第二節

化學平衡第3課時

化學平衡常數觀察數據序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/LCO2H2COH2OCO2H2COH2O10.010.01000.0040.0040.0060.00620.010.02000.00220.01220.00780.007830.010.010.0010.0010.00410.00410.00690.00694000.020.020.00810.00810.01190.0119分析表格中數據，尋找其中的規律

表中所列為測量反應CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，將計算結果填入表中,你能發現哪些規律？c(H2O)c(CO)c(H2)·c(CO2)2.252.272.422.16觀察數據序號起始時濃度mol/L平衡時濃度mol/LH2I2HIH2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127048.3820.011350.0090400.003560.001250.0155948.6130.012010.0084030.00.004580.00097330.0148649.544000.015200.0016960.0016960.0118148.485000.012870.0014330.0014330.0100048.716000.037770.0042130.0042130.0293448.812c(HI)c(H2)·c(I2)分析表格中數據，尋找其中的規律

在457.6℃時，不管初始濃度有多大，只要保持反應體系的溫度不變，達到平衡狀態后生成物濃度化學計量數次冪的乘積與反應物濃度化學計量數次冪的乘積之比是個常數。【講授指導】化學平衡常數1.定義：

在一定溫度下,一個可逆反應達到平衡狀態時,生成物濃度系數冪之積與反應物濃度系數冪之積的比值是一個常數。對于可逆反應：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)2.表達式其中：c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。（1）K值越大，表明反應進行的程度越大，轉化率越大；（2）一般來說，當K＞105時，該反應進行得基本完全。3.意義1.請大家寫出下列可逆反應的平衡常數表達式。（1）Fe3O4(s)+4H2(g)

高溫3Fe(s)+4H2O(g)（2）Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+注意：①平衡常數的表達式中，固體和純液體不寫;

②水溶液中的反應，水不寫進表達式；非水溶

液中的水需寫進表達式。（3）CH3COOH+C2H5OH

CH3OOC2H5+H2O濃H2SO4△【訓練鞏固】

①

N2+3H22NH3②

2NH3N2+3H22.寫出下列可逆反應的平衡常數表達式。

③N2+H2NH3注意：①同一條件下,正、逆反應的平衡常數互成倒數關系；②方程式的計量數增大幾倍，平衡常數變為原來的幾次方。【訓練鞏固】

注意：若干方程式相加，平衡常數相乘;

方程式相減，平衡常數相除（1）已知：①

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

K1②

2NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K?=K1×K2

（2）已知：①

C(s)+CO2(g)2CO(g)

K1

②

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K2CO(g)+

H2O(g)CO2(g)+H2(g)

K

?

=K2

/K13.在一定溫度，求平衡常數K（用K1、K2表示）【訓練鞏固】

【典例分析】【例題1】在某溫度下,將H2和I2各0.1mol的混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后c(H2)=0.0080mol/L。（1）求該反應的平衡常數。（2）在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2mol,試求達到平衡狀態時各物質的濃度。【例題2】合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某溫度下達到平衡時,c(N2)=3mol·L-1,c(H2)=9mol·L-1,c(NH3)=4mol·L-1,則:

(1)該溫度時的平衡常數為

;起始濃度c(N2)=

。

(2)H2的轉化率為

。

(3)平衡后要提高H2的轉化率,可以采取的合理措施有

(填字母)。

a.高溫高壓b.加入催化劑c.增加N2的濃度

d.增加H2的濃度e.分離出NH3

【典例分析】7.3×10-35mol·L-140%ce1.利用Ｋ可判斷反應的熱效應①若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應為吸熱反應②若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為放熱反應例如：不同溫度時，反應:H2(g)+I2(g)

2HI(g)的濃度平衡常數與溫度的關系如下：△溫度623K698K763K濃度平衡常數66.954.445.9

通過改變溫度，平衡常數大小的變化趨勢可以判斷上面可逆反應的正方向是

反應。放熱【講授指導】化學平衡常數應用2.判斷可逆反應進行的方向

對于可逆反應，在一定的溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

Qc＜K，v正＞v逆，反應向正方向進行Qc＝K，v正＝v逆，反應處于平衡狀態Qc＞K，v正＜v逆，反應向逆方向進行則：c

(C)·c

(D)pqc

(A)·c

(B)mn=Qc即為該反應的濃度商【講授指導】化學平衡常數應用1.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數K和溫度T的關系如下表所示:

(1)該反應的化學平衡常數表達式為K=

。

(2)該反應為

(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(3)在上述溫度中,

℃時,反應物的轉化率最大。

(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為

℃。此溫度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反應,達到平衡時,CO2的轉化率為

。

T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6【訓練鞏固】

【訓練鞏固】

2SO2+O22SO32.一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L，經測定該反應在該溫度下的平衡常數K≈19，試判斷：（1）當SO2轉化率為50％時，該反應

（“是”或“否”）達到平衡狀態，若未達到，則反應向

（“正”或“逆”）方向進行。（2）達平衡狀態時，SO2的轉化率為

；否正80%【拓展延伸】壓強平衡常數的計算對于一般的可逆反應：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，達到平衡時，壓強平衡常數的表達式

Kp＝

②混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和，即p總＝pA+pB+pC+…。(2022年全國乙卷節選）在1470K、100kPa反應條件下，將n(H2S):n(Ar)=1:4的混合氣進行H2S熱解反應：2H2S(g)?S2(g)+2H