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1、第三节 化学平衡化学平衡常数第二章 化学反应速率和化学平衡通过分析数据得到： (1)温度不变时，温度不变时， 为常数，即生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为常数。为常数，即生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为常数。(2)常数常数K与反应的起始浓度大小无关与反应的起始浓度大小无关(3)常数常数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。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。一、化学平衡常数一、化学平衡常数一、化学平衡常数一、化学平衡常数1 1、 概念概念概念概念 对某一可逆反应，在对某一可逆反应，在一定温度一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到
2、下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态平衡状态后，后，反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数，称为反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数，称为化学平衡常数化学平衡常数，用，用K表示。表示。2 2、K K的表达式的表达式的表达式的表达式对于下列可逆反应：对于下列可逆反应：aA + bB cC + dD，则有：，则有：c为各组分的平衡浓度，为各组分的平衡浓度， K值只随温度的变化而变化。值只随温度的变化而变化。Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 练习：写出下列反应的平衡常数练习：写出下列反应的平衡常数（K）Cr2O72- + H2O 2CrO4
3、2- + 2H+纯固体纯液体浓度固定，不能纯固体纯液体浓度固定，不能写在平衡关系式中写在平衡关系式中N2+3H2 2NH32NH3 N2+ 3H2 N2 + H2 NH31232平衡常数与方程式书写方式有关平衡常数与方程式书写方式有关3 3、使用平衡常数的注意事项、使用平衡常数的注意事项、使用平衡常数的注意事项、使用平衡常数的注意事项（1 1）K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关 （2 2）K值表达式中，固体、液态水不写值表达式中，固体、液态水不写（3 3）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 若反应方向改
4、变，则平衡常数改变若反应方向改变，则平衡常数改变 若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小4 4、平衡常数的意义、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（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。 （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。例例1：在密闭容器中，将：在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2 2NO+O2，在平，在平衡时各物质的浓度分别是：衡时各物质
5、的浓度分别是：c(NO2)=0.06mol/L,c(NO)=0.24mol/L,c(O2)=0.12mol/L.试求：试求：（1）该温度下反应的平衡常数。该温度下反应的平衡常数。（2）开始时开始时NO2的浓度。的浓度。（3） NO2的转化率。的转化率。二、化学平衡的相关计算 计算模式计算模式“三段式法三段式法” mA + nB pC + qD 起始量：起始量： a b 0 0转化量：转化量： mx nx px qx 平衡量：平衡量： a-mx b-nx px qx 对于反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度对于反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 对于生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度对于生成物：平衡浓度
6、起始浓度转化浓度 平衡转化率( ) =反应物的转化浓度反应物的转化浓度反应物的起始浓度反应物的起始浓度100%=反应物的转化物质的量反应物的转化物质的量反应物的起始物质的量反应物的起始物质的量100%注意：注意：(1)(1)转化率是对反应物而言的；转化率是对反应物而言的；(2)(2)在一定温度下可逆反应中，在一定温度下可逆反应中，K K值越大，反应物的转化率就越高；值越大，反应物的转化率就越高；例例2：在一密：在一密闭容器中，容器中，CO与与H2O混合加混合加热到到800达到下列平衡：达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，若反，若反应开始开始时CO和和H2O的的浓度均度均为0.200 molL-1 ，求达到平衡，求达到平衡时CO转化化为CO2转化率是多少？化率是多少？解：解：设平衡平衡时CO2和和H2的的浓度度为x molL-1CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /molL-1 0.200 0.200 0 0c(变)/molL-1 x x x x c(平平)/molL-1 0.200x 0.200x x x K =c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O)=x2(0.200x)(0.200x)= 1.00解得: x = 0.1 = 100%= 83.0% 0.1000.200
