化學(xué)平衡常數(shù)曾慶芬

1、第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡第二課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)第二課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)玉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)玉林實(shí)驗(yàn)中學(xué) 曾慶芬曾慶芬六、化學(xué)平衡常數(shù)六、化學(xué)平衡常數(shù) 1 1、定義、定義 在在一定溫度一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，平衡時(shí)，生成物濃度生成物濃度冪冪之之積積與與反應(yīng)物濃反應(yīng)物濃度度冪之積的冪之積的比值比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)）。常數(shù)）。2 2、表達(dá)式及單位、表達(dá)式及單位 cp (C) c q(D) cm (A) c n(B)

2、K =mA+nB pC+qD 3 3、注意問題、注意問題 K只受到溫度影響只受到溫度影響，與濃度無關(guān)，與濃度無關(guān) 純固體、液體純固體、液體濃度，一般濃度，一般不出現(xiàn)在表達(dá)式中不出現(xiàn)在表達(dá)式中 同一反應(yīng)，系數(shù)不同，同一反應(yīng)，系數(shù)不同，K值不同值不同 例例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2K1 K2 ， K1 = K22一般來說，一般來說，K 105，認(rèn)為，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全正反應(yīng)進(jìn)行得較完全 K 10-5 認(rèn)為認(rèn)為 正反應(yīng)很難進(jìn)行正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全）逆反應(yīng)較完全） 10-5 K 105 認(rèn)

3、為是認(rèn)為是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度4 4、化學(xué)平衡常數(shù)意義、化學(xué)平衡常數(shù)意義若正反應(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, ,例：反應(yīng)例：反應(yīng): :H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H k ， 未達(dá)平衡，未達(dá)平衡，逆向進(jìn)行逆向進(jìn)行。逆正 QC = k , 達(dá)平衡，達(dá)平衡，平衡不移動(dòng)平衡不移動(dòng)。逆正逆正QC k , 未達(dá)平衡未達(dá)平衡，正向進(jìn)行。正向進(jìn)行。)()()()(BcAcDcCcQnmqpC)()()()(BcAcDcCcQnmqpC

4、判斷反應(yīng)方向判斷反應(yīng)方向 例題例題:高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); H , k QC = kQC k ) ( ) () ( ) (Bc AcDc CcQnmqpC)()()()(BcAcDcCcQnmqpC逆向進(jìn)行逆向進(jìn)行平衡不移動(dòng)平衡不移動(dòng)正向進(jìn)行正向進(jìn)行K 105，認(rèn)為，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全正反應(yīng)進(jìn)行得較完全 K 10-5 認(rèn)為認(rèn)為 正反應(yīng)很難進(jìn)行正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全）逆反應(yīng)較完全） 10-5 K 105 認(rèn)為是認(rèn)為是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K)2022-

5、2-21四、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算：四、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算：起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系在反應(yīng)在反應(yīng)aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，計(jì)算中，計(jì)算關(guān)系為：關(guān)系為：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起起變變平平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx單位單位統(tǒng)一統(tǒng)一已知條件已知條件計(jì)量系數(shù)之比計(jì)量系數(shù)之比加、減計(jì)算加、減計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)2022-2-2120、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系：、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系：、反應(yīng)物：平衡濃度、反應(yīng)物：平衡濃度 起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度、生成物：平衡濃

6、度、生成物：平衡濃度 起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度、各物質(zhì)的變化濃度之比、各物質(zhì)的變化濃度之比 化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 =反應(yīng)物變化量反應(yīng)物變化量反應(yīng)物起始量反應(yīng)物起始量100%化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)2022-2-2121例例4 教材教材P29例例1(3)計(jì)算計(jì)算(1)、 (2)問條件下問條件下H2、I2的轉(zhuǎn)化率，通過比較你有的轉(zhuǎn)化率，通過比較你有什么想法？什么想法？?；瘜W(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)不同的起始條件能達(dá)到相同的平衡狀態(tài)不同的起始條件能達(dá)到相同的平衡狀態(tài)2022

7、-2-2122化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)2022-2-2123 CO + H2O CO2 + H2 起始起始c 1 1 0 0轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化c -x -x +x +x平衡平衡c 1-x 1-x x x 解得解得 x = 0.5 (CO)= 50% (H2O)= 50% CO + H2O CO2 + H2 起始起始c 1 4 0 0轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化c -x -x +x +x平衡平衡c 1-x 4-x x x解得解得 x = 0.8 (CO)= 80% (H2O)= 20%(1-x)(1-x )x2K = =1 (1-x)(4-x )x2K = =1 增大一種反應(yīng)物的濃度，能提高另一種反增大一種反應(yīng)物的濃度，能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率減小應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率減小結(jié)論：結(jié)論：化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)2022-2-2124(5) K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度,K值越大，值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)反應(yīng) 越完全。越完全。 課