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1、第三节化学平衡第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡化学平衡常数化学平衡常数平衡常数的推导平衡常数的推导序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度平衡时浓度mol/L698.6K平衡时平衡时c (H2)c(I2)c (HI)cH2cI2cHI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g) +
2、H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。的值，并分析其中规律。c (HI)2c(H2) c(I2) 2c (HI)c(H2) c(I2) 1、定义：、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积积( (化学计量数为幂化学计量数为幂) )的比值是一个常数。的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）称平衡常数）2、表达式：、表达式：四、化
3、学平衡常数四、化学平衡常数（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。转化率也越大。3、化学平衡常数的意义：、化学平衡常数的意义：定量的衡量化学反应进行的程度定量的衡量化学反应进行的程度（2）一般当）一般当K105时，该反应进行得基本完全。时，该反应进行得基本完全。4、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商叫该反应的浓度商（1）
4、QCK ，反应向正方向进行，反应向正方向进行（2）QCK ，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态（3）QCK ，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行5、利用可判断反应的热效应、利用可判断反应的热效应（）若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应（）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（）若升高温度，值减小，则正反应为放热反应6、使用平衡常数应注意的几个问题：、使用平衡常数应注意的几个问题：(2)在平衡常数表达式中：水在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的的浓度、固体物质的浓度不写浓度不写(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关化学平衡常数表达式
5、与化学方程式的书写有关例如：例如：N2+3H2 2NH3的的K1值值 与与1/2N2+3/2H2 NH3的的K2值不一样值不一样(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物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。的浓度无关。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)K1 = K227、有关化学平衡常数的计算、有关化学平衡常数的计算达到平衡后各物质的浓度变化关系：达到平衡后各物质的浓度变化关系：（2）生成物：平衡浓度）生成物：平衡浓度=初始浓度初始浓度+转化浓度转化浓度
6、 生成物生成物D: c平平(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）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。相应的化学计量数之比。c(A): c(D)=a:d（1）反应物：平衡浓度）反应物：平衡浓度=初始浓度初始浓度-转化浓度；转化浓度； 反应物反应物A: c平平(A)=c0(A) - c(A) 对于反应对于反应: aA + bB cC + dD概念理解：概念理解：平衡转化率平衡转化率 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率平衡转化率来表示反应限度。来表示反应限度。对
7、于可逆反应对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)反应物反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：解题格式：解题格式：可见：课本可见：课本30页；学案页；学案34-35页页(5) K值大小标志反应能达到的最大限度值大小标志反应能达到的最大限度, K值大，反应完全。值大，反应完全。返 回播 放 课堂小结：课堂小结：(1) 平衡是有条件的、动态的。平衡是有条件的、动态的。(2) K不随起始浓度大而变。不随起始浓度大而变。(3) K与温度有关。与温度有关。(4) K与方程式写法有关。与方程式写法有关。等等 效效 平平 衡衡等效平衡
8、等效平衡：在一定条件下，可逆在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，过何种途径，但达到化学平衡时，但达到化学平衡时，只要同种物质的只要同种物质的体积分数体积分数相同，相同，这样的平衡称为这样的平衡称为等效平衡等效平衡。2SO2 + O2 2SO3 在同温同压下达到下述三个平衡在同温同压下达到下述三个平衡amol SO2 bmol O2cmol SO3平衡平衡1 amol SO2 bmol O2 cmol SO3平衡平衡2 kamol SO2 kbmol O2 kcmol SO3平衡平衡3同一平衡同一平衡（全等平衡）（全等平衡）等效平衡等效平衡（相似
9、平衡）（相似平衡）2、建立等效平衡、建立等效平衡 的途径：的途径： 1)先加入反应物，从正反应方向开始，可先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。以建立化学平衡。 2)若先加入生成物，从逆反应方向开始，若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。也可以建立等效的化学平衡。 3)若同时加入反应物与生成物，从中间状若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。态开始，同样可以建立等效的化学平衡。 3、等效平衡状态的分类与判断：、等效平衡状态的分类与判断： 等效平衡状态一般包括等效平衡状态一般包括恒温恒压下恒温恒压下的等效平衡的等效平衡恒温恒容下恒温
10、恒容下的等效平衡两种情况：的等效平衡两种情况： 2SO2 + O2 2SO3 起始起始： 2mol 1mol 0平衡时物质的量平衡时物质的量：xmol ymol zmol平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O2 若起始：若起始： 4mol 2mol 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%（1）恒温恒压下，）恒温恒压下，按倍数加料形成按倍
11、数加料形成等效平衡等效平衡例、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压例、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：强，进行以下反应：N2+3H2 2NH3。已知加入。已知加入1molN2和和4mol H2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：（恒温恒压）时各组分的体积分数不变。填写下列空白：（恒温恒压）等效平衡问题等效平衡问题1.5a00.52g-8m（g-3m）a 起始起始： 2mol 1mol 0平衡时物质的量平衡时物质的量：xmol ymol
12、 zmol平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态 若起始：若起始： 4mol 2mol 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%（2）恒温恒容下，）恒温恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加压加压SO2 a%O2 c%不等效加料建立不等效平衡不等效加料建立不等效平衡（此为放缩法） n(g)0恒温恒容下恒温恒容下： ( n(g)0)等量加料等量加料可建立等效平衡可建立
13、等效平衡 若起始：若起始： 2mol 2mol 0 起始起始： 1mol 1mol 0平衡时物质的量平衡时物质的量：xmol ymol zmol平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 开始开始1mol H2 1mol I2平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%（3）恒温恒容下，）恒温恒容下，按倍数加料形成按倍数加料形成等效平衡等效平衡加压加压
14、n(g)=0等效平衡小结等效平衡小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容( n(g)0) 投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n、c均相同均相同 (全等平衡全等平衡)恒温恒容恒温恒容( n(g)=0) 投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时等比例等比例 两平衡时各组分百分量相同，两平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化 (相似平衡相似平衡)恒温恒压恒温恒压 投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、c相相同，同，n同比例
15、变化同比例变化( 相似平衡相似平衡)等效平衡问题等效平衡问题1.在一个固定体积的密闭容器中，加入在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB1molB，发生反应：，发生反应： 2A(2A(气气) + B() + B(气气) 3C() 3C(气气) + D() + D(气气) ) 达到平衡时，达到平衡时，C C的浓度为的浓度为Wmol/LWmol/L，若维持容器体，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，达到平衡后，C C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/LWmol/L的是（的是（ ） A. 4molA+2mo
16、lB A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD D. 3molC+1molDD2、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(气气)+B(气气) 2C(气气)达达 到平衡时，到平衡时，C的的质量分数为质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，按下列情条件下，按下列情况充入物质达到平衡时况充入物质达到平衡时C的质量分
17、数仍为的质量分数仍为W的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CAB3.3.在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol B1 mol B，发生反应，发生反应2 A(g) + B(g) 2 A(g) + B(g) x x C(g) C(g)，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数为的体积分数为W%W%。若维持容器。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：中的容积和温度不变，按起始物质的量：A A为为0.6 mol0.6 mol，B B为为0.3 mol0.3 mol，C C为为1.4
18、 mol1.4 mol充入容器，充入容器，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数仍为的体积分数仍为W%W%，则，则x x的值的值为为 （ ） A A 只能为只能为2 B2 B只能为只能为3 3 C C可能是可能是2 2，也可能是，也可能是3 3 D D无法确定无法确定C C4、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入容器中充入3LA和和2LB，发生如下反应：，发生如下反应： 3A（气）（气）+2B（气）（气） xC（气）（气）+yD(气）气）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温度。若维持温度压强不变，将压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物质充入密闭容器中为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的体的体积分数仍为积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（的值分别为（ ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 CD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
