化学平衡与化学平衡常数

化学平衡与化学平衡常数第1页，课件共24页，创作于2023年2月化学平衡1.化学平衡状态__________________________________________________________________________________________________________。2.达到化学平衡状态的特征：⑴________________________________；⑵________________________________；⑶________________________________；⑷________________________________。

化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态等：化学平衡建立时，有V(正)=V(逆)＞0定：反应混合物中各物质的含量保持不变变：外界条件改变，平衡受到破坏动：化学平衡是一个动态平衡复习回顾第2页，课件共24页，创作于2023年2月友情提示1、只有在恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应，才能建立化学平衡，这是建立化学平衡的前提。2、正逆反应速度相等是化学平衡建立的条件。3、平衡状态是封闭体系中可逆反应进行的最大限度，各物质浓度都不再随时间改变，这是建立平衡的标志。第3页，课件共24页，创作于2023年2月交流·研讨根据反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果，完成书中42页的表格知识支持

c（B），［Ｂ］都可以表示物质Ｂ的物质的量浓度．其中，c（Ｂ），表示反应体系中物质Ｂ任意状态的浓度，用C０（Ｂ）表示物质Ｂ的初始浓度，用［Ｂ］表示物质Ｂ在化学平衡状态时的浓度．54.554.654.454.254.3第4页，课件共24页，创作于2023年2月反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)在698.6K时的计算结果为：54.554.654.454.254.3

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[HI]2

[H2][I2]在498K时，的计算结果为：

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[HI]2

[H2][I2]241.6241.6241.6第5页，课件共24页，创作于2023年2月温度

数值700K约为48.2698.6K约为54500K约为80.3450K约为120思考：通过这些数据，你有什么发现呢？H2(g)＋I2(g)2HI(g)———[HI]2[H2][I2]第6页，课件共24页，创作于2023年2月实验号初始浓度平衡浓度

10.8860.0570.057

21.7720.1140.11432.6580.1710.171[HI]:1.000[H2]:0.000[I2]:0.000[HI]:1.000[HI]:0.000[H2]:1.000[H2]:1.000[I2]:1.000[I2]:1.000241.6241.6241.6

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[HI]2

[H2][I2]在498K时H2(g)＋I2(g)2HI(g)

中各物质的初始浓度和平衡浓度如下：第7页，课件共24页，创作于2023年2月不管H2,I2和HI的初始浓度是多大，只要保持反应体系的温度不变，达到化学平衡状态后，就为常数。思考发现————[HI]2[H2][I2]我们通常把这个常数称为化学平衡常数在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。这个常数称为化学平衡常数第8页，课件共24页，创作于2023年2月对于一般的反应aA+bBcC+dD当温度一定，达到化学平衡时，试写出其平衡常数表达式：K=————[C]c[D]d[A]a[B]b注意：平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。第9页，课件共24页，创作于2023年2月1、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？2、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间有何关系？3、如果浓度的单位是mol/L，将浓度单位代入平衡常数表达式，可得到K的单位。请写出上表中后三个反应的K的单位，并分析K的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？思考第10页，课件共24页，创作于2023年2月平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。1、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。2、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。3、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式一一对应。发现第11页，课件共24页，创作于2023年2月在2000K时,反应CO(g)+1/2O2(g）CO2（g）

的平衡常数为K1,则相同温度下反应2CO2（g）2CO(g)+O2（g）的平衡常数K2为（）

A、1/K1B、K12C、1/K12

D、K1-1/2C巩固练习第12页，课件共24页，创作于2023年2月请通过以下各反应平衡常数的数值，讨论反应可能进行的程度：化学反应K的数值反应程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)（570K）

约为10592HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)约为10－17PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)约为１正反应接近完全正逆反应相当正反应几乎不发生第13页，课件共24页，创作于2023年2月1、判断反应进行的程度，估计反应的可能性。

K值越大，反应越完全；

K值越小，反应越不完全。

平衡常数的应用知识点击化学反应任意时刻，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比称为浓度商，用符号Qc表示。2、判断反应进行的方向第14页，课件共24页，创作于2023年2月

对于化学反应：aA+bBcC+dD的任意状态，Q=cc(C)

cd(D)ca(A)

cb(B)浓度商(对于有纯固体或溶剂参加的反应，它们的浓度不列入浓度商的表达式中）某时刻若Q=K，则反应处于平衡状态；若QK，则该时刻反应没有达到平衡状态。第15页，课件共24页，创作于2023年2月第16页，课件共24页，创作于2023年2月平衡常数的应用

将浓度商Qc与平衡常数Kc进行比较，

Qc＝K，反应达平衡状态；Qc<K，反应正向进行；Qc>K，反应逆向进行。第17页，课件共24页，创作于2023年2月巩固练习1、在相同的温度下，已知反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)平衡常数K=3.84×10-31;②2SO2(g)+O2(g)2SO3平衡常数K=3.1×1026(mol/L)-1.则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为（）A、①＞②B、①＜②C、①＝②D、不能确定B第18页，课件共24页，创作于2023年2月巩固练习某温度下SO3的转化反应的Ｋ＝45.89，下面三个混合体系中各物质的浓度(mol/L)如下表，试判断各体系是否达到平衡状态．

体系SO2O2SO３是否平衡

反应方向１0.060.402.00

２0.0960.300.50否逆向否逆向第19页，课件共24页，创作于2023年2月可逆反应是化学反应的普遍现象，不可逆反应只是相对的。正反应速度V1逆反应速度V2V1>V2:反应正向进行V1<V2:反应逆向进行V1=V2:化学平衡状态反应物生成物第20页，课件共24页，创作于2023年2月K=————=——=7.32×10-3(mol·L-1)-2[NH3]2[N2][H2]3423×93答:该温度时合成氨反应的化学平衡常数是7.32×10-3,N2和H2的初时浓度分别为5mol·L-1和15mol·L-1

解：N2+3H22NH3C＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5mol·L-1N2C＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15mol·L-1H2

将一定量的氮气和氢气充入一密闭容器中,发生反应N2+3H22NH3,达平衡时，各物质的浓度为：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求该温度下的平衡常数和N2、H2的初始浓度动手试一试第21页，课件共24页，创作于2023年2月1.平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。2.水溶液中的反应如有水参加，水浓度为常数，不写在平衡表达式中。但对非水溶液反应，如有水生成或有水参加，必须写上。如醋酸和乙醇的酯化反应:K=————————[CH3COOC2H5][H2O][CH3COOH][C2H5OH]C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O如何书写平衡常数的表达式呢？第22页，课件共24页，创作于2023年2月1、写出下列可逆反应的平衡常数K的表达式：(1)CH4（g）

+2O2(g)CO2（g）

+2H2O(g)(2)C(s)+O2（g）

CO2（g）

(3)Fe2O3(s)+3H2（g）

2Fe(s)+3H2O(g)解：（1）K=————[CO2][H2O]2[CH4][O2]2（2）K=——[CO2]