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1、第三节化学平衡,第二章 化学反应速率与化学平衡,化学平衡常数,影响化学平衡的条件复习,向正反应方向移动,向逆反应方向移动,向逆反应方向移动,向正反应方向移动,向气体体积减小的反应方向移动,向气体体积增大的反应方向移动,向吸热反应方向移动,向放热反应方向移动,反应物浓度减小,反应物浓度增大,生成物浓度减小,生成物浓度增大,体系压强减小,体系压强增大,体系温度降低,体系温度升高,【活动探究】已知反应H2 (g)I2 (g) 2HI (g) 0，在698.6K和798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。,1、请计算填写表中空格。,2、讨论：分析上述数据
2、，你能得出什么结论？,54.498,54.618,54.329,8.298,8.306,8.272,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过程无关。,其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。,一、定义：一定温度下，对于已达平衡的反应体 系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的 浓度之积除以反应物以它的化学计量数为 乘幂的浓度之积是个常数，这个常数叫做 该反应的化学平衡常数,三、平衡常数的单位K的单位为(molL-1)n；,二、数学表达式：对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD,
3、注意： 反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！,1、如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如： CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) Kc=CO2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) Kc=CO/(CO2H2),四、书写平衡常数关系式的规则,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，如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72-,非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，
4、必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应 C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O K=CH3COOC2H5H2O/(C2H5OHCH3COOH),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 K12NO2 (g) N2O4 K22NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) KC (s) + H2O (g
5、) CO (g) + H2 (g) K1CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2K = K1/K2,解(1) Kc=N2O4/NO22,(2) Kc=NO22/N2O4,(3) Kc= CO2,课堂 练习： 1.写出下列各反应的平衡常数K (1) 2NO2（g） N2O4（g） (2) N2O4（g） 2NO2（g） (3) CaCO3（g） CaO（s）+CO2（g）,平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。,五、平衡常数的意义,1、平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。K值越大，表示反应进行的程度越大，
6、反应物的转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。,2、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数K105，认为正反应进行得较完全；K 10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。,3、平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如： 2SO2(g)+O2=2SO3(g)298K时K很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。4、平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如: N2+O22NOK=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因
7、此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。,5、K值与化学反应热效应的关系,、若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应,、若升高温度，值减小，则正反应为放热反应,T ,平衡向正反应方向移动 ,C(NO2) C(N2O2) ,K,K,T ,平衡向逆反应方向移动 ,C(NO2) C(N2O2) ,总结,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放热反应.,：在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：其平衡常数K和温度t的关系如下：k的表达式为： 该反应为_反应（填“吸热”或“放热”） 若C(CO2)C (H2) =C (CO) C
8、 (H2O)，此时温度为_,吸热,830,6、K值与化学平衡移动方向的关系,对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度之间有如下关系：,Qc：对应反应的浓度商,、Qc K：,、Qc = K：,、Qc K：,反应向正反应方向进行,反应处于平衡状态,反应向逆反应方向进行,对于可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：,（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度生成物D: D = c0(D) +c(D),（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。c(A):c(D)=a:d,（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度；反应物A: A=c0(
9、A) - c(A),六、与平衡常数有关的计算,（4）反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：,(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率,例1:在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入 10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得C(H2)=0.0080mol/L. (1)求该反应的平衡常数 (2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各 0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.,H2 + I2 2HI,解(1)根据题意得:,解(2)设H2的消耗浓度为x,H2 + I2 2HI,X=0.0040mol/L,C(H2)=c(I2)=0.016mo
10、l/L C(HI)=0.0080mol/L,答:略,(2)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率,例2:在密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热 到800,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0求CO转化为CO2的转化率.,解:设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x,V为容器容积CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),X=1.66,CO转化为CO2的转化率为83%.,答:略,练习,1、已知一氧化碳与水蒸气的反应为,在427时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。,解:设CO的消耗浓度为x,起始浓度: 0.01 0.01 0 0,平衡时浓度:0.01-x 0.01-x x x,X=0.00754,CO的转化率为0.00754/0.01100%=75.4%,答:略,解：由题意可得：,2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g),起始浓度: 0.4 1.0 0,转化浓度:0.4 x 80,平衡时浓度:0.08 0.84 0.32,0.16 0.32,答:略,
