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课件网) 第二章 化学反应速率和化学平衡 第二节 化学平衡 第二课时 化学平衡常数 化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？ 表1：800 ℃时反应体系中各物质的浓度 序号 起始时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时 c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) 1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75 3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79 800 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应： CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 1.0 1.0 1.0 表2 ： 457.6 ℃ 时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度 序号 起始时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70 2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87 3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86 4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81 5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00 6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34 3806 2882 3335 4106 4870 1653 48.38 48.61 49.54 48.48 48.71 48.81 寻找规律 序号 平衡时的浓度/( mol·L-1) 平衡时 c(H2) c(N2) c(NH3) 1 1.15 0.75 0.261 2 0.51 1.00 0.087 3 1.35 1.15 0.412 4 2.43 1.85 1.27 5 1.47 0.75 0.376 6.00×10－2 5.98×10－2 5.71×10－2 5.93×10－2 6.08×10－2 寻找规律 在一定温度下，以化学计量数为指数，生成物平衡时浓度幂之积与反应物平衡时浓度幂之积的比值是一个定值（扣除实验误差）。 该结论适用于其他可逆反应吗？ 表3: 在500 ℃ 时，3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)反应体系中各物质的浓度 化学平衡常数 科学家们通过大量数据验证，证明了上述结论成立，计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示 对于一般的可逆反应: m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为： K ＝ cp(C) cq(D) cm(A) cn(B) K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数 Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温 3Fe(s) + 4H2O(g) ) H ( c ) O H ( c 2 4 2 4 K = CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K = ) Cr2O72- ( c ) CrO42- ( c 2 ) H+ ( c 2 Cr2O72-(aq) +H2O(l） 2CrO42- (aq) +2H+ (aq) 写出下列可逆反应的K的表达式 K = C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O 化学平衡常数 K = (1)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (2)水的处理 ①气态水或非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数。 ②稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度视为常数“ 1”而不代入公式 书写化学平衡常数关系式注意事项 化学平衡常数 写出下列可逆反应的平衡常数表达式。 1. 2. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 1. 3. 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) N2(g)+ H2(g） NH3(g） 1 2 3 2 c2(NH3) K1 ＝ c(N2) c3(H2) K2 ＝ c2(NH3) c(N2) c3(H2) K3 ＝ c1/2(N2） c3/2(H2) c(NH3) K1 ＝ K2 1 ＝ K32 化学平衡常数 K1 和K2、K3是什么关系？ 某一具体反应的平衡常数: ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 K逆＝1/K正 写出下列反应的平衡常数。 ① 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1= ②2NO2 (g) N2O4 K2= ③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K= K=K1 K2 方程①+ ②= ③ 则有 方程③ — ②= ①则有 K1= 多个反应合并的平衡常数之间的关系: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) 化学平衡常数 表1:H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常 ... ...
