选修4化学平衡常数

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1、第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡化学平衡常数【学习目标】1、理解化学平衡常数的含义3、能运用化学平衡常数进行计算2、会运用化学平衡常数判断反应进行程度【交流·研讨】根据下表数据计算平衡时的值并分析其中规律：2c(HI)c(H2)·c(I2)序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c(H2)c(I2)c(HI)c[H2]c[I2]c[HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.007

2、51000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33c(HI)2c(H2)·c(I2)——K化学平衡常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）符号：K——K化学平衡常数实验测得：同一反应（如：aA+bBcC+dD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡常数的表达式是：2、表达式：2c(HI)c(H2)·c(I2)

3、I2(g)+H2(g)2HI(g)推导出平衡常数为：由反应其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。——K化学平衡常数3、意义：（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。定量的衡量化学反应进行的程度（3）一般当K>105时，该反应进行得基本完全，K<10-5时则认为该反应很难进行(逆反应较完全）（2）K只受温度影响，而其它外界条件如：浓度、压强、催化剂等变化对其无影响。——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大（3）在进

4、行K值的计算时，固体不作考虑，表达式中不需表达Fe3O4(s)4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g)如：一定温度下——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（4）在进行K值的计算时，稀溶液中的H2O的浓度可不表达Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+如：一定温度下：——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1=1/K2=K32某温度下：——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（6）多重平衡规则若干方程式相加(减)，则总反应的

5、平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)。例1:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K12NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1+K2C(s)+CO2(g)2CO(g)KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（6）多重平衡规则若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)。例2:K=K1-K2——K化学平衡常数4、使用平衡常数应注意的问题（7）其中各物质的浓度，是指化学平衡状态时的浓度，不是初始

6、浓度——K化学平衡常数练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：2SO2(g)+O2(g)2SO3C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化剂注意：反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！)()()(22232OcSOcSOcK·=——K化学平衡常数5、应用：(1)判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。(2)利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。例如：不

7、同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K平衡常数66.954.445.9通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是——K化学平衡常数放热反应——K化学平衡常数(3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。5、应用：K=C(CO2)C(H2)/C(CO)C(H2O)=[(2.0α)(2.0α)]/[2.0(1-α)×2.0(1-α)]=α2/(1-α)2=2.6∴α=62%解:设CO的转化率为α，则CO(g)

8、+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始浓度/mo