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(共15张PPT)
第二节　化学平衡
第1课时　化学平衡常数
第二章　化学反应速率与化学平衡
序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L
c0(H2) c0(I2) c0(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 0.01197 0.006944 0 0.005617 0.0005936 0.01270
2 0.01228 0.009964 0 0.003841 0.00125 0.01687
3 0.01201 0.008403 0.0 0.004580 0.0009733 0.01486
4 0 0 0.01520 0.001696 0.001696 0.01181
5 0 0 0.01287 0.001433 0.001433 0.01000
6 0 0 0.03777 0.004213 0.004213 0.02934
平均值
新课引入：
500℃时，反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中,各物质的浓度如下表
48.37
48.62
49.54
48.49
48.70
48.50
48.70
结论2：与反应物的起始浓度大小无关；
与正向建立还是逆向建立平衡无关。
结论1： 为常数
c2(HI)
c(H2) · c(I2)
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
化学平衡常数
1.概念：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积的比值是一个常数，用符号K表示。
一、化学平衡常数
对于反应: mA (g)+nB (g) pC(g)+qD(g)
cp (C) · cq (D)
cm (A) ·cn (B)
Kc =
2.表达式：
单位一般不写
若公式中代入任意时刻浓度，所得数值叫浓度商Q＝
若公式中代入平衡时浓度，所得数值叫平衡常数K＝
①固体、纯液体、稀溶液中的水，浓度视为常数，不写入平衡常数表达式中。
3. 平衡常数书写规则
③同一反应，用不同的化学反应式来表示，平衡常数表达式不同。
例： N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g)
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g)
K1 K2 ， K1 = K22
C (NH3)
c1/2(N2) ·c3/2(H2)
K2 =
c2(NH3)
c(N2) ·c3(H2)
K1 =
②非水溶液以及有机反应，水应该写在常数表达式中。
练习.写出下列各反应的平衡常数表达式：
① 2NO2(g) N2O4(g)
② 3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)
④ C2H5OH(l)＋CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)
⑤ CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
K=c(CO2)
⑥ C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g)
K=c(CO) ·C(H2)/c(H2O)
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1
2NO2 (g) N2O4 (g) K2
2NO (g) +O2 (g) N2O4 (g) K
K = K1 K2
(1)K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。
(2)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则：
①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。
②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 。
温馨提示：
温度 623K 698K 763K
浓度平衡常数 66 .9 54.4 45.9
根据平衡常数大小的变化趋势判断该可逆反应的正方向是 反应.
放热
4. 影响平衡常数的因素
平衡常数K仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等均无关
练习：不同温度时，H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数与温度的关系如下
对于吸热反应，升高温度，K增大；
对于放热热反应，升高温度，K减小。
练习.已知：MgCO3(s)??MgO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，在密闭容器中投入过量碳酸镁在温度T下达到平衡，p(CO2)＝4 MPa。
(1)该平衡常数表达式K＝_______。
c(CO2)
(2)若反应体系的体积不变，升高温度，则p(CO2)将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
(3)若反应温度T不变，将反应体系的体积缩小至原来的一半，达到新平衡时则p(CO2) ＝ ___________。
4 MPa
1.K值的大小可判断反应进行的程度。
K 值越大，反应进行的最大程度越大，反应物的转化率越大；
K 值越小，反应进行的最大程度越小，反应物的转化率越小。
二、平衡常数的意义
一般来说：
K≥105 认为正反应进行得基本完全
K≤10-5 认为正反应很难进行(逆反应较完全）
2.判断某时刻反应是否达平衡及反应方向。
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之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商Q与K比较大小来判断。
QC > kc
未达平衡，逆向进行
QC = kc
达平衡，平衡不移动
QC < kc
未达平衡，正向移动
练习：300 ℃时，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8 mol H2，发生反应
CO2(g)＋4H2(g)? ?CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示。
(1) 300 ℃时，反应的平衡常数K＝____。
25
(2)温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，重新达到平衡时判断CH4的浓度。
大于1.6 mol·L－1
思考：如何准确计算出重新达到平衡时CH4的浓度？
例1、一定温度下，在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，起始总压强为P0，发生反应：
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
达到平衡后，压强为原来的5/6。
该温度下反应的平衡常数Kc= 、Kp= 。
2
6/P0
三、分压平衡常数Kp
练习：一定温度下，在初始体积为1L的恒压密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，起始总压强为P0 Pa，发生反应：
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
达到平衡后，体积为原来的5/6。
该温度下反应的平衡常数Kc= 、Kp= 。
5/3
5/P0 Pa-1
友情提醒：
①恒温恒容，P变，算Kp要小心；
②恒温恒压，V变，算Kc要小心!
练习：一定量的CO2与足量的C在恒压容器中反应：C(s)＋CO2(g)??2CO(g)　ΔH＝＋173 kJ·mol－1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为______。
25%
(2)t1 ℃时平衡常数Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是________。
0.5p
不
Qp＝Kp

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