应的吸放热情况若升温若升温K增加，增加，K只与温度有关只与温度有关若升温若升温K减小，减小，例题：不同温度时，反应例题：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的平衡常数的平衡常数与温度的关系如下：与温度的关系如下：温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数66.954.445.9 通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的上面可逆反应的正方向:H _ 0放热放热5.化学平衡常数的应用(1)、判断反应的吸放热情况若升温K增(2)、判断反应进行的程度；、判断反应进行的程度；K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。越大。一般来说，反应的平衡常数一般来说，反应的平衡常数K105，认为正反应进行得较完全；，认为正反应进行得较完全；K 10-5则认为这个反应的正反应很难进行则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。逆反应较完全）。说明说明:平衡常数平衡常数数值大数值大，并，并不代表不代表此温度下此温度下反应速率快反应速率快。H2(g)+Br2=2HBr(g)k=2.21018298K时时K也也很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。平衡常数数值极小的反应，说明正反应在平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下该温度下不可能进行，不可能进行，如如:N2+O2 2NOK=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该温度下该温度下进行实验，以免浪费人力物力进行实验，以免浪费人力物力也不代表常温下很容易发生。也不代表常温下很容易发生。(2)、判断反应进行的程度；K值越大，表示反应进行的程度越大 QcK，Qc=K，Qc K，(3)、判断反应进行的方向；、判断反应进行的方向；Qc=c(C)pc(D)q c(A)mc(B)n 浓度商：浓度商：mA+nB pC+qD c(C)pc(D)q c(A)mc(B)n K=反应向正方向进行反应向正方向进行反应达到平衡状态反应达到平衡状态反应向逆方向进行反应向逆方向进行 QcK，Qc=K，Qc K，(3)、判断反应进1、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)H0。(1)其平衡常数可表达为其平衡常数可表达为:_ (1)已已知知1100，K=0.263若若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”“减小减小”或或“不变不变”)(2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，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”)，其原因是，其原因是 。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，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行且向正反应方向进行K=c(CO2)/c(CO)1、高炉炼铁中发生的基本反应如下:增大不变否大于c(CO2练练 习习v1.在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：vmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平的平衡常数为，下列说法正确的是（）衡常数为，下列说法正确的是（）v.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大v.越小，达到平衡时，反应物的转化率越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越大v.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变v.随温度改变而改变随温度改变而改变练 习1.在某温度下，可逆反应：6.6.化学平衡常数的计算化学平衡常数的计算(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例题例题1：在某温度下，将：在某温度下，将H2(g)和和I2(g)各各0.1mol混合混合物充入物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得测得H2=0.0080mol/L，求：，求：(1)反应的平衡常数反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的其它条件不变，充入的H2(g)和和I2(g)各各0.2mol,求求达平衡时各物质的平衡浓度。达平衡时各物质的平衡浓度。6.化学平衡常数的计算(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数（2 2）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例题2:在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，上容器中充入 的是2mol CO和 4mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入 H2O(g)物质的量为多少。（2）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例题2:在2L新人教版-选修四第二章第第三节化学平衡常数课件