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1、化学平衡常数化学平衡常数 在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太少而忽略，把几乎完全进行的但有些反应的逆反应进行程度太少而忽略，把几乎完全进行的反应叫反应叫不可逆反应。不可逆反应。 达到化学平衡状态的可逆反应，有什么特征？当改变浓度、达到化学平衡状态的可逆反应，有什么特征？当改变浓度、压强、温度等条件时，会使平衡发生移动，达到新的平衡，可压强、温度等条件时，会使平衡发生移动，达到新的平衡，可以勒夏特列原理以勒夏特列原理定性地定性地判断平衡的移动？如何判断平衡的移动？如何定量地定量地判别一个判别一个化学
2、反应是否达到化学平衡状态？该如何计算？条件发生改变化学反应是否达到化学平衡状态？该如何计算？条件发生改变时，又可如何时，又可如何定量地定量地来理解平衡的移动，这就是我们这节课要来理解平衡的移动，这就是我们这节课要研究的内容研究的内容化学平衡常数化学平衡常数 首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分析课本首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分析课本3333页页表中的数据，然后得出结论。表中的数据，然后得出结论。回顾化学平衡状态及其移动回顾化学平衡状态及其移动以以氢气和碘蒸气的反气和碘蒸气的反应（H2+I2 2HI，H 0）为例，分析例，分析课本本33页表中的数据，然后得出表中的数据，然后得出结
3、论。 c c 2 2(HI)(HI)c c(H(H2 2)c c(I(I2 2) )是一个是一个定值定值。即：即：一定温度一定温度下，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系下，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一数次方的乘积之比为一常数常数。问题：问题：请大家阅读教科书请大家阅读教科书P33P33页关于平衡常数的定义，并找出其页关于平衡常数的定义，并找出其中的关键词。中的关键词。1、定、定义：在在一定温度一定温度下，当一个下，当一个可逆反可逆反应达到化学平衡达到化学平衡时，生生成物成物浓度度幂之之积与反与反应物物浓度度幂之之积的比的比值是一个常数是一个常数，这个个常数
4、称常数称为该反反应的化学平衡常数的化学平衡常数，符号，符号K。一、化学平衡常数又如又如 H2+Br2 2HBr，K =2.2109。2、数学表达式：、数学表达式：对于一般的可逆反于一般的可逆反应， mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g）当在一定当在一定温度温度下达到下达到平衡平衡时， K=C p（C）C q（D）/C m（A）C n（B）如在如在250C时，H2+Cl2 2HCl，K = 5.31016 ；c：各各组分的分的平衡平衡浓度，温度一定，度，温度一定，K为定定值（只与温度有关）（只与温度有关）。（1）平衡常数（）平衡常数（K）的）的大小大小，反映了化学反，反映了化学反应在一定
5、温度下达到在一定温度下达到平衡平衡时该反反应进行的程度行的程度（即（即反反应限度限度）。）。分析分析 K值越大，越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反向反应进行的程度越大，即行的程度越大，即该反反应进行得越完全，反行得越完全，反应物物转化率越化率越大；反之，就越不完全，大；反之，就越不完全，转化率就越小。化率就越小。3 3、意义、意义思考与交流思考与交流 K值的大小的大小说明了什么明了什么? （2）一般，）一般，K105时，该反反应进行得就基本完全了；行得就基本完全了；K在在10-5左右，左右，则认为反反应很很难进行。行。（3）K值只受温度
6、只受温度影响，与反影响，与反应物或生成物物或生成物浓度度变化无关。化无关。（1）必）必须指明温度，反指明温度，反应必必须达到平衡状达到平衡状态 对于吸于吸热反反应，升高温度，升高温度，K值增大；增大； 对于放于放热反反应，升高温度，升高温度，K值减小。减小。（2）K表示反表示反应进行的程度，不表示反行的程度，不表示反应的快慢。的快慢。（3）在）在进行行K值的的计算算时，固体（沉淀等）、水溶液中，固体（沉淀等）、水溶液中H2O不不作考作考虑，表达式中不需表达，表达式中不需表达FeFe3 3O O4 4(s) + 4H(s) + 4H2 2(g)(g) 高温高温3Fe(s) + 4H3Fe(s)
7、+ 4H2 2O(g) O(g) 一定一定温度温度下下4、注意、注意温度升高，温度升高，K值不一定升高，不一定升高，与与该正反正反应的的热效效应有关有关CrCr2 2O O7 72-2- + H + H2 2O O 2CrO2CrO4 42-2- + 2H + 2H+ +（4 4）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N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 32NH2NH3 3 N N2 2+3H+3H2 21/2N1/2N2 2+3/2H+3/2H2 2 NH NH3 3K K1 1 = K= K2 22 2= 1/K= 1/K3 3某某温度
8、温度下下例1、在某温度下，将氢气和碘蒸气各0.1mol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）=0.008mol/L。（1）求该反应的平衡常数。（2）在上述温度下，该容器中若通入氢气和碘蒸气各0.20mol。试求达到化学平衡时各物质的浓度。课堂练习解（1）依题意知，以浓度计算。 H2（g）+I2（g） 2HI（g）始 0.010 0.010 0转 0.002 0.002 0.004终 0.008 0.008 0.004解（2）设反应中转化（或消耗）了xmol/L的氢气 H2（g）+ I2（g） 2HI（g）始 0.020 0.020 0转 x x 2x终 0.0
9、20-x 0.020-x 2x 例2、在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到8000C，达到下列平衡CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），且K=1.0 ，求CO转化为CO2的转化率。解设CO转化为CO2的转化的物质的量为xmol。 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）n起始 2.0 10 0 0n消耗 x x x xn平衡 2.0-x 10-x x x2、实验测得氯气溶于水后约有三分之一的、实验测得氯气溶于水后约有三分之一的Cl2发生歧化转化为发生歧化转化为盐酸和次氯酸，求该反应盐酸和次氯酸，求该反应:Cl2 + H2O H+ + Cl- +
10、HClO的平的平衡常数。已知：衡常数。已知：293K下氯气在水中的溶解度为下氯气在水中的溶解度为0.09molL-1。 始始/molL-1 0.09 0 0 0转转/molL-1 x x x x终终/molL-1 0.09-x x x xx=1/30.09=0.03molL-1课堂练习1、教材、教材P33例例1、例、例21、利用、利用K值可判断某状可判断某状态是否是否处于平衡状于平衡状态如某温度下，可逆反如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常数平衡常数为K，若某，若某时刻刻时，反，反应物和生成物的物和生成物的浓度关系如下：度关系如下：Qc K ，V正正
11、V逆逆，反，反应向正方向向正方向进行行Q cK ，V正正V逆逆，反，反应处于平衡状于平衡状态Qc K ，V正正V逆逆，反，反应向逆方向向逆方向进行行则：二、化学平衡常数的应用浓度商度商某一状态时各物质的浓度/molL-1CO2H2COH2O(1)0.0040.0040.0060.006(2)0.0620.0840.0390.279(3)0.1820.0860.0980.359(4)0.0780.1420.2800.1201、已知、已知1473K时，下述反应时，下述反应K= 2.25。试根据下表中所列数据，试根据下表中所列数据，确定反应可能进行的方向：确定反应可能进行的方向：CO2 ( g )
12、+ H2 ( g ) CO ( g ) + H2O ( g )1473K对于（于（1）：）：Qc = 2.25 = K，所以反所以反应正好正好处于平衡状于平衡状态；对于（于（2）：）：Qc = 2.09 K，所以反所以反应逆向逆向进行行；课堂练习由由Qct1）（ ）CO ( g ) + H2O ( g ) CO2 ( g ) + H2 ( g )A反应在t1min内的平均速率为 B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时n(CO2)=0.40molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应反应时间反应时间/min n（CO）/moln(H2O)mol01.200.60t10.80t20.20BCBC
