化学平衡常数计算.pptx

化学平衡常数化学平衡常数第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度顾燕蓉顾燕蓉1、平衡常数、平衡常数K:对于反应对于反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)一定温度下，密闭容器中：一定温度下，密闭容器中：K=巩固练习巩固练习1、请写出下列反应的平衡常数表达式请写出下列反应的平衡常数表达式3、已知：某温度下、已知：某温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为的平衡常数为K1；1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数为的平衡常数为K2，则，则K1、K2的关系为（的关系为（）AK1=2K2 BK1=K22 CK1=K2 D不能确定不能确定3 、平衡常数、平衡常数K的意义：的意义：平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度程度(即反应的限度），即反应的限度），平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。全。思考：思考：在某温度下，某时刻反应是否达平衡在某温度下，某时刻反应是否达平衡?（已知在此温度下的（已知在此温度下的K K和各物质的浓度）和各物质的浓度）4、化学平衡常数的应用：、化学平衡常数的应用：aA+bB cC+dDK=Q =浓度商浓度商当当QK时，时，反应会逆向进行。反应会逆向进行。反应为平衡状态。反应为平衡状态。反应要正向进行。反应要正向进行。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻浓度商用该时刻浓度商QQ与与K K比较大小来判断。比较大小来判断。当当Q=K时，时，当当Q K时，时，高炉炼铁中发生的反应有高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+COFeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2 2(g);H 0(g);H,=).).跟踪检测：跟踪检测：二、有关平衡常数的计算二、有关平衡常数的计算例例1.在某温度下在某温度下,将将H2和和I2各各0.01mol/L的气态混的气态混合物充入合物充入10L密闭容器中密闭容器中,充分反应充分反应,达到平衡达到平衡后后,测得测得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数求反应的平衡常数.(2)在上述温度下在上述温度下,将将H2和和I2各各0.20mol的气态混的气态混合物充入该密闭容器中合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物试求达到平衡时各物质的浓度质的浓度.（1）利用平衡常数）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度求平衡时各组分的浓度1、合成氨的反应在某温度下达到平衡，各、合成氨的反应在某温度下达到平衡，各物质的浓度分别物质的浓度分别c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L,c(NH3)=4mol/L,求该温度下的平衡常数和求该温度下的平衡常数和N2和和H2的起始浓度。的起始浓度。跟踪检测：跟踪检测：例例2.在体积为在体积为2L密闭容器中密闭容器中,将将2.0mol CO和和10mol H2O混合加热到混合加热到800C达达到下列平衡到下列平衡:K=1.0求求CO的转化率的转化率.（2）利用平衡常数）利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率求平衡时反应物的转化率过关检测过关检测11、在、在1273K时，下列反应的平衡常数时，下列反应的平衡常数K=0.5,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)如果如果CO和和CO2的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.05mol/L和和0.01mol/L,求它们平衡是的浓度。求它们平衡是的浓度。2、对于反应、对于反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在若在一定温度下，将一定温度下，将2mol的的SO3(g)放入一体积为放入一体积为2L的密的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得闭容器中，当达到平衡状态时，测得O2(g)的物质的的物质的量为量为0.6mol,试求试求（1）此反应的浓度平衡常数。）此反应的浓度平衡常数。（2）求温度不变时）求温度不变时SO3(g)SO2(g)+1/2 O2(g),的浓度平衡常数。的浓度平衡常数。过关检测过关检测2 3、对于反应、对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定温度下，将初始浓度为若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的的SO2(g)和和1.0mol/LO2(g)混合注入一密闭容器混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的的转化率为转化率为80%,试求在该温度下试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。）此反应的平衡常数。（2）求）求SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的平衡浓度。的平衡浓度。能力提升能力提升化学平衡常数的有关计算化学平衡常数的有关计算第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度1 1、已知在、已知在800K800K时，反应：时，反应：CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)HO(g)H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g)(g)若起始浓度若起始浓度c(CO)=2molLc(CO)=2molL-1-1，c(Hc(H2 2O)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化成转化成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如果，如果将将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前后的浓度的浓度前后的浓度?典型例题：思考：对比前后转化率，你能得出什么结论？1 1、已知在、已知在800K800K时，反应：时，反应：CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)HO(g)H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g)(g)若起始浓度若起始浓度c(CO)=2molLc(CO)=2molL-1-1，c(Hc(H2 2O)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO转化成转化成COCO2 2的转化率为的转化率为60%60%，如果，如果将将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前后的浓度的浓度前后的浓度?课堂作业：思考：对比前后转化率，你能得出什么结论？课堂作业：课堂作业：1、在、在1273K时，下列反应的平衡常数时，下列反应的平衡常数K=0.5,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)如果如果CO和和CO2的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.05mol/L和和0.01mol/L,求它们平衡是的浓度。求它们平衡是的浓度。2 2、已知在、已知在800K800K时，反应：时，反应：CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)HO(g)H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g)(g)若起始浓度若起始浓度c(CO)=2molLc(CO)=2molL-1-1，c(Hc(H2 2O)=3molLO)=3molL-1-1，则反应达平衡时，则反应达平衡时，COCO的转化率为的转化率为60%60%，如果将，如果将H H2 2O O的起始浓度加大为的起始浓度加大为6 molL6 molL-1-1，1 1）求此时）求此时COCO的转化率。的转化率。2 2）分别求改变）分别求改变H H2 2O O的浓度前的浓度前H H2 2O O的转化率和浓度改变后的转化率和浓度改变后H H2 2O O的转化率的转化率?3 3）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应物的转化率物的转化率_(_(增大，减小，不变增大，减小，不变)，产率，产率_(_(提高，或降低，提高，或降低，不变不变)，而这种物质自身的转化率，而这种物质自身的转化率_(_(增大，减小，不变增大，减小，不变)。练习、在密闭容器中，将练习、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进加热到某温度时，可进行如下反应：行如下反应：2NO2 2NO+O2，在平衡时各物在平衡时各物质的浓度分别是：质的浓度分别是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.试求：试求：（1）该温度下反应的）该温度下反应的平衡常数。平衡常数。（2）开始时）开始时NO2的浓度。的浓度。（3）NO2的转化率。的转化率。练习：在某温度下，将练习：在某温度下，将H2(g)和和I2(g)各各0.1mol混合物充入混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得H2=0.0080mol/L，求：，求：(1)反应的平衡常数反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的其它条件不变，充入的H2(g)和和I2(g)各各0.2mol,求达平衡求达平衡时各物质的平衡浓度。时各物质的平衡浓度。(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例例2:反应反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若若在一定温度下，将物质的量浓度均为在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中态时，测得容器中SO2(g)的转化率为的转化率为60%，试求：，试求：在该温度下。在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。）此反应的浓度平衡常数。（2）若）若SO2(g)的初始浓度增大到的初始浓度增大到3mol/L,则它们的则它们的转化率变为多少？转化率变为多少？练习练习2:已知某温度下反应已知某温度下反应:2NO2(g)N2O4(g)若若在体积为在体积为2L的密闭容器中充入的密闭容器中充入2mol的的NO2(g),达平衡达平衡时时NO2的转化率为的转化率为50%,求该温度下反应的浓度平衡常求该温度下反应的浓度平衡常数。若温度不变，当数。若温度不变，当NO2的初始为的初始为2mol/L时，时，NO2的的转化率为多少。转化率为多少。（3）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例例3、在、在1200时测得下列反应达平衡时时测得下列反应达平衡时,kc=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从。若反应从CO2(g)和和H2(g)开始，且开始，且CO2(g)和和H2(g)的初始浓度的初始浓度分别为分别为A、B、C三种情况。试计算三种情况。试计算A情况下各物质情况下各物质的平衡浓度及的平衡浓度及CO2(g)和和H2(g)平衡转化率。平衡转化率。初始浓度初始浓度ABCCo(H2)mol/L0.01000.01200.0080Co(CO2)mol/L 0.01000.01000.0100将根据将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率转化率(),分析结果，得出什么结论？分析结果，得出什么结论？练习练习3:在在1L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),发生反应：发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800时反应达平衡时反应达平衡,若若k=1.求：求：（1）CO的平衡浓度和转化率。的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)，CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（3）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g)，CO和和H2O(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（4）若温度不变，要使）若温度不变，要使CO的转化率达到的转化率达到90%，在题，在题干的条件下还要充入干的条件下还要充入 H2O(g)物质的量为多少物质的量为多少。