高中化學(xué)化學(xué)平衡常數(shù)

1、高中化學(xué)化學(xué)平衡常數(shù)第1頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四化學(xué)平衡狀態(tài)時各反應(yīng)物和生成物的濃度間的定量關(guān)系2NO2(g) N2O4(g)表2-6 NO2(g)N2O4(g)平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（25）起始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)平衡濃度關(guān)系c (NO2)c (N2O4)c (NO2)c (N2O4)2.0010-206.3210-36.8410-33.0010-208.0010-31.1010-202.0010-29.4610-31.5210-200.1002.2810-28.8610-2c (N2O4)c (NO2)c (N2O4)c (NO2

2、)21.081.381.721021.711021.611.701023.891.701021.填寫下表中的空格2.分析表中數(shù)據(jù)，總結(jié)歸納化學(xué)平衡狀態(tài)時各反應(yīng)物和生成物的濃度間的定量關(guān)系第2頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四2.數(shù)學(xué)表達式：化學(xué)平衡常數(shù)1.定義：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，生成物以反應(yīng)分子數(shù)為次冪的濃度的乘積與反應(yīng)物以反應(yīng)分子數(shù)為次冪的濃度的乘積之比為一個常數(shù)，這個常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)對于一般的可逆反應(yīng)：aA+bB cC+dDK =c (C)c (D)cdc (A)c (B)ab第3頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四化學(xué)平衡常

3、數(shù)的書寫注意事項K = c(CO2)K =c(CO) c(H2)c(H2O)稀溶液中有水參加反應(yīng)時，不寫水的濃度 Cl2 + H2O HCl + HClO同一可逆反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)方程式表示，例： N2O4(g) 2NO2(g) 2NO2(g) N2O4(g)K = c(NO2) c(N2O4)2K = c(N2O4)c(NO2) 2K = 1/KK =c(HCl) c(HClO)c(Cl2) 如果反應(yīng)中有固體或純液體參加時，不寫它們的濃度 例如：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)第4頁，共16頁，2022年，5月20日

4、，8點23分，星期四3.影響平衡常數(shù)的因素與反應(yīng)物的濃度無關(guān)；與壓強的大小無關(guān)；與反應(yīng)有無催化劑無關(guān)；只與溫度有關(guān)。注意：使用平衡常數(shù)時必須指明是在哪一溫度下進行的可逆反應(yīng)表2-8 N2(g)3H2 (g) 2NH3 (g)(正反應(yīng)放熱)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系T/K373473573676773K3.351091.001072.451051.881042.99103 CO(g)H2O (g) CO2 (g)+ H2 (g) (正反應(yīng)吸熱)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系T/K373473573676773K1.8610-52.2 10-43.8 10-33.2710-20.15升高溫度，放熱反應(yīng)K減小，

5、吸熱反應(yīng)K增大第5頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四4.平衡常數(shù)意義K值越大，反應(yīng)進行的程度越大（越完全）。 當K107 時，可以認為反應(yīng)完全，反應(yīng)為不可逆反應(yīng)K值越小，反應(yīng)進行的程度越?。ㄔ讲煌耆?。 當K10-7 時，可以認為未發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)不能進行表示可逆反應(yīng)進行的程度(即反應(yīng)的限度)表2-7 鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù)(25)8.67102H2I22HI1.911019H2Br22HBr2.571033H2Cl22HCl6.51095H2F22HF平衡常數(shù)K化學(xué)方程式第6頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四5.反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

6、()=該反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量該反應(yīng)物的起始總量100%該反應(yīng)物的起始濃度該反應(yīng)物的平衡濃度該反應(yīng)物的起始濃度100%反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度、一定起始濃度下反應(yīng)進行的限度。反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)則表示在一定溫度、各種起始濃度下反應(yīng)進行的限度。第7頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四6.有關(guān)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡單計算【例1】某溫度下，向10L真空容器中注入1.00mol H2和1.00mol I2(g)，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為0.0200mol/L。試求該溫度下反應(yīng)H2 (g) I2(g) 2HI (g) 的平衡常數(shù)。H2 (g) I2(g) 2HI (g)解：各物質(zhì)的

7、起始濃度(mol/L)0.1000.1000各物質(zhì)的平衡濃度(mol/L)0.02000.02000.160K c2 (HI) c (H2) c (I2)(0.160)2(0.0200)264.0答：平衡常數(shù)為64.0第8頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四【例2】在一密閉容器中，CO和H2O混合加熱到800達到下列平衡：CO(g)H2O (g) CO2 (g)+ H2 (g) K=1.00若反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度分別為0.200mol/L和1.00 mol/L 。求反應(yīng)達到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。CO(g)H2O (g) CO2 (g)+ H2 (g)解：各

8、物質(zhì)的起始濃度(mol/L)0.2001.000 0各物質(zhì)的平衡濃度(mol/L)1.00-x0.200-xx x1.00答：平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為83.0%設(shè)達到平衡時被轉(zhuǎn)化的CO的濃度為x mol/LK c(CO2) c (CO) c (H2O) c(H2)x2(0.200-x)(1.00-x)解方程得 x0.166CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為0.1660.200100%83.0%第9頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四有關(guān)化學(xué)平衡的計算計算常用關(guān)系式(1) 反應(yīng)物的平衡濃度 = 起始濃度 消耗濃度(2) 生成物的平衡濃度 = 起始濃度 + 生成濃度某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)

9、化率()=該反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量該反應(yīng)物的起始總量100%(3)（4）恒溫恒容下：P平P始n平n始（5）恒溫恒壓下：V平V始n平n始(6)克拉貝龍方程： PV = nRT(7)混合氣體平衡相對分子質(zhì)量： M =m總n總第10頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四有關(guān)化學(xué)平衡計算的解題模式思路和方法：建立模式、確定關(guān)系、依照題意、列出方程對于可逆反應(yīng)：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)n起始(mol)n變化(mol)n平衡(mol)a b 0 0mx nx px qxa-mx b- nx px qx若已知A 的轉(zhuǎn)化率為，則有：mxa100%= 若已知D 的體積分

10、數(shù)為%，則有：qxa-mx+b-nx+px+qx100% = %若已知起始和平衡時的壓強，則有：a+ba-mx+b-nx+px+qxP起P平=若已知平衡時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，則有：aMA+bMBa-mx+b-nx+px+qxM =平衡三步曲第11頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四1.在一定溫度下，將等物質(zhì)的量A和B充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+2B(g) 2C(g)，反應(yīng)達到平衡時，若A和B的物質(zhì)的量之和與C相等，則此時A的轉(zhuǎn)化率為( ) A50 % B60 % C40 % D70 % 2.將氣體A放入密閉容器中，在一定溫度時反應(yīng)： 2A(g) B(g

11、)+nC(g)達到平衡時，壓強增大m%，測得A的轉(zhuǎn)化率也為m%，則n的值為（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 CC【鞏固練習(xí)】第12頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四3.在一個固定體積的密閉容器中，放入3LX和2LY,在一定條件下反應(yīng)：4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣)達到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，容器內(nèi)壓強比原來增加5%,X的濃度減小1/3，則反應(yīng)方程中的n值為( ) A. 5 B.3 C. 6 D. 24.在一定體積的密閉容器中加入1molA氣體和nmolB氣體，按下式反應(yīng)生成氣體C：A(g) + nB(g) mC(g)，反應(yīng)達到平衡時測得A的轉(zhuǎn)

12、化率為50%，在同溫同壓下平衡時氣體的密度是反應(yīng)前的4/3，則n和m的數(shù)值可能是( ) A.n=3,m=3; B.n=2,m=3; C.n=3,m=2; D.n=1,m=1CDC第13頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四5.在一定溫度下，向容積不變的密閉容器中通入8 mol SO2和4 molO2后，容器中的壓強為3.03105 Pa，經(jīng)一段時間后，反應(yīng)達到平衡，測得容器中的壓強為2.22105Pa，試計算平衡時SO2的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。 注意解題過程的規(guī)范性，包括嚴密、簡明、有條理和準確性 。1.6mol，80%第14頁，共16頁，2022年，5月20日，8點23分，星期四6.在標準狀況下，l molA氣體發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g） B（g）xC（g）；達到平衡時，在混合氣中A的體積分