人教版化学选修四——化学平衡常数ppt课件

2CO(g)
K
C (s) + H2O (g)
CO (g) + H2 (g) K1
CO (g) +H2O (g)
CO2 (g) + H2 (g) K2
K = K1/K2
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三、化学平衡常数意义
①判断反应进行的程度:K值越大，表示反应进行的程度越大，
反应物转化率也越大。
一般来说，K ＞105，认为正反应进行得较完全 K ＜10-5 认为 正反应很难进行（逆反应较完全） 10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应
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解(1)根据题意得: H2 +
起始浓度mol/L: 0.01
I2 ≒ 2HI 0.01 0
平衡浓度mol/L: 0.0080 0.0080 0.0040
K= C(HI)2 =0.25
C(H2)C(I2)
解(2)设H2的消耗浓度为x
H2 +
I2 ≒ 2HI
起始浓度mol/L: 0.02 0.02 0
已知平衡浓度求平衡常数和初始浓度
例1:合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下 各物质的浓度平衡是: [N2]=3mol·L-1, [H2]=9mol·L-1, [NH3] =4mol·L-1
求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
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解：①求平衡常数K
Kc=[NH3]2/([N2][H2]3)=16/(3×93)=7.32×10-3
解：设达到平衡时氢气的浓度为X
CO + H2O H2+CO2
初始 0.02 0.02
00
平衡时 0.02-x 0.02-x x x
K=[x/(0.02-x)]2=9
x/(0.02-x)=3 ∴x=0.015mol·L-1 转化率=(0.015/0.020)×100％=75％
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二、书写平衡常数关系式的规则
2、同一反应，系数不同，K值不同
例： N2 (g) + 3 H2 (g)
2NH3 (g)
K1 = 1.60 10 5
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g)
K2 = 3.87 10 2
K1 K2 ， K1 = K22
平衡常数的表达式与方可编程辑pp式t 的书写有关
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平衡常数的表达式与方程式的书写有关
某温度下：
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+3H2
K1
c(
c2(NH3 ) N2 )c3(H2
)
K2 c(Nc22()N c3H(3H ) 2 )
1/2N2+3/2H2
NH3 K3c1/2(N c(2N )c3H 3/2)(H2)
K1 = 1/K2 = K32
QC = k ,正 逆 达平衡，平衡不移动。
QC < k , 正 逆 未达平衡，正向进行。
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三、化学平衡常数意义
④判断反应的△H
若升高温度, K 值增大；则正反应是吸热反应
若升高温度,K值减少；则正反应是放热反应
△
例：反应:H2(g)+I2(g）
2HI(g) △H<0,
起始浓度相同，平衡常数与温度的关系如下：
（457.6℃）
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1
N2O4
2NO2
结论：一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以
它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计
量数为乘幂的浓度之积是个常可编数辑ppt
2在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，
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，这个常数叫做该反应的化学平衡常数
如：
2SO2(g)+O2===2SO3(g)
298K时K很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应
。
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三、化学平衡常数意义
判断可逆反应是否达到平衡及反应方向
对于可逆反应:mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
QC
cp(C)cq(D) cm(A)cn(B)
QC > k ，正 逆 未达平衡，逆向进行。
pC(g)+qD(g)
(A)%A的初 A的 始初 浓 A的 始 度平 浓衡 度浓 10% 度 0
c0(A)[A]10% 0 c0(A)
(A)%A初始的 A初物 始质 的 A的 的 物 平 量 质 衡的 物量 质 10的 % 0 量
n始n平10% 0
n始
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(2)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率
2、表达式及单位
（简称平衡常数）。
mA+nB
pC+qD
c 均为平衡时的浓度
cp (C) ·c q(D)
K = cm (A) ·c n(B)
单位为:(mol·L-1)n
注意：① c 均为平衡时的浓度
②该常数只与反应温度有可编关辑ppt
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二、书写平衡常数关系式的规则
1、化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各 溶质的浓度。纯固体、纯液体浓度，一般不出现 在表达式中
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二、书写平衡常数关系式的规则
3、多重平衡规则
若干方程式相加(减)，则总反应的平衡
常数等于分步平衡常数之乘积(商)
例1: 2NO (g) + O2 (g)
2NO2 K1
2NO2 (g)
N2O4
K2
2NO (g) +O2(g)
N2O4 (g) K = K1 K2
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练习:
C (s) + CO2(g)
②求N2、H2的初始浓度。 N2+3H22NH3
反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3
N2 + 3H2 2NH3 平衡 3mol·L-1 9mol·L-1 4mol·L-1
初始 (3+2) (9+6)
0
即： 5
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0
答:K=7.32×10-3,初始[N2可]、编辑[pHpt 2]为5、15mol·L-1。 15
温度 平衡常数
623K 698K 66 .9 54.4
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763K 45.9
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小结：
(1) 平衡是有条件的、动态的。 (2) K不随起始浓度大而变。 (3) K与温度有关。
(4) K与方程式写法有关。 (5) K值大小标志反应能达到的最大限度,
K值大，反应完全。
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四、平衡常数的计算
起始浓度:
2.0 V
10 V
0 V
0 V
平衡浓度:
2.0-x V
10-x V
x V
x V
K= c(CO2)c(H2)
=1.0
C(CO)C(H2O)
X=1.66
CO转化为CO2的转化率为83%.
答:略
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练习：CO+H2OH2+CO2此反应在773K时平衡常数K=9，
如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1 求CO的转化率
例2:在密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热 到800℃,达到下列平衡:
CO(g)+H2O(g) ≒CO2(g)+H2(g) 求CO转化为CO2的转化率.
K=1.0
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解:设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x,V为容器容积 CO(g)+H2O(g) ≒CO2(g)+H2(g)
CaCO3(s) K=c(CO2)
CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(l)
K=c(CO)/(c(CO2) ·c(H2)
Cr2O72-+H2O
2CrO4 2-+2H+
K=C2(CrO4 2-) C2(H+可编)/辑Cpp(tCr2O72-)
非水溶液中的反应， 如有水生成或有水 参加反应，此时水 的浓度不可视为常 数
如：N2(g)+O2(g)
2NO(g) K =1×10-30(298K)
这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应， 反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，
平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
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三、化学平衡常数意义
平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可 逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示 反应达到平衡所需要的时间。即速率大，K值不一 定大;
平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x
K= C(HI)2
(2x)2 =
C(H2)C(I2) (0.02-x)2
=0.25
X=0.0040mol/L C(H2)=c(I2)=0.016mol/L
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C(HI)=0.0080mol/L 答:略
反应物A的平衡转化率：
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
已知平衡浓度求平衡常数和初始浓度
练习:在某温度下,将H2和I2各0.10mol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)=0.0080mol/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H2和I2蒸汽各
0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.