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1、化学平衡常数化学平衡常数12/27/20222021/8/11 星期三1化学平化学平衡特点衡特点(1)逆：逆：(2)等：等：(3)动：动：(4)定：定：(5)变变:(6)同：同：同：同：动态平衡（正逆反应仍在进行）动态平衡（正逆反应仍在进行）条件改变，原平衡被破坏，在新的条条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。各组分的含量一定。可逆反应；可逆反应；条件相同，某一可逆反应无论是从正反条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，
2、最终均可达应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。到同一平衡状态。2021/8/11 星期三2首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分析课首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分析课本本31页表中的数据，然后得出结论。页表中的数据，然后得出结论。根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，的值，并分析其中规律。并分析其中规律。2c (HI)c(H2)c(I2)通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：(1)温度不变时，温度不变时，为常数为常数 用用K表示表示,K=48.74；(2)常数常数K与反应的起始浓度大小无关；与反应的起始浓度大小无关；(3)常数常数K与正向建
3、立还是逆向建立平衡无关即与平衡建与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。立的过程无关。2c (HI)c(H2)c(I2)2021/8/11 星期三3其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。对于反应对于反应:mA+nB pC+qDc (C)c (D)pqc (A)c (B)mnK=1、定义：、定义：在一定温度时，当一个可在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常值是一个常数，这
4、个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。数简称平衡常数。一、化学平衡常数一、化学平衡常数(符号为符号为K)2021/8/11 星期三42.2.数学表达式：数学表达式：对于反应对于反应:mA+nB pC+qDcp(C)cq(D)cm(A)cn(B)平衡常数的数学表达式平衡常数的数学表达式K=3.3.平衡常数的单位平衡常数的单位浓度的单位为浓度的单位为molL-1 K的单位为(molL-1)n；当浓度的单位为当浓度的单位为 molL molL-1-1，称标准平衡常数，称标准平衡常数，标准平衡常数不写单位标准平衡常数不写单位。2021/8/11 星期三54.4.书写平衡常数关系式的规则书写平衡常数关系式
5、的规则1)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。气态物质和溶液中各溶质的浓度。如如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2)c(H2)2021/8/11 星期三6再如再如:稀溶液中进行的反应，如有水参加，稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中，水的浓度也不必写在平衡
6、关系式中，如：如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-)又如又如：非水溶液中的反应，如有水生成或有非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应液相反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=c(CH3COOC2H5)c(H2O)/(cC2H5OHcCH3COOH)2021/8/11 星期三72)2)同一化学反应，可以用不同的化学反应式同一化学反应，可以用不同的化学反
7、应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。数关系式及相应的平衡常数。例例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60 10 51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87 10 2K1 K2，K1=K222021/8/11 星期三83)多重平衡规则：若干方程式相加多重平衡规则：若干方程式相加(减减)，则总，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商商)例题例题:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K12NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g
8、)K=K1 K24.4.书写平衡常数关系式的规则书写平衡常数关系式的规则2021/8/11 星期三9(1)(1)平衡常数平衡常数K K与温度有关，与浓度无关，由与温度有关，与浓度无关，由K K随温度的随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。变化可推断正反应是吸热反应还是放热。若正反应是若正反应是吸热反应吸热反应,升高温度升高温度,K,K 增大增大;若正反应是放热反应若正反应是放热反应,升升高温度高温度,K,K 减小减小;5.5.引入平衡常数引入平衡常数K K的意义的意义例如：不同温度时，反应例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：的浓度平
9、衡常数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数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通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上可逆反应的正方向是放热反应上可逆反应的正方向是放热反应.2021/8/11 星期三10(2)(2)平衡常数平衡常数K K值的大小，可推断反应进行的程度。值的大小，可推断反应进行的程度。K K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；转化率越大；K K 值越小，表示反应进行的程度越小，值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。反应物的转化率越小。(3
10、)(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数反应的平衡常数K10K105 5，认为正反应进行得较完全；，认为正反应进行得较完全；K K 1010-5-5则认为这个反应的正反应很难进行则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完逆反应较完全）。全）。5.5.引入平衡常数引入平衡常数K K的意义的意义2021/8/11 星期三11 对于可逆反应对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(4)(4)在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商Q Q与与K K比较大小来判断。比较大小来判断。QC kc，未达平衡，逆向进行。未达平衡，逆向进行。QC=kc,达平衡，平衡不移动。达平衡，平衡不移动。QC T1)，则，则K2K1平衡常数随温度的升高而减小，平衡常数随温度的升高而减小，反之亦然。反之亦然。2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24