2.3.5 化学平衡常数

(4)多重平衡规则：方程式呈相加(或相减)关系，则K呈现相乘(或相除)
化学平衡常数
已知反应如下: FeO(s)+CO(g)
探究1（5） Fe(s)+CO2(g)
第9 页 习题导学
△H>0
K=c(CO2)/c(CO) 。 已 知 1100℃ ， K=0.263 。 其 平 衡 常 数 为 ： _______________ 1100℃ 时，测得 c(CO2)=0.025mol/L ， c(CO)=0.1mol/L ，在这种情 否 填“是”或“否”) 处于平衡状态。 况下该反应_______( ■利用K可判断反应是否建立平衡状态 ① QC＜K ，反应向正方向进行 Qc=c(CO2)/c(CO) 浓度商 ② QC＝K ，反应处于平衡状态 ③QC＞K ，反应向逆方向进行
解:
起始浓度 转化浓度 平衡浓度
N2 + 5
2 3
3H2 15
6 9
2NH3
0 4 4
K = C(NH3)2/C(N2) C(H2 ) 3 = 42/（3×93） = 7.3×10-3
化学平衡常数
一、 化学平衡常数形式和特点 1、K与方程式形式有关，纯液体和固体不出现在K中
第 15 页 课时总结
2、不同方程式呈相加(或相减)关系，则K间可相乘(或相除)多重平衡规则 3、K大小只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关
4、K大小标志反应的最大限度，K值越大，反应物转化率越大，反应越完全 一、 化学平衡常数形式和特点
1、对比平衡常数K与浓度熵Qc大小判断是否达到平衡或反应方向 2、研究不同温度下K间关系可判断反应的热效应
3、以“三段式”进行化学平衡常数的计算
化学平衡常数
二、平衡转化率
第 11 页 新知学习
定义：指某一可逆化学反应达到化学平衡状态时，已转化了的某反应 物的量占转化前该反应物质起始量的百分数
如 aA+bB=cC+dD （A的初始浓度-A的平衡浓度） α（A)= *100% A的初始浓度
化学平衡常数
在749K反应CO (g) + H2O (g)
化学平衡常数
探究1（6）
第 10 页 习题导学
在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g)，其化学平衡常数K和温 度t的关系如下表：
t℃ 700 800 830 1000 1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题： 该反应为 吸热 反应（选填“吸热”、“放热”） ■利用K可判断反应的热效应 ①若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应 ②若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应
起始浓度
转化浓度
2.0 2.0α
2.0 2.0α
平衡浓度
2.0(1-α) 2.0(1-α) K = C(CO2)C(H2) / C(CO)C(H2O)
=[(2.0α)(2.0α)] / [2.0(1-α)×2.0(1-α)]=α2 / (1-α)2 = 2.6 α= 62 %
化学平衡常数
■以“三段式”进行化学平衡常数的计算
mA + nB 起始浓度(mol/L)：a b pC + qD 0 0
第 13 页 习题导学
转化浓度(mol/L)：mx
平衡浓度(mol/L)：a-mx
nx
b-nx
px
px
qx
qx
化学平衡常数
探究2（2）
第 14 页 当堂巩固
2、450K时一容器中通入氮N2和H2，在一定条件下反应达平衡 后，测得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3) =4 mol/平衡常数
通过分析实验数据得出：
第4 页 数据解读
c2(HI) (1)温度不变时， 为常数，用 K表示，K 平均值为48.74； c(H2) · c(I2)
(2)常数K与反应物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。
化学平衡常数
一、化学平衡常数 符号 K 1、定义
探究1（1）
I2
0.0005936 0.00125 0.0009733 0.001696 0.001433
HI
0.01270 0.01559 0.01486 0.01181 0.01000
48.38 48.61 49.54
48.48
48.71
6
0
0
0.03777
0.004213
0.004213
0.02934
48.81
解：设CO的转化率为α，则
探究2（1）
第 12 页 习题导学
CO2 (g) + H2 (g) 达平衡时，K=2.60，计算当
CO、H2O (g)的起始浓度都为 2.0 mol/L时，达平衡后CO的转化率 。 CO(g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) 0 2.0α 2.0α 0 2.0α 2.0α
2HI(g)
平衡时浓度mol/L
c2(HI) c(H2) · c(I2)
起始时浓度mol/L
H2
0.01197 0.01135 0.01201 0 0
I2
0.06944 0.00904 0.008403 0 0
HI
0 0 0.0 0.01520 0.01287
H2
0.005617 0.00356 0.00458 0.001696 0.001433
化学 · 选修4
化学平衡常数
第2 页
备受国内煤化工产业界关注的第一 套15万吨/年低压联醇装置已顺利建 成投产。该套装置由于采用了具有自
主知识产权的多项专利技术，具有运
行稳定、化学平衡常数大等特点。你
知道化学平衡常数有什么作用吗？
化学平衡常数
I2(g) + H2(g) 序 号
1 2 3 4 5
第3 页 观察数据
5、平衡常数表达式与方程式的关系 ⑴纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中
化学平衡常数
探究1（3）
第7 页 习题导学
5、平衡常数表达式与方程式的关系 ⑴纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中
写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？ N2(g) +3H2(g) 2NH3 (g) K1 K1 = K22 1/2N2 (g) +3/2H2 (g) NH3 (g) K2
第5 页 总结感悟
在一定温度下，对达到平衡的一个可逆反应而言，生成物浓度幂之积与 反应物浓度幂之积的比值是一个常数。 2、表达式 反应aA(g)+bB(g) cC(g) +dD(g) cc(C)cd(D) K= a c (A)cb(B)
3、化学平衡常数的意义 定量地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。 (2)一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。 4、影响化学平衡常数的因素 温度
化学平衡常数
探究1（2）
第6 页 习题导学
写出下列反应平衡常数的表达式
SO2(g) + O2(g) SO3(g)
K=c(SO3) /[c(SO2) ·c(O2)]
K=c(CO2) K=c(CO)/[c(CO2) · c(H2)]
CaCO3(s)
CO2(g)+H2(g)
CaO(s)+CO2(g)
CO(g)+H2O(l)
(2)K表达式与化学方程式书写形式有关 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2
K2 = 1/K1
(3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
化学平衡常数
探究1（4）
第8 页 习题导学
5、平衡常数表达式与方程式的关系 ⑴纯液体（如水）和固体不出现在K表达式中 (2)K表达式与化学方程式书写形式有关 (3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 写出下列反应平衡常数的表达式，看看它们之间有何关系？ ① 2NO(g) + O2(g) ② 2NO2(g) ③ 2NO(g) +O2(g) N2O4 (g) N2O4 (g) 2NO2(g) K1 K2 K3 K 3 = K1 K2