化學(xué)第二章 第三節(jié) 化學(xué)平衡常數(shù)

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1、條件改變條件改變平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)結(jié)果平衡移動(dòng)結(jié)果（和變化的瞬間比較）（和變化的瞬間比較）正正C反反減小減小V小小（n小?。㏄減小減小T升高升高吸熱吸熱T降低降低C反反減小減小逆逆 C反反增大增大C反反增大增大P增大增大結(jié)論：結(jié)論：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如溫度、如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如溫度、濃度、壓強(qiáng)等），平衡就向能夠濃度、壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱減弱這種改變的這種改變的方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。三、平衡移動(dòng)原理（勒夏特列原理）：(1) (1) 平衡移動(dòng)的結(jié)果只能平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱減弱（不可不可能抵消能抵消）外界條件的變化。）外界條件的變化。(2)(2)適用范圍是只有

2、一個(gè)條件變化的情況，適用范圍是只有一個(gè)條件變化的情況，當(dāng)多個(gè)條件同時(shí)當(dāng)多個(gè)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)用化學(xué)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)判斷平衡常數(shù)判斷四、化學(xué)平衡常數(shù)四、化學(xué)平衡常數(shù)序序號(hào)號(hào)起始時(shí)濃度起始時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)濃度平衡時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)平衡時(shí)c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)c(H2)c(I2)c(HI)10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.0

3、10690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33425.6 )()()(222IcHcHIc根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律。的值，并分析其中規(guī)律。)()()(222IcHcHIc通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：溫度不變溫度不變時(shí)，時(shí)， 為常數(shù)為常數(shù) )()()(222IcHcHIcI2(g) + H2(g) 2HI(g)（1）定義：在一定）定義：在一定溫度溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)到化學(xué)平衡平衡時(shí)，時(shí)，生成物濃度生成物濃度冪冪之積與

4、反應(yīng)物濃度之積與反應(yīng)物濃度冪冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)。的化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)。1、化學(xué)平衡常數(shù)：、化學(xué)平衡常數(shù)：符號(hào)：符號(hào)：K Kcp (C) cq (D) cm (A) cn(B) K =(3) 單位單位: 不確定，但需要寫(xiě)不確定，但需要寫(xiě)（2）表達(dá)式：）表達(dá)式：mA(g) +nB(g) pC(g) + qD(g)（4 4）注意：）注意： 固體固體或或純液體純液體不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式 液態(tài)液態(tài)水不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式水不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式 水蒸氣寫(xiě)入常數(shù)表達(dá)式水蒸氣寫(xiě)入常數(shù)表達(dá)式 同

5、一個(gè)反應(yīng)，計(jì)量數(shù)不同，同一個(gè)反應(yīng)，計(jì)量數(shù)不同，K K不同；不同； K K與方程式對(duì)應(yīng)與方程式對(duì)應(yīng)練習(xí)：練習(xí)：不同溫度時(shí)，反應(yīng)不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g) 的的平衡常數(shù)與溫度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：的關(guān)系如下：溫度溫度623K698K763K平衡常數(shù)平衡常數(shù)66 .954.445.9正方向是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？正方向是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？放熱放熱K只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān)（5）影響）影響K的因素：的因素：若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度升高溫度,K 增大增大若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度升高溫度,K 減小減小 一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)

6、一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K10K105 5，認(rèn)為，認(rèn)為正反正反應(yīng)進(jìn)行得較完全應(yīng)進(jìn)行得較完全。K K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 K K值越大，值越大，反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。轉(zhuǎn)化率越大。（6）K的應(yīng)用的應(yīng)用計(jì)算物質(zhì)的濃度及轉(zhuǎn)化率計(jì)算物質(zhì)的濃度及轉(zhuǎn)化率cp(C) cq(D)cm(A) cn(B) Q 濃度商：濃度商：其中各物質(zhì)的濃度為任意時(shí)刻的濃度其中各物質(zhì)的濃度為任意時(shí)刻的濃度 Q K：逆向移動(dòng)：逆向移動(dòng) Q K：正向移動(dòng)：正向移動(dòng) Q K：平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)判斷平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)方向判斷平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)方向例：

7、例： 在一定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：在一定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： CO2(g)H2(g) CO(g) H2O(g) 800時(shí)，其平衡常數(shù)為時(shí)，其平衡常數(shù)為0.9，在某時(shí)刻，在某時(shí)刻 測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為 c(CO2)：2mol/L； c(H2)：1.5mol/L； c(CO)：1mol/L； c(H2O)：3mol/L，則，則 該反應(yīng)向該反應(yīng)向_反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)方向進(jìn)行逆逆 例例2： 在一定溫度下，在一個(gè)密閉容器中加入在一定溫度下，在一個(gè)密閉容器中加入H2和和 I2蒸氣各蒸氣各0.5mol，發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)H2I2 2HI， 達(dá)到平衡時(shí)，生成達(dá)到平衡

8、時(shí)，生成HI 0.5mol，若其它條件不，若其它條件不 變，開(kāi)始充入的變，開(kāi)始充入的H2為為2mol，則達(dá)到平衡時(shí)生，則達(dá)到平衡時(shí)生 成的成的HI可能是下列中的可能是下列中的 A1.1mol B0.98mol C0.8mol D0.5molC0.8mol 已知可逆反應(yīng)：已知可逆反應(yīng)：M(g)N(g) P(g)Q(g) H0。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；達(dá)到平衡后，；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化率為化率為60%，此時(shí)，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)； 若反應(yīng)溫度升高，若反應(yīng)

9、溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率 （填（填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”）；）； 若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)4 molL1，c(N)a molL1；達(dá)到平衡后，；達(dá)到平衡后，c(P)2 molL1，a ； 若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)c(N)b molL1，達(dá)到平衡后，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為 。25% 增大增大 6mol/L 41% 例例1:對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一若在一定溫度下，將定溫度下，將0.1mol的的SO2

10、(g)和和0.06mol O2(g)注入一注入一體積為體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中有器中有0.088mol的的SO3(g)試求在該溫度下試求在該溫度下（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）求）求SO2(g)和和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。的平衡轉(zhuǎn)化率。注：溫度一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然注：溫度一定時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然一定，一定，但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能。不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。（3）化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算）化學(xué)平衡

11、常數(shù)的計(jì)算2、在密閉容器中，將、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如下反應(yīng)：下反應(yīng)： 2NO2 2NO+O2，在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是度分別是c(NO2) =0.06mol/L, c(NO)=0.24mol/L,c(O2)=0.12mol/L.試求：試求：（1）該溫度下反應(yīng)的）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)。（2）開(kāi)始時(shí)）開(kāi)始時(shí)NO2的濃度。的濃度。（3） NO2的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。3 、反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的S

12、O2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：在該溫度下。試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。（2）若）若SO2(g) 、 NO2(g)的初始濃度均增大到的初始濃度均增大到3mol/L,則則SO2轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?、在在2L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),發(fā)生發(fā)生反應(yīng)：反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時(shí)反時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡應(yīng)達(dá)平衡,若若k=1.求：求：（1）CO的平

13、衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。（2）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。多少。（3）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。多少。（4）若溫度不變，要使）若溫度不變，要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，在題，在題干的條件下還要充入干的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少物質(zhì)的量為多少。 6 、對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)

14、 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在若在一定溫度下，將初始濃度為一定溫度下，將初始濃度為0.4mol/L的的SO2(g)和和1.0mol /LO2(g)混合注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡混合注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為80%,試求在試求在該溫度下該溫度下（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）求）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡濃度。的平衡濃度。例例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K 2、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算若干方程式相加若干方程式相加(減減)，則總反應(yīng)的平，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商商)計(jì)算：計(jì)算：K、K1、K2之間的關(guān)系之間的關(guān)系