化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算

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1、第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度顧燕蓉顧燕蓉11、平衡常數(shù)、平衡常數(shù)K: 對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng): aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)一定溫度下，密閉容器中：一定溫度下，密閉容器中：K =2鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1、 請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式3、已知：某溫度下、已知：某溫度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g) 的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為K1 ；1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為K2，則，則K1、K2的關(guān)系為（的關(guān)系為（ ） AK1= 2K2 BK1= K22 CK1 = K2 D不能確定不能確定33

2、、平衡常數(shù)、平衡常數(shù)K的意義：的意義： 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度程度( (即反應(yīng)的限度），即反應(yīng)的限度），平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得越完平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。全。 思考：思考： 在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡? ? （已知在此溫度下的（已知在此溫度下的K K和各物質(zhì)的濃度）和各物質(zhì)的濃度）44 、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用： aA+bB cC+dD badcBADCK = BcAcDcCccbadQ =濃度商濃度商當(dāng)當(dāng)QK時(shí)，時(shí)，反應(yīng)會(huì)逆向進(jìn)行。反應(yīng)會(huì)逆向進(jìn)行。

3、反應(yīng)為平衡狀態(tài)。反應(yīng)為平衡狀態(tài)。反應(yīng)要正向進(jìn)行。反應(yīng)要正向進(jìn)行。 在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻濃度商用該時(shí)刻濃度商QQ與與K K比較大小來(lái)判斷。比較大小來(lái)判斷。當(dāng)當(dāng)Q = K時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)Q K時(shí)，時(shí)， 5高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有: :FeO(s)+CO(g) Fe(s)+COFeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2 2(g); (g); H 0H ,=).).跟蹤檢測(cè)：跟蹤檢測(cè)：6二、有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算二、有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算7例例1.在某溫度下在某溫度下,將將H2和和I2各各0.01mol/L的氣態(tài)混的氣態(tài)混合物充入合

4、物充入10L密閉容器中密閉容器中,充分反應(yīng)充分反應(yīng),達(dá)到平衡達(dá)到平衡后后,測(cè)得測(cè)得c(H2)=0.008mol/L.(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù)求反應(yīng)的平衡常數(shù).(2)在上述溫度下在上述溫度下,將將H2和和I2各各0.20mol的氣態(tài)混的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中合物充入該密閉容器中,試求達(dá)到平衡時(shí)各物試求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度質(zhì)的濃度.（1）利用平衡常數(shù)）利用平衡常數(shù),求平衡時(shí)各組分的濃度求平衡時(shí)各組分的濃度81、合成氨的反應(yīng)在某溫度下達(dá)到平衡，各、合成氨的反應(yīng)在某溫度下達(dá)到平衡，各物質(zhì)的濃度分別物質(zhì)的濃度分別c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L,c(NH3)=4mol/L,求該溫度

5、下的平衡常數(shù)和求該溫度下的平衡常數(shù)和N2和和H2的起始的起始濃度。濃度。跟蹤檢測(cè)：跟蹤檢測(cè)：9例例2.在體積為在體積為2L密閉容器中密閉容器中,將將2.0mol CO和和10mol H2O混合加熱到混合加熱到800C達(dá)達(dá)到下列平衡到下列平衡: K=1.0求求CO的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率.（2）利用平衡常數(shù)）利用平衡常數(shù),求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率10過(guò)關(guān)檢測(cè)過(guò)關(guān)檢測(cè)11、在、在1273K時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5,FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)如果如果CO和和CO2的起始濃度分別為的起始濃度分別為0.05mol/L和和0.01mol/L

6、,求它們平衡是的濃度。求它們平衡是的濃度。112、對(duì)于反應(yīng)、對(duì)于反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g)+ O2(g),若在若在一定溫度下，將一定溫度下，將2mol的的SO3(g)放入一體積為放入一體積為2L的密的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得O2(g)的物質(zhì)的的物質(zhì)的量為量為0.6mol,試求試求（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。（2）求溫度不變時(shí)）求溫度不變時(shí)SO3(g) SO2(g)+1/2 O2(g),的濃度平衡常數(shù)。的濃度平衡常數(shù)。過(guò)關(guān)檢測(cè)過(guò)關(guān)檢測(cè)212 3、對(duì)于反應(yīng)、對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定溫度

7、下，將初始濃度為若在一定溫度下，將初始濃度為0.4mol/L的的SO2(g)和和1.0mol /LO2(g)混合注入一密閉容器混合注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的的轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為80%,試求在該溫度下試求在該溫度下（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）求）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡濃度。的平衡濃度。能力提升能力提升13第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度141 1、已知在、已知在800K800K時(shí)，反應(yīng)：時(shí)，反應(yīng)：CO(g) + HCO(g) + H2 2O(g) HO(g) H2 2(g)

8、+ CO(g) + CO2 2(g)(g)若起始濃度若起始濃度c(CO) = 2molLc(CO) = 2molL-1-1，c(Hc(H2 2O) = 3molLO) = 3molL-1-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，COCO轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成COCO2 2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%60%，如果，如果將將H H2 2O O的起始濃度加大為的起始濃度加大為6 molL6 molL-1-1，1 1）求此時(shí)）求此時(shí)COCO的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。2 2）分別求改變）分別求改變H H2 2O O的濃度前后的濃度的濃度前后的濃度? ?典型例題：思考：對(duì)比前后轉(zhuǎn)化率，你能得出什么結(jié)論？151 1、已知在、已知

9、在800K800K時(shí)，反應(yīng)：時(shí)，反應(yīng)：CO(g) + HCO(g) + H2 2O(g) HO(g) H2 2(g) + CO(g) + CO2 2(g)(g)若起始濃度若起始濃度c(CO) = 2molLc(CO) = 2molL-1-1，c(Hc(H2 2O) = 3molLO) = 3molL-1-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，COCO轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成COCO2 2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%60%，如果，如果將將H H2 2O O的起始濃度加大為的起始濃度加大為6 molL6 molL-1-1，1 1）求此時(shí)）求此時(shí)COCO的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。2 2）分別求改變）分別求改變H H2 2

10、O O的濃度前后的濃度的濃度前后的濃度? ?課堂作業(yè)：思考：對(duì)比前后轉(zhuǎn)化率，你能得出什么結(jié)論？16課堂作業(yè)：課堂作業(yè)：1、在、在1273K時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5,FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)如果如果CO和和CO2的起始濃度分別為的起始濃度分別為0.05mol/L和和0.01mol/L,求它們平衡是的濃度。求它們平衡是的濃度。172 2、已知在、已知在800K800K時(shí)，反應(yīng)：時(shí)，反應(yīng)：CO(g) + HCO(g) + H2 2O(g) HO(g) H2 2(g) + CO(g) + CO2 2(g)(g)若起始濃度若起始濃度c(CO) =

11、2molLc(CO) = 2molL-1-1，c(Hc(H2 2O) = 3molLO) = 3molL-1-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，COCO的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%60%，如果將，如果將H H2 2O O的起始濃度加大為的起始濃度加大為6 molL6 molL-1-1，1 1）求此時(shí)）求此時(shí)COCO的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。2 2）分別求改變）分別求改變H H2 2O O的濃度前的濃度前H H2 2O O的轉(zhuǎn)化率和濃度改變后的轉(zhuǎn)化率和濃度改變后H H2 2O O的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率? ?3 3）通過(guò)以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，增加一種反應(yīng)物的濃度后，另外一種反應(yīng)）通過(guò)以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，增加一種反應(yīng)物的濃度

12、后，另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率物的轉(zhuǎn)化率_(_(增大，減小，不變?cè)龃?，減小，不變) )，產(chǎn)率，產(chǎn)率_(_(提高，或降低，提高，或降低，不變不變) )，而這種物質(zhì)自身的轉(zhuǎn)化率，而這種物質(zhì)自身的轉(zhuǎn)化率_(_(增大，減小，不變?cè)龃?，減小，不變) )。18練習(xí)、在密閉容器中，將練習(xí)、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如下反應(yīng)：行如下反應(yīng)：2NO2 2NO+O2，在平衡時(shí)各物在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是：質(zhì)的濃度分別是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.試求：試求：（1）該溫度下反應(yīng)的）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)。（2）開(kāi)始時(shí)）

13、開(kāi)始時(shí)NO2的濃度。的濃度。（3） NO2的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。19練習(xí)：在某溫度下，將練習(xí)：在某溫度下，將H2(g)和和I2(g)各各0.1mol混合物充入混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得H2=0.0080mol/L，求：，求：(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)反應(yīng)的平衡常數(shù)(2)其它條件不變，充入的其它條件不變，充入的H2(g)和和I2(g)各各0.2mol,求達(dá)平求達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度。衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度。20(2)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)例例2:反應(yīng)反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g

14、)+NO(g) ,若若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的的SO2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：，試求：在該溫度下。在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。（2）若）若SO2(g)的初始濃度增大到的初始濃度增大到3mol/L,則它們的則它們的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?？轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?1練習(xí)練習(xí)2:已知某溫度下反應(yīng)已知某溫度下反應(yīng):2NO2 (g) N2O4(g) 若若在體積為在體積為2L的密閉容器中充入的密閉

15、容器中充入2mol的的NO2(g),達(dá)平衡達(dá)平衡時(shí)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為50%,求該溫度下反應(yīng)的濃度平衡常求該溫度下反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。若溫度不變，當(dāng)數(shù)。若溫度不變，當(dāng)NO2的初始為的初始為2mol/L時(shí)，時(shí)，NO2的的轉(zhuǎn)化率為多少。轉(zhuǎn)化率為多少。222324（3）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。）知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。例例3、在、在1200時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)時(shí)測(cè)得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),kc=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反應(yīng)從。若反應(yīng)從CO2(g)和和H2(g)開(kāi)始，且開(kāi)始，且CO2(g)和和H2(g)的初始濃度的初始濃度

16、分別為分別為A、B、C三種情況。試計(jì)算三種情況。試計(jì)算A情況下各物質(zhì)情況下各物質(zhì)的平衡濃度及的平衡濃度及CO2(g)和和H2(g)平衡轉(zhuǎn)化率。平衡轉(zhuǎn)化率。 初始濃度初始濃度ABCCo(H2)mol/L0.01000.01200.0080Co(CO2)mol/L 0.01000.01000.0100將根據(jù)將根據(jù)B、C組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率(),分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？分析結(jié)果，得出什么結(jié)論？25練習(xí)練習(xí)3:在在1L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+

17、H2(g) 800時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,若若k=1.求：求：（1）CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。（2）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。多少。（3）若溫度不變，上容器中充入）若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g)， CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。多少。（4）若溫度不變，要使）若溫度不變，要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，在，在題干的條件下還要充入題干的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少物質(zhì)的量為多少。26