新课标人教版高中化学课件系列
选修4 化学反应原理 第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡 第3课时
4 November, 2018
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化学平衡常数
教学目标 知道化学平衡常数的涵义 学会利用化学平衡常数进行简单计算 教学重点 化学平衡常数的简单计算 教学难点 化学平衡常数的简单计算
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则：
Qc＝K ，V正＝V逆，反应处于平衡状态 Qc＜K ，V正＞V逆，反应向正方向进行
Qc＞K ，V正＜V逆，反应向逆方向进行
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化学平衡常数
现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应： 2SO2+O2 2SO3
知c(SO2)始=0.4mol/L，c(O2)始=1mol/L经测定该反 应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断，
（1）当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡 状态，若未达到，哪个方向进行？
（2）达平衡状态时， SO2的转化率应为多少？
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化学平衡常数
(7)利用Ｋ可判断反应的热效应
根据某反应的平衡常数K随温度变化的情况， 可判断该反应是放热反应还是吸热反应。 ①若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应
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化学平衡常数
化学平衡常数 —— K
一定温度下，可逆反应处于平衡状态时，生成物浓 度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积 之比为一常数
一、表达式
实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在 某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的 浓度满足下面关系： c c (C ) c d ( D)
K c a ( A) cb ( B)
其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。即化 学平衡常数只与温度有关，而与反应物或生成物的浓度无 关。
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化学平衡常数
化学平衡常数
二、意义
平衡常数的单位 -1 c (C ) c ( D) ∵ 浓度的单位为mol· L K a c ( A) cb ( B) ∴ K的单位为(mol· L-1)n；
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
c 4 ( H 2O) K 4 c (H 2 )
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化学平衡常数
（4）平衡常数的表达式与方程式的书写有关
某温度下 N2+3H2 2NH3 1/2N2+3/2H2
2NH3 N2+3H2 NH3
c 2 ( NH 3 ) K1 c( N 2 ) c 3 ( H 2 )
（2）K值与浓度无关，随温度变化而变化。 化学平衡 常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定 量体现。
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化学平衡常数
三、使用平衡常数应注意的问题
（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态 （2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢， 即速率大，K值不一定大 （3）在进行K值的计算时，反应物或生成物中有固体和
K3
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化学平衡常数
（6）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态
如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：
c p (C ) c q ( D) Qc m c ( A) c n ( B)
c d
化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。 表示在一定温度下，可逆反应达到平衡时该反应进 行的程度（反应的限度）。 （1）K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应 物的浓度越小，反应程度越大，反应物转化率也越大； 反之则转化率越低。
转化率( )＝ 反应物的起始浓度－反 应物的平衡浓度 100 ％ 反应物的起始浓度
②若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应
Байду номын сангаас
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化学平衡常数
四、有关化学平衡的计算：
起始量、变化量、平衡量的计算关系
在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，计算关系为： cC (g)+ dD (g) 0 0 已知条件 cx dx 计量系数之比 cx dx 加、减计算
纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入 公式，表达式中不需表达 如：Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+
一定温度下 一定温度下
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2 c 2 (CrO4 ) c2 (H ) K 2 c(Cr2O7 )
但：Fe3O4(s) + 4H2(g)
单位 统一
aA(g)+ bB (g) n2 起 n1 变 ax bx n2-bx 平 n1-ax
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化学平衡常数
⑴、物质浓度的变化关系： 起始浓度－变化浓度 ①、反应物：平衡浓度＝ ———————————————— 起始浓度＋变化浓度 ②、生成物：平衡浓度＝ ———————————————— 化学计量系数之比 ③、各物质的变化浓度之比＝ ———————————————— ⑵、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
K3
c( NH3 ) c1 / 2 ( N 2 ) c 3 / 2 ( H 2 )
K1 = 1/K2 = K32
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方 向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等 倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。
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化学平衡常数
请仔细阅读教材P29表格，从中你能获得 什么信息？ 在一定温度下,可逆反应无论从正反应 开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始 浓度的大小,最后达到平衡时,尽管每种物质 的浓度在各个体系中并不一致，但各种生成 物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度 的系数次方的乘积所得的之比却是恒定值。
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化学平衡常数
（5）多重平衡规则：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)
例如: 2NO(g) + O2(g)
2NO2(g) K1
K2
2NO2(g)
N2O4 (g)
2NO(g) +O2(g) N2O4 (g) K 3 = K1 K2