化学平衡常数

1、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陈恒芳【学习目标学习目标】1、理解化学平衡常数的含义、理解化学平衡常数的含义3、能运用化学平衡常数进行有关计、能运用化学平衡常数进行有关计算算2、了解化学平衡常数的书写特点和意义、了解化学平衡常数的书写特点和意义 K1、定义：、定义：在在一定温度下一定温度下，当一个可逆反应达到，当一个可逆反应达到平衡平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的积的比值比值是一个常数。这个常数就是该反是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）应的化学平衡常数（简称平衡常数）

2、符号：符号：K K实验测得：实验测得：同一反应（如：同一反应（如：aA+bB cC+dD）在在某温度下达到的化学平衡状态，平衡常数的表达式是：某温度下达到的化学平衡状态，平衡常数的表达式是：)()()()(BcAcDcCcKbadc2、表达式：、表达式：2c (HI)c(H2) c(I2) I2(g) + H2(g) 2HI(g)推导出平衡常数为：推导出平衡常数为：由反应由反应其中其中c为各组分的平衡浓度为各组分的平衡浓度，温度一定，温度一定，K为定值。为定值。K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。该反应进行的程度

3、（反应的限度）。（1）K值越大，反应程度越大，转化率越高；反之则值越大，反应程度越大，转化率越高；反之则转化率越低。转化率越低。（2）K值与反应物的初始浓度无关，值与反应物的初始浓度无关，只随温度变化而变化只随温度变化而变化反反应应物物的的起起始始浓浓度度应应物物的的平平衡衡浓浓度度反反应应物物的的起起始始浓浓度度反反转转化化率率100)( )()()()(BcAcDcCcKbadc K4、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（1）固体和纯液体不写在平衡常数的表达式中）固体和纯液体不写在平衡常数的表达式中Fe3O4(s) 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 如

4、：如：)H(c)OH(cK2424一定温度下一定温度下Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定温度下一定温度下： K 练习：练习： 试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)催化剂催化剂)()()(22OHcHcCOcK注意：注意：反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！)()()(22232OcSOcSOcK K4、使用平衡常数应注意的问题、

5、使用平衡常数应注意的问题（2）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3)H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH( cK/22322133K1 = 1/K2 = K32 某温度下某温度下： K4、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（3）多重平衡规则多重平衡规则 （1）2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 （2） 2NO2 (g) N2O4 (g) K2 总：总：2NO (g) +O2(g) N2

6、O4 (g) K K = K1 K2 若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积分步平衡常数之乘积 总总 C (s) + CO2(g) 2CO(g) K （1）C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 （2）CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K4、使用平衡常数应注意的问题、使用平衡常数应注意的问题（3）多重平衡规则多重平衡规则 K = K1/ / K2若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商平衡常数之商。 K5、应用：、应

7、用：（2）反应）反应CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)在在749K达平衡，达平衡，K=49,求：当求：当CO、H2O (g)的起始的起始浓度都为浓度都为 2.0 mol/L达平衡后，达平衡后，CO的转化率的转化率 。87 .5%（1）450时往一空容器中通入氮时往一空容器中通入氮N2和和H2，反应达平衡，反应达平衡后，测得后，测得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3) =4 mol/L, 求（求（1）平衡常数）平衡常数K（2）N2和和H2的起始浓度。的起始浓度。（1）7.310-3（2）5 15450K时往一空容器中通入氮时往一空容器中

8、通入氮N2和和H2，反应达平衡后，反应达平衡后，测得测得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3) =4 mol/L, 求（求（1）平衡常数）平衡常数K（2）N2和和H2的起始浓度。的起始浓度。3 9 4042 65 15K= C(NH3)2/C(N2) C(H2 ) 3 = 42/（393） =7.310-3解解: N2 + 3H2 2NH3起始浓度起始浓度/mol/L 转化浓度转化浓度/mol/L 平衡浓度平衡浓度/mol/L (5) 能应用能应用K值进行有关浓度和转化率的计算。值进行有关浓度和转化率的计算。返 回播 放 课堂小结：课堂小结：(1) 掌握平衡常数的定义

9、和书写方法。掌握平衡常数的定义和书写方法。(2) K值与起始浓度无关，值与起始浓度无关， K只与温度有关。只与温度有关。(3) K与方程式写法有关。与方程式写法有关。(4)若干方程式相加若干方程式相加(减减)，则总反应的平衡常数，则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积等于分步平衡常数之乘积(商商)。谢谢大家！谢谢大家！ K K例如：例如：不同温度时，反应不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),平衡常数与温度的关系如下平衡常数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数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