化學(xué)平衡常數(shù) (3)

1、第三節(jié)化學(xué)平衡第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.008400.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g

2、) + H2(g) 2HI(g)密閉容器457.6書(shū)P29：分析上表中的數(shù)據(jù)48.3848.6148.5448.4848.7148.81【問(wèn)題探究】分析上表，你得出什么結(jié)論？結(jié)論2：常數(shù)和起始加入反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)結(jié)論1：= 常數(shù)（K）序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)H2I2HI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.00114

3、10.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33密閉容器425.6結(jié)論3：溫度改變?cè)摮?shù)也發(fā)生改變。化學(xué)平衡常數(shù)1、定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)） 符號(hào)：K2、表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K_。3、理解：（2）一般當(dāng)K105 時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全 K 平衡= 逆0，其平衡常數(shù)可表達(dá)為: K=c(CO2)/c(CO)，已知

4、1100，K=0.263 (1)若平衡向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_，平衡常數(shù)K值_(填“增大”“減小”或“不變”) (2)1100時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_(填“是”或“否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是V正_V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是 。增大增大否大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，說(shuō)明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)方向進(jìn)行(4)計(jì)算濃度、轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度)，從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。（1）利用三段法,求平衡常數(shù)例1.（

5、教材P30）在某溫度下,將H2和I2各0.01mol/L的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù).解:由題意知 I2 + H2 2HI起始濃度/mol/L 0.010 0.010 0轉(zhuǎn)化濃度/mol/L 平衡濃度/mol/L 0.00800.00200.00200.00400.00800.0040K= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = 0.0042/ 0.0082 =0.25（2）利用平衡常數(shù),求平衡時(shí)各組分的濃度例1.在某溫度下,將H2和I2各0.01mol/L的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到

6、平衡后,測(cè)得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù).(2)在上述溫度下,將H2和I2各0.20mol的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度.解: H2的轉(zhuǎn)化濃度為xmol/L I2 + H2 2HI 起始濃度/mol/L 0.020 0.020 0 轉(zhuǎn)化濃度/mol/L 平衡濃度/mol/L 0.020-xxx2x0.020-x2xK= C(HI)2/C(I2)C(H2 ) = (2x)2/ (0.020-X)2 =0.25 X=0.0040答：C(H2) =C(I2) = 0.016mol/L C(HI) = 0.008mol/L （3）利用平衡常數(shù),求平

7、衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率例2.在密閉容器中,將2.0mol CO和10mol H2O混合加熱到800C達(dá)到下列平衡: K=1.0 求CO的轉(zhuǎn)化率.解:設(shè)容積為V CO + H2O CO + H2起始濃度/mol/L 2/V 10/V 0 0轉(zhuǎn)化濃度/mol/L X/V X/V X/V X/V 平衡濃度/mol/L (2-X)/V (10-X)/V X/V X/V X2= (2-X) (10-X) X=1.66a(CO)=1.66/2=83%K = C(CO2)C(H2) / C(CO)C(H2O) =(2.0)(2.0) / 2.0(1-)2.0(1-) =2 / (1-)2 = 2.6 = 62

8、%解:設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為，則 CO(g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)起始濃度/ mol/L 2.0 2.0 0 0轉(zhuǎn)化濃度/ mol/L 2.0 2.0 2.0 2.0平衡濃度/ mol/L 2.0(1-) 2.0(1-) 2.0 2.0課堂 練習(xí)： 反應(yīng)CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)在749K達(dá)平衡，K=2.60,求：當(dāng)CO、H2O (g)的起始濃度都為 2.0 mol/L達(dá)平衡后，CO的轉(zhuǎn)化率 。 1、對(duì)于3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為（ ） D課堂練習(xí) 2、在一定體積的密

9、閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)： CO2(g) + H2(g)=CO(g) +H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù) K和溫度t的關(guān)系如下表： 回答下列問(wèn)題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。（2）該反應(yīng)為 反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）。（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。 A. 容器中壓強(qiáng)不變 B. 混合氣體中c(CO)不變 C. V正(H2)=V逆(H2O) D. c(CO2)=c(CO)（4）某溫度下，平衡濃度符合下式： c(CO2)c(H2) = c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸熱BC830 將

10、固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng) NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，則NH3的濃度為（ ） A. 3.5mol/L B. 4mol/L C. 4.5mol/L D. 5mol/L D4連續(xù)平衡關(guān)于轉(zhuǎn)化率1.一般規(guī)律：可逆反應(yīng)a A( g) b B(g) c C(g) dD(g)達(dá)平衡后，（1）若只增大A，平衡右移，達(dá)新平衡時(shí)，B轉(zhuǎn)化率增大，A轉(zhuǎn)化率反而減小。（2）若按原反應(yīng)物比例同倍數(shù)增大A和B的量，平衡右移，達(dá)新平衡時(shí)：當(dāng)a + b c + d 時(shí)， A、

11、B的轉(zhuǎn)化率都增大當(dāng)a + b c + d 時(shí)， A的轉(zhuǎn)化率增大當(dāng)a c + d 時(shí)， A的轉(zhuǎn)化率減小當(dāng)a = c + d 時(shí)， A的轉(zhuǎn)化率不變一、二、四為等效平衡平衡二2SO3 2SO2+O22 0 0平衡一2SO2+O2 2SO32 1 0平衡三 2SO2+O2 2SO310.502SO2 +O2 2SO30.5 0.25 1.5平衡四一邊倒的方法恒溫恒容各組分n、c 、百分含量均相同4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2開(kāi)始恒溫恒壓SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%1mol H2 1mol I2開(kāi)始恒溫H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2