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1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第二节化学平衡第二节化学平衡化学平衡化学平衡常数常数广州市真光中学汾水校区广州市真光中学汾水校区 林成玉林成玉复习化学平衡的特征有哪些？复习化学平衡的特征有哪些？化学平衡化学平衡的特征：的特征：（1）逆逆：可逆反应：可逆反应（2）等等：正正=逆逆（3）定定：反应混合物各组分：反应混合物各组分 浓度保持不变浓度保持不变（4）动动：动态平衡：动态平衡（5）变变：条件改变，平衡发生移动：条件改变，平衡发生移动（6）同：同：不同途径可以达到相同的化学平衡状态不同途径可以达到相同的化学平衡状态三、化学平衡常数三、化学平衡常数 我们知道可逆反应的最
2、大限度我们知道可逆反应的最大限度就是达到化学平衡状态，如何定量的描就是达到化学平衡状态，如何定量的描述这个最大的限度呢？述这个最大的限度呢？已知化学反应：已知化学反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在在800，在，在4个个1L的密闭容器中，的密闭容器中，分别通入不同物质的分别通入不同物质的CO,H2O(g),CO2和和H2，达到达到了了化学平衡时计算化学平衡时计算 的比值。（保留的比值。（保留2位小数）位小数）c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/（mol/L）平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/（mol/L）平衡时平衡时c(CO
3、)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)0.0100.010000.00500.00500.00500.0050000.0200.0100.00670.00670.01330.00330.00250.0300.00750.00750.00210.02960.00790.00790.0100.030000.00250.02250.00750.0075 c(co2)c(H2)c(CO)c(H2O)活动活动1：分组计算：分组计算起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度/（mol/L）平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度/（mol/L）平衡时平衡时c(CO)c(H2
4、O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)0.0100.010000.00500.00500.00500.0050000.0200.0100.00670.00670.01330.00330.00250.0300.00750.00750.00210.02960.00790.00790.0100.030000.00250.02250.00750.0075 c(co2)c(H2)c(CO)c(H2O)1.000.981.001.00通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：1.1.温度不变时，温度不变时，为为常数；常数；3.3.常数与常数与正向正向建立或是逆向建立或是逆
5、向建立平衡建立平衡无关，即无关，即与平衡建立的过程与平衡建立的过程无关。无关。2.2.常数与常数与反应的起始浓度大小无关；反应的起始浓度大小无关；c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)思考与交流：通过计算，你有什么信息？思考与交流：通过计算，你有什么信息？阅读：阅读：p29表格的数据，总结化学平衡常数的定义表格的数据，总结化学平衡常数的定义1.定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之学平衡时，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积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化
6、学平衡常数，简称平衡常数，用符号学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。表示。2.数学数学表达式：表达式：对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD K=cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)三、化学平衡常数三、化学平衡常数活动活动2：书写化学平衡常数的表达式：书写化学平衡常数的表达式3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)思考：思考：373
7、K时时N2O4和和NO2的平衡体系。的平衡体系。N2O4(g)2NO2(g)K1=?2N2O4(g)4NO2(g)K2=?2NO2(g)N2O4(g)K3=?写出平衡常数表达式，分析写出平衡常数表达式，分析K1、K2、K3关系如何关系如何？K1=c2(NO2)/c(N2O4)K2=c4(NO2)/c2(N2O4)K3=c(N2O4)/c2(NO2)K12=K2=1/K32 3.化学平衡化学平衡常数应用时应注意的问题常数应用时应注意的问题 （1）表达式）表达式中各物质的浓度是平衡浓度，不中各物质的浓度是平衡浓度，不是起始浓度也不是物质的量是起始浓度也不是物质的量 （2）化学平衡）化学平衡常数在一
8、定温度的条件下保持常数在一定温度的条件下保持不变不变 （3）如果）如果反应体系中有固体或纯液体参加，反应体系中有固体或纯液体参加，他们不计入平衡常数他们不计入平衡常数 （4）K值与化学方程式的写法有关值与化学方程式的写法有关活动活动3：化学平衡常数的意义：化学平衡常数的意义 1.在在25 时时H2 +Cl2 2HCl K=5.31033H2 +Br2 2HBr K=2.21018H2 +I2 2HI K=0.25以上三个化学反应说明了什么问题？以上三个化学反应说明了什么问题？2.在一定体积的密闭容器中在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+
9、H2O(g),其化学平衡常数其化学平衡常数K和温度和温度t的关系如表的关系如表:t t7007008008008308301000100012001200K K0.60.60.90.91.01.01.71.72.62.6从表格中的数据，你能知道哪些信息从表格中的数据，你能知道哪些信息？6.高炉炼铁中的基本反应为：高炉炼铁中的基本反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H0,已已知知1100 时，时，K=0.263。若此温度下，反应进行到某一时间时，若此温度下，反应进行到某一时间时，c(co2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，QC（浓度商）（浓度商
10、）=，该反应，该反应 （是或（是或不是）处于平衡状态，若不是，反应的方向不是）处于平衡状态，若不是，反应的方向 。4.化学平衡化学平衡常数的意义常数的意义（1）平衡常数）平衡常数可表示反应进行的程度，可表示反应进行的程度，K值越大值越大，正反应正反应进行的程度就越大进行的程度就越大，反应进行得越完全。，反应进行得越完全。反应反应物的物的转化率就转化率就越大越大。（2）K值的大小只与温度有关，与反应物或生值的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关成物的起始浓度的大小无关（3）K和和Qc与平衡与平衡移动方向移动方向Qc=K 反应达到平衡反应达到平衡 Qc K 逆向反应进行逆向反应进行