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1、第二章 化学反应速率和化学平衡0 08 8 八八月月 2 2 0 0 2 2 4 4第三节 化学平衡（第三课时）开平市第一中学开平市第一中学 高二化学备课组高二化学备课组三、化学平衡常数三、化学平衡常数化学平衡常数：化学平衡常数： 是指是指在一定温度下在一定温度下,可逆可逆反应反应无论从正反应开始无论从正反应开始,还是从逆反应开始还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小也无论反应物起始浓度的大小,最后都能最后都能达达到平衡到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积次方的乘积所得的比值。它是个常数，用所
2、得的比值。它是个常数，用K表示表示，例如：，例如：mA + nB pC + qDK=C（C） pC（D） qC（A） mC（B） n化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，的万有引力常数一样都是一个常数，只要温只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。个具体的常数值。1.使用化学平衡常数应注意的问题：使用化学平衡常数应注意的问题： （1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。生成物的浓度无关。 （2）反应物或生成物中有）
3、反应物或生成物中有固体和纯液体固体和纯液体存在时，存在时，由于其浓度可看做常数由于其浓度可看做常数“1”而而不代入公式不代入公式 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。应，平衡常数也会改变。2.化学平衡常数的应用。化学平衡常数的应用。 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行行程度的标志。
4、它能够表示出可逆反应进行的完全程度。的完全程度。一个反应的一个反应的K值越大，说明平值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大反应物转化率也越大。 （2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应方进行建立平衡。如：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ，在一，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：如下关系：Qc
5、 =C（C） pC（D） qC（A） mC（B） nQc K，反应向正反应方向进行，反应向正反应方向进行Qc = K，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态Qc K，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行3.利用利用K可判断反应的热效应可判断反应的热效应若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。四、有关化学平衡的计算：四、有关化学平衡的计算： 起始量、变化量、平衡量的计算关系起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，计算关
6、系为：中，计算关系为：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起起变变平平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx单位单位统一统一已知条件已知条件计量系数之比计量系数之比加、减计算加、减计算、物质浓度的变化关系：、物质浓度的变化关系：、反应物：平衡浓度、反应物：平衡浓度 起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度、生成物：平衡浓度、生成物：平衡浓度 起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度、各物质的变化浓度之比、各物质的变化浓度之比 反应式计量系数之比反应式计量系数之比、反应物的转化率：、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率反应物转化为生成物的百分率例例1、将、将6m
7、ol A气体和气体和5mol B气体混合放入气体混合放入4L密闭容器中，发生密闭容器中，发生下列反应：下列反应：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，经过，经过5min达到化达到化学平衡，此时生成学平衡，此时生成C为为2mol，测得，测得D的反应速率为的反应速率为0.1mol/Lmin，计算：计算：、x的值；的值；、平衡时、平衡时B的转化率；的转化率；、A的平衡浓度的平衡浓度。3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g)解：解：起起变变平平mol650020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 例例2、加热、加热N2O5时
8、，发生下列两个分解反应：时，发生下列两个分解反应： N2O5 N2O3O2 ， N2O3 N2OO2；在；在1L密闭容器中加密闭容器中加热热4mol N2O5达到化学平衡时达到化学平衡时O2的浓度为的浓度为4.50 mol/L， N2O3的浓的浓度为度为1.62 mol/L，求其他各物质的平衡浓度。，求其他各物质的平衡浓度。解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量平衡量作为第二个反应的起始量解：解： N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起变变平平mol400 x x x4- x x x x
9、0 xyyy x - yy x +y x y = 1.62 x +y = 4.50解得：解得： x = 3.06 mol y = 1.44 mol 故：故：C N2O5 = (4 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L C N2O = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L 例例3、在密闭容器中，用等物质的量的、在密闭容器中，用等物质的量的A和和B发生下列反应：发生下列反应： A (g) + 2B (g) 2C (g) 反应达到平衡时，若混合气体中反应达到平衡时，若混合气体中A 和和B的物质的量之和与的物质的量之和与C的物质的量相等，求的物质的量相等，求B的转化率的转化率解：解：A (g) + 2B (g) 2C (g)起起变变平平 n n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由题意可知：由题意可知： n - x + n - 2x = 2 x x = 0.4n解题的一般步骤：解题的一般步骤： 列出三栏数据列出三栏数据根据题意列方程根据题意列方程求解求解气体反应计算时经常使用的推论：气体反应计算时经常使用的推论：同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
