1、三、化学平衡常数化学平衡的特征,54.5,54.6,54.45,54.33,根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。,通过分析实验数据得出： 1、温度不变时， 为常数 用K表示； 2、常数K与反应的起始浓度大小无关； 3、常数K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。,其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。,一、定义：一定温度下，对于已达平衡的反应体 系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的 浓度之积除以反应物以它的化学计量数为 乘幂的浓度之积是个常数，这个常数叫做 该反应的化学平衡常数,三、平衡常数的单位浓度的单位为molL-1K的单位为(molL-1)n；,二、数
2、学表达式：对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD,注意： 反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！,1、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。如： CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) Kc=CO2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) Kc=CO/(CO2H2),四、书写平衡常数关系式的规则,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，如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=CrO42-2H+2/Cr2O72-,非水溶液中的反应，如
3、有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应 C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O K=CH3COOC2H5H2O/(C2H5OHCH3COOH),2、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，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。,3、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1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K12NO2 (g) N2O4 K22NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2,例2: C (s) + CO2(
4、g) 2CO(g) KC (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2K = K1/K2,解(1) Kc=N2O4/NO22,(2) Kc=NO22/N2O4,(3) Kc= CO2,课堂 练习： 1.写出下列各反应的平衡常数K (1) 2NO2（g） N2O4（g） (2) N2O4（g） 2NO2（g） (3) CaCO3（g） CaO（s）+CO2（g）,(5) K值大小标志反应能达到的最大限度,K值大，反应完全。,返 回,播 放,http:/ 小结：,(1) 平衡是有条件的、动态的。,(2) K不
5、随起始浓度大而变。,(3) K与温度有关。,(4) K与方程式写法有关。,1.平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如： N2(g)+O2(g)2NO(g) Kc=110-30(298K)这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。,三、平衡常数的意义,2、平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。 K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。,3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一
6、般来说，反应的平衡常数KC105，认为正反应进行得较完全；KC 10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。,4、平衡常数只表现反应进行的程度，即可能性问题，而不表现到达平衡所需的时间，即现实性问题.,5、平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升高温度,K 减少;,通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断 上面可逆反应的正方向是放热反应.,4、另外还有两点必须指出：平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间
7、。如： 2SO2(g)+O2=2SO3(g)298K时Kp很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如: N2+O22NOKc=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。,例1:合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物质的浓度平衡是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。解：求平衡常数KcKc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.32
8、10-3求N2、H2的初始浓度。N2+3H22NH3反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3N2 + 3H2 2NH3 平衡3molL-1 9molL-1 4molL-1初始(3+2) (9+6) 0即： 5 15 0答:Kc=7.3210-3,初始N2、H2为5.15molL-1。,课堂 练习： 2、 450K时往一空容器中通入氮N2和H2，反应达平衡后，测得N2=3mol/L，H2=9mol/L，NH3 =4 mol/L, 求K、N2和H2的起始浓度,3 9 4,0,4,2 6,5 15,Kc= NH32/N2 H23 = 42/（393） =7.310-3,四、平衡转化率,用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率来表示反应限度。,反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：,(a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率,(b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数,（c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。,K = CO2H2 / COH2O=(2.0)(2.0) / 2.0(1-)2.0(1-) =2 / (1-)2 = 2.6 = 62 %,
