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化学平衡常数,化学平衡常数化学平衡的特征,54.5,54.6,54.45,54.33,通过分析实验数据得出： 1、温度不变时， 为常数 用K表示； 2、常数K与反应的起始浓度大小无关； 3、常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的 途径无关。,其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。,一、化学平衡常数（K）,1、定义：,在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）（以方程式中计量数为幂）,2、表达式：,在一定温度下达到化学平衡时：,3、使用平衡常数应注意的几个问题：,（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态,一定温度下,（2）在进行K值的计算时，固体、纯液态不作考虑，表达式中不需表达,思考： K有无单位？,CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l),K=c(CO2),2、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。,3、多重平衡规则 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1/K2,4、平衡常数只表现反应进行的程度，即可能性问题，而不表现到达平衡所需的时间，即现实性问题.,5、平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应是吸热反应,升高温度,K 增大; 若正反应是放热反应,升高温度,K 减少;,(5) K值大小标志反应能达到的最大限度, K值大，反应完全。,返 回,播 放,5. 小结：,(1) 平衡是有条件的、动态的。,(2) K与起始浓度和反应途径无关。,(3) K只是温度的函数（即只与温度有关）,(4) K与方程式写法有关。,（1）K值越大，表示反应进行的程度 。,二 化学平衡常数的意义：,（2）当K10 5时，反应进行的程度很大，反应基本完全。 当K105时，反应进行的程度很小，反应很难进行。 K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。,1、定量的衡量化学反应进行的程度,越大,越大,（3）,思考1：1、 K与a的关系；反应进行的程度越大， K值 ，反应物转化率也 。 2、 K与v的关系； K值大,速率 大，,越大,不一定,对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值叫浓度商,浓度商:,正,不移动,逆,2、判断化学反应进行的方向,思考2：一定温度下的可逆反应，化学平衡常数K和 浓度商QC是否一定？可否为0？,3、利用的变化可判断反应的热效应,（）若升高温度，值增大，则正反应为 热反应,（）若升高温度，值减小，则正反应为 热反应,吸,放,通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断 上可逆反应的正方向是 热反应.,放,平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改 变，只随温度的改变而改变。即，K = f（T）。,三、有关平衡常数的简单计算：,利用平衡常数,可以求平衡时各组分的浓度（含量）和反应物的转化率,例题1： 在773K时:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常数K=1，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol/l，计算该条件下CO的转化率最大是多少？,例题1： 在773K时:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常数K=1，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol/l，计算该条件下CO的转化率最大是多少？,起始浓度: 0.020 0.020 0 0 转化浓度： x x x x 平衡浓度: 0.020-x 0.020-x x x,解得:x=0.010 (molL-1 ),解：设平衡时CO2和H2的浓度为x molL-1,CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),答：该条件下CO的转化率最大为50,(mol/l),2、利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率,例:反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数 （2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？,结论：在一定温度的密闭容器中，对于可逆反应， 增加一种反应物的量（或浓度），该反应物转化率 下降，另外一种反应物转化率升高。,平衡常数的运用,结论：表示可逆反应进行的程度：K越大， 正反应进行越完全，转化率越高，此反 应平衡时，生成物浓度大,【运用探究一】 思考平衡常数的大小和转化率有什么关系？,对于反应m A(g) + n B(g)=p C(g) + q D(g) 随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断和 两种情况哪种是吸热，哪种是放热？,【运用探究二】,结论： 吸热反应，随温度升高平衡常数增大 放热反应，随温度升高平衡常数减小,【课后思考】在一定温度的密闭容器中， 对于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)， （1）将容器的体积扩大两倍，该平衡向哪 个方向移动？ （2）保持H2的浓度不改变将容器的体积 扩大两倍，该平衡向哪个方向移动？,【继续探究】在一定温度的密闭容器中， 对于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)， （2）保持H2的浓度不改变将容器的体积扩大 两倍，该平衡向哪个方向移动？,注意：当平衡体系中有多条件改变，勒 夏特列原理无法判断平衡移动方向时，我 们可以考虑计算QC和K的相对大小。,随堂练习2： 一定温度下的密闭容器中存在：,2SO2+O2 2SO3,知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判断， （1）当SO2转化率为50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？ （2）达平衡状态时， SO2的转化率应为多少？,
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