平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率

1、化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1 1、理解、理解化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)新概念，能利用化學(xué)新概念，能利用化學(xué) 平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。2 2、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。理解理解濃度商濃度商的含義的含義 及計(jì)算，判斷反應(yīng)狀態(tài)。及計(jì)算，判斷反應(yīng)狀態(tài)。3 3、理解、理解平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率的的相關(guān)相關(guān)計(jì)算。計(jì)算。 HIHI2 2/ / HH2 2II2 2 初始濃度（初始濃度（mol/Lmol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/Lmol/L）C C0 0（H H2 2）C C0 0(I(I2 2) )C C0 0(HI)(HI) H H2 2

2、 I I2 2 HIHI0.010670.010670.011960.011960 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.015590.011340.011340.0075100.0075100 00.0045650.0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.0004798 0.00047980

3、.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.4978354.4978354.6175554.6175554.4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.32762交流交流研討研討問題問題1 1：請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡時(shí)的請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡時(shí)的 HIHI2 2/H/H2 2II2 2 的值，將結(jié)果填入表中。的值，將結(jié)果填入表中。實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)H H2 2（g g） I I2 2（g g） 2HI 2HI

4、（g g）在在698.6698.6K K時(shí)各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度。 問題問題2 2請(qǐng)分析計(jì)算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律請(qǐng)分析計(jì)算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。 不管不管H H2 2,I,I2 2和和HIHI的初始濃度是多大，只的初始濃度是多大，只要要保持反應(yīng)體系的溫度不變保持反應(yīng)體系的溫度不變，達(dá)到化學(xué)平，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，衡狀態(tài)后， 就為常數(shù)。就為常數(shù)。 HI2 H2 I2 化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)思考思考發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在在一定溫度一定溫度下，某個(gè)可逆反應(yīng)下，某個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡達(dá)到平衡時(shí)，時(shí)，產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比之比

5、是一個(gè)常數(shù)。是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)稱為這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)1、寫出反應(yīng)：寫出反應(yīng)：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷K的單位。的單位。2 2、對(duì)于任一可逆反應(yīng)：對(duì)于任一可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g），），試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。對(duì)于一般的反應(yīng)對(duì)于一般的反應(yīng)aA +bB cC + dDaA +bB cC + dD當(dāng)溫度一定，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，當(dāng)溫度一定，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式：其平衡常數(shù)表達(dá)式：K = Cc DdAa Bb注意：注意：平衡常數(shù)表

6、達(dá)式中不包括平衡常數(shù)表達(dá)式中不包括固體和純液體固體和純液體物物質(zhì)的濃度項(xiàng)質(zhì)的濃度項(xiàng)( (因?yàn)樗鼈兊臐舛葹槌?shù)因?yàn)樗鼈兊臐舛葹槌?shù)) )，只，只包括包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。的濃度。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)拓展練習(xí)拓展練習(xí)方方 程程 式式K K單位單位1 11/2N1/2N2 2(g)(g)3/2H3/2H2 2(g) NH(g) NH3 3(g)(g)2 23 34 45 5FeO(sFeO(s) )CO(g) Fe(sCO(g) Fe(s) )COCO2 2(g)(g)6 6AgCl(s) AgAgCl(s) Ag(aq) (aq) Cl Cl(aq)(

7、aq)N N2 2（g ) g ) 3H3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)2 2NHNH3 3(g) N(g) N2 2(g)(g) 3H 3H2 2(g)(g)NHNH3 3HH2 2O(aq) NHO(aq) NH4 4(aq)(aq)OHOH(aq)(aq)( (mol/L)mol/L)11(molL-1)2( (mol/L)mol/L)22(molL-1)2molL-11你在書寫平衡表達(dá)式時(shí)有了哪些發(fā)現(xiàn)？你在書寫平衡表達(dá)式時(shí)有了哪些發(fā)現(xiàn)？ N2 H23 NH32NH4+ OH-NH3H2OCO2COAg+ Cl- NH3N21/2 H23/2 NH32N2 H23

8、 1 1、對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，其平衡常數(shù)的表達(dá)式是、對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，其平衡常數(shù)的表達(dá)式是唯一的嗎？平衡常數(shù)的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)？唯一的嗎？平衡常數(shù)的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)？ 2 2、對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)、對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？ 3 3、如果濃度的單位是、如果濃度的單位是mol/Lmol/L，分析，分析K K的單位的單位與反應(yīng)的化學(xué)方程式系數(shù)之間有什么關(guān)系？與反應(yīng)的化學(xué)方程式系數(shù)之間有什么關(guān)系？問題思考？問題思考？系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。平衡常數(shù)的單位

9、與化學(xué)方程式的表示形式相對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式相對(duì)應(yīng)(molL-1)a+b-c-d在在2000K2000K時(shí)時(shí), ,反應(yīng)反應(yīng)CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g(g） COCO2 2（g g） 的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為K K1,1,則相同溫度下反應(yīng)則相同溫度下反應(yīng)2CO2CO2 2（g g） 2CO(g) + O2CO(g) + O2 2（g g）的平衡常數(shù)）的平衡常數(shù)K K2 2為為A A、1/1/K K1 1 B B、K K1 12 2 C C、1/1/K K1 12 2 D D、K K1 1-1/2-1/2C鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)平衡常數(shù)的應(yīng)用平衡常數(shù)的應(yīng)用 判

10、斷反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。判斷反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。K10K105 5時(shí)，時(shí)， 基本完全反應(yīng)?；就耆磻?yīng)。K K在在1010-5-510105 5之間之間 可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)。K10KK時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)逆向逆向進(jìn)行進(jìn)行QK 向逆向逆 0.3mol.L-10.5 mol.L-1 0.5mol.L-10.6 mol.L-1 Qc2= =1.0=K 平衡平衡 1.0mol.L-10.3 mol.L-1 0.7mol.L-11.7 mol.L-1 Qc3= =0.93K 向正向正 0.8mol.L-11.6 mol.L-1 Kc = = = 7.327.321010-3

11、-3 NH32N2H23 42393由平衡定律由平衡定律求平衡常數(shù)求平衡常數(shù)根據(jù)物料根據(jù)物料平衡求初平衡求初時(shí)濃度時(shí)濃度答答:該溫度時(shí)合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是該溫度時(shí)合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是7.3210-3 ,N2和和H2的初時(shí)濃度分別為的初時(shí)濃度分別為5 molL-1和和15 molL-1 解：解： N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 練習(xí)練習(xí)3 3：合成氨反應(yīng)合成氨反應(yīng)N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 在某在某溫度下達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度是溫度下達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度是：NN2 2=3mol=3molL L-1-1，HH2 2=9 mol=9 mo

12、lL L-1-1，NHNH3 3=4 =4 molmolL L-1-1。求該溫度時(shí)的平衡常數(shù)和。求該溫度時(shí)的平衡常數(shù)和N N2 2、H H2 2的初時(shí)的初時(shí)濃度濃度C C NN2 2+1/2NH+1/2NH3 3 3+23+25 mol5 molL L-1-1N2C C HH2 2+3/2NH+3/2NH3 3 9+69+615 mol15 molL L-1-1H2K = Ee DdAa Bb 二、平衡轉(zhuǎn)化率二、平衡轉(zhuǎn)化率() 1、表達(dá)式：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)、表達(dá)式：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA+bB cC+dD，反應(yīng)物反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：(A) =A的初始濃度的初始濃度- -A

13、的平衡濃度的平衡濃度A的初始濃度的初始濃度100% =c0(A)Ac0(A)100% 2、平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算、平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算關(guān)于平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算主要有關(guān)于平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算主要有以下三種類型以下三種類型(1)、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率和平衡轉(zhuǎn)化率 例例1：對(duì)于反應(yīng)：對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定溫度下，將若在一定溫度下，將0.1mol的的SO2(g)和和0.06mol O2(g)注入一體注入一體積為積為2L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中有態(tài)時(shí)，

14、測(cè)得容器中有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 由例由例1可知，一個(gè)已標(biāo)明化學(xué)方程式的化學(xué)可知，一個(gè)已標(biāo)明化學(xué)方程式的化學(xué)反應(yīng)，在溫度一定時(shí)雖然只有一個(gè)平衡常反應(yīng)，在溫度一定時(shí)雖然只有一個(gè)平衡常數(shù)，但是數(shù)，但是不同反應(yīng)物不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。因此，脫離具體的反應(yīng)物談化學(xué)平衡同。因此，脫離具體的反應(yīng)物談化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。 (2)、已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)、已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù) 例例

15、2:反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為50%，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）若）若SO2(g)的初始濃度增大到的初始濃度增大到3mol/L, NO2(g)的初始濃度仍為的初始濃度仍為2mol/L，則，則SO2(g)的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？化率變?yōu)槎嗌伲?1)K=1（2）

16、SO2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為40% (3)、已知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)、已知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率?；省?例例3、在、在1200時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)時(shí),k=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反應(yīng)從。若反應(yīng)從CO2(g)和和H2(g)開始，且開始，且CO2(g)和和H2(g)的初始的初始濃度分別為濃度分別為A、B、C三種情況。試計(jì)算三種情況。試計(jì)算A情況下情況下各物質(zhì)的平衡濃度及各物質(zhì)的平衡濃度及CO2(g)和和H2(g)平衡轉(zhuǎn)化率。平衡轉(zhuǎn)化率。 ABCc0(H2)mol/L0.01000.01200.0080c0(CO2)mol/L0.01000.01000.0100將根據(jù)將根據(jù)B、C組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率(),分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？ 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化