化学平衡常数和平衡转化率

1、温度温度（K）序序号号初始浓度（初始浓度（mol/L）平衡浓度（平衡浓度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.0113500.00904000.0045600.0019500.00

2、8590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420222IHHI【交流交流.研讨研讨】测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在，在698.6K或或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表54.5054.4354.1654.338.2988.3068.271讨论讨论K值与反应开始的方向有关吗？值与反应开始的方向有关吗？K值与反应的初始浓度或平衡浓值与反应的初始浓度或平衡浓度有关吗？度有关吗？K与什么有关与什么有关 ？54.62通过分析实

3、验数据得出：通过分析实验数据得出：(1)温度不变温度不变时，时，为常数为常数；(2)常数与反应的起始浓度或平衡浓度大小无关；常数与反应的起始浓度或平衡浓度大小无关；(3)常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。的过程无关。(4)常数与温度有关常数与温度有关2c(HI)c(H2)c(I2)我们通常把这个常数称为我们通常把这个常数称为化学平衡常数化学平衡常数在一定温度下，某个可逆反应达到在一定温度下，某个可逆反应达到平衡平衡时，时，产物产物浓度系数次方的乘积浓度系数次方的乘积与与反应物浓度系数次方的乘反应物浓度系数次方的乘积之比积之比

4、是一个常数。这个常数称为化学平衡常数是一个常数。这个常数称为化学平衡常数1、定义、定义2、表达式、表达式对于一般的反应对于一般的反应aA +bB cC + dD当当温度一定，达到化学平衡温度一定，达到化学平衡时，其平衡常数表达时，其平衡常数表达式：式：K = Cc DdAa Bb一、化学平衡常数一、化学平衡常数注意：式中的浓度表示平衡浓度注意：式中的浓度表示平衡浓度如果反应中有如果反应中有固体和纯液体固体和纯液体参加，它们的浓度不写在表达式参加，它们的浓度不写在表达式中。中。 注意：书写平衡常数关系式的规则注意：书写平衡常数关系式的规则 再如再如: 稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不

5、必稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中，写在平衡关系式中，如：如：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+又如又如：非水溶液非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O思考：思考：学习化学平衡常数有什么重要意义？对我们研究学习化学平衡常数有什么重要意义？对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助？化学反应进行的程度有什么帮助？ 阅读教材阅读教材P42-43页及页及表表2-

6、7-1，并得出结论。，并得出结论。平衡常数平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度，值的大小，可推断反应进行的程度，K值值越大越大，表明反应进行的，表明反应进行的程度越大程度越大；反之则越小。；反之则越小。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，认为正反应进正反应进行得基本完全；行得基本完全；K 10-5则认为这个反应的则认为这个反应的正反应很正反应很难进行难进行(逆反应较完全）。逆反应较完全）。教材教材43页交流研讨页交流研讨1molL-1 NH3N21/2 H23/2 NH32N2 H23N2 H23 NH32NH4+ OH-NH3H2OCO2COAg+ Cl-(m

7、olL-1)2反应反应K K单位单位1 11/2N1/2N2 2(g)(g)3/2 H3/2 H2 2(g) NH(g) NH3 3(g)(g) ( (mol/L)mol/L)1 12 2N N2 2（g g） 3H 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)(mol/L)(mol/L)2 23 32 2NHNH3 3(g) N(g) N2 2(g)(g) 3H 3H2 2(g)(g)( (mol/L)mol/L)2 24 4NHNH3 3H H2 2O(aq) NHO(aq) NH4 4(aq)(aq) OHOH(aq)(aq)5 5FeO(sFeO(s) ) CO(g) Fe

8、(s)CO(g) Fe(s) COCO2 2(g)(g)6 6AgCl(s) AgAgCl(s) Ag(aq) (aq) Cl Cl(aq)(aq)（1）平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，）平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，用不同的化学反应方程式表示时，其对应的平衡常数用不同的化学反应方程式表示时，其对应的平衡常数的表达式亦不同，但它们之间相互关联（如的表达式亦不同，但它们之间相互关联（如1,2）；）； 平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式相对应。平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式相对应。 （2）对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互）对于给定的化学反应，正、逆反应的

9、平衡常数互为倒数。为倒数。小结（3 3）多重平衡规则多重平衡规则：若干方程式相加若干方程式相加( (减减) )，则总反应，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积的平衡常数等于分步平衡常数之乘积( (商商) )例题例题: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 2NO2 (g) N2O4 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g)O(c)NO(c)NO(ck22221)NO(c)ON(cK22422212242222222423KK)NO(c)ON(c)O(c)NO(c)NO(c)O(c)NO(c)ON(cK)()()()(BcAcDcCcKbadcaA + bB cC + dD（2）

10、K值值表达式中表达式中，固体固体、溶剂溶剂水水不不写；写；（3）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关；（1）K只与温度有关只与温度有关；（4）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的 快慢，即速率大，快慢，即速率大，K值不一定大；值不一定大；5、应用：判断反应进行的方向、应用：判断反应进行的方向、反应是否达反应是否达到平衡状态到平衡状态Q=K时，反应已达时，反应已达平衡平衡；QK时，反应时，反应逆向逆向进行进行QK时，反应时，反应正向正向进行；进行；浓度商：对化学反应浓度商：对化学反应aA+bBcC+dD的任意

11、状态的任意状态Q = cC(C) cd(D)ca(A) cb(B)在在2000K2000K时时, ,反应反应CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g(g） COCO2 2（g g） 的平衡常数为的平衡常数为K K1,1,则相同温度下反应则相同温度下反应2CO2CO2 2（g g） 2CO(g) + O2CO(g) + O2 2（g g）的平衡常数）的平衡常数K K2 2为为（ ） A A、 1/1/K1 B B、 K K1 12 2 C C、 1/1/K12D D、 K1-1/2C巩固练习巩固练习练习：已知练习：已知CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H28000C，K=1试推导

12、在下列浓度下反应进行的方向试推导在下列浓度下反应进行的方向序号序号CO/mol.L-1H2O /mol.L-1CO2 /mol.L-1H2 /mol.L-1反应进反应进行方向行方向0.30.50.40.41.00.30.50.60.81.60.71.7向逆向逆平衡平衡向正向正二、平衡转化率二、平衡转化率( )100% =该反应物的该反应物的起始浓度起始浓度该反应物的该反应物的平衡浓度平衡浓度该反应物的起始浓度该反应物的起始浓度1、表达式：、表达式：2、理解注意：、理解注意：(1)、转化率是对反应物而言的；、转化率是对反应物而言的；因为反应物的平衡转化率因反因为反应物的平衡转化率因反应物不同而不

13、同。应物不同而不同。(2)、在一定温度下可逆反应中，、在一定温度下可逆反应中，K值越大，反应物的转化率就值越大，反应物的转化率就越高；越高；(3)、一定条件下的平衡转化率能表示在一定温度下反应进行的、一定条件下的平衡转化率能表示在一定温度下反应进行的限度，它是在该条件下的最大转化率。限度，它是在该条件下的最大转化率。 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

14、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3、化学平衡的相关计算、化学平衡的相关计算基本模式基本模式“三部曲解法三部曲解法”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 例：例： mA + nB pC + qD 起始浓度：起始浓度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)（2）步骤）步骤-阅读教材阅读教材45页方法导引页方法导引（3）等量关系：）等量关系：反应物：初始浓度反应物：初始浓度-转化浓度转化浓度=平衡浓度。平衡浓度。生成物：初始浓度生成物：初

15、始浓度+转化浓度转化浓度=平衡浓度。平衡浓度。各物质的转化浓度之比等于化学方程式中各物质的转化浓度之比等于化学方程式中各物质前面的计量数之比。各物质前面的计量数之比。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试试求该温度下求该温度下 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)=0.0200mol

16、L-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。 2、恒温恒温下，在容积为下，在容积为2L的恒容密闭容器的恒容密闭容器A中通入中通入1mol N2与与1mol

17、H2的混合气体，发生如下反应：的混合气体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，0，一段时间后，一段时间后，达到平衡，若达到平衡，若平衡平衡时时氨气氨气的物质的量为的物质的量为0.4mol。（1）计算此温度时该反应的计算此温度时该反应的 K为为 ;（2）若在）若在此温度此温度下，向另一容积为下，向另一容积为1 L的恒容容器的恒容容器B中中按物质的量分别为按物质的量分别为2 mol 、1 mol 、1 mol充入充入N2、H2、NH3，此时，此时,该反应是否处于平衡状态该反应是否处于平衡状态_(填填“是是”或或“否否”)，此时，反应向，此时，反应向 方向进行。方向进行。

18、12.5否否正反应正反应 交流研讨交流研讨 观察分析下表中的数据，你能得出什么结论?0.01000.010060.060.00.01200.010054.365.20.00800.010066.553.2初始浓度初始浓度/molL-1平衡转化率平衡转化率/%ABCc0(H2)c0(CO2)(H2)(CO2)1、多种反应物参加反应时，提高一种反应物在反、多种反应物参加反应时，提高一种反应物在反应物中的比例，可使另一种反应物的转化率升高，应物中的比例，可使另一种反应物的转化率升高，而本身的转化率降低。而本身的转化率降低。2、当两种反应物的物质的量之比等于系数之比时，、当两种反应物的物质的量之比等于系数之比时，二者的转化率相同。二者的