高中化学选修第二章第三节第三课化学平衡常数张讲课文档

高中化学选修第二章第三节第三课化学平衡常数张PPT第一页，共23页。I2(g)+H2(g)2HI(g)在457.6℃时的可逆反应请阅读教材P29表格，从中能获得什么信息？第二页，共23页。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：2c(HI)c(H2)·c(I2)(1)在457.6℃时，为常数(2)该常数与反应的起始浓度大小无关；(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的途径无关。若用K表示,K平均

=48.74第三页，共23页。温度（K）序号初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c

(H2)c(I2)c

(HI)c

(H2)c(I2)c

(HI)698.6①0.010670.0119600.0018310.0031290.01767②0.011350.00904400.0035600.0012500.01559③000.010690.0011410.0011410.008410798.6④0.011350.0090400.004560.001950.00859

⑤000.016550.003390.003390.00977

⑥000.012580.002580.002580.00742

讨论：分析数据，你能得出什么结论？

54.498

54.618

54.329

8.2988.306

8.272第四页，共23页。化学平衡常数（1）定义：在，当一个可逆反应达到化学平衡时，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），符号用“”表示。——————————————K一定温度下1、化学平衡常数.定义.数学表达式.单位化学平衡常数的特点：

化学平衡常数只与反应本身及温度有关，与压强、起始浓度、起始反应方向均无关。—————第五页，共23页。∴K的单位为(mol·L-1)

n；

n=(p+q)-(m+n)∵浓度的单位为mol·L-1

※当浓度的单位为mol·L-1，称标准平衡常数，标准平衡常数不写单位

K=（2）数学表达式（3）K的单位：第六页，共23页。(1)纯固体纯液体浓度固定，不能写在平衡关系式中。CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

例如：K=Fe3O4(s)+4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g)c(CO2))H(c)OH(c2424K=CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)2、书写平衡常数关系式的规则Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+K=)Cr2O72-(c)CrO42-(c2)H+(c2K=c(CO)/c(CO2)c(H2)第七页，共23页。(2)平衡常数与方程式书写方法有关。K1=K32N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K1=1/K2K3)H(c)N(c)NH(c//2232213=K1=1/K2

=K32③②①第八页，共23页。（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=K1K2

第九页，共23页。例2:

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)K2

C(s)+CO2(g)2CO(g)K

K=K1/K2第十页，共23页。(1)、判断反应进行的程度；K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。一般来说，反应的平衡常数K＞105，认为该反应进行得就基本完全了；3.化学平衡常数的应用K≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。第十一页，共23页。说明:①平衡常数数值大，并不代表此温度下反应速率快。及并不能预示反应达到平衡所需要的时间。②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下不可能进行，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。因此没有必要在该温度下进行实验，以免浪费人力物力也不代表常温下很容易发生。第十二页，共23页。(2)、判断反应的吸放热情况若升温K增加，(K只与温度有关)若升温K减小，例题：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K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上面可逆反应的正方向:ΔH____0<该反应正方向为____反应。该反应正方向为____反应。ΔH___0ΔH___0吸热>放热<第十三页，共23页。

Qc＜K，

Qc=K，

Qc

＞K，(3)、判断反应进行的方向；Qc=

[c(C)]p[c(D)]q

[c(A)]m[c(B)]n

浓度商：mA+nB

pC+qD

[c(C)]p[c(D)]q

[c(A)]m[c(B)]n

K=反应向正方向进行反应达到平衡状态反应向逆方向进行第十四页，共23页。1.下列有关平衡常数的说法中不正确的是（）A.温度一定时，一个给定的化学反应的平衡常数是一个常数B.改变反应物浓度或生成物浓度会改变平衡常数C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。D.浓度商Qc﹤K时，反应向正反应方向进行。课堂反馈B第十五页，共23页。2.密闭容器中N2与H2合成NH3的反应可以表示为：N2+3H22NH3

N2+

H2NH3下列说法正确的是（）Ａ．两个化学方程式表示的意义相同Ｂ．两个化学方程式的化学平衡常数相同Ｃ．①和②的化学平衡常数单位相同Ｄ①和②的化学平衡常数互为倒数①②Ａ第十六页，共23页。3.高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H<0。其平衡常数可表达为:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263(1)若反应向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值________，平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“不变”)(2)1100℃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态_______(填“是”或“否”)，此时化学反应速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是

。增大不变否大于c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行第十七页，共23页。(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例题1：在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得[H2]=0.0080mol/L，求：(1)反应的平衡常数(2)在上述温度下，该容器中若通入H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的浓度。化学平衡常数.计算第十八页，共23页。

教材P29例1(3)计算(1)、(2)问条件下H2、I2的转化率，通过比较你有什么想法？(1)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%(2)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%

不同的起始条件能达到相同的平衡状态。(4)在上述温度下，该容器中若通入0.1molH2、0.2molI2，试计算H2、I2的转化率，通过分别与(1)、(2)的转化率比较，你能得出什么结论？第十九页，共23页。解：H2

＋I22HI起mol变mol平mol0.10.20

x

x2x0.1

-x0.2-x2x因为K不随浓度发生变化：K=(H2)c(HI)c2(I