河北省新乐市第一中学高中化学 2.3化学平衡常数及计算课件 新人教版选修4.ppt

化学平衡常数 化学平衡常数 化学平衡的特征 54 5 54 6 54 45 54 33 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途径无关 其它平衡体系的数据进行分析 都有类似的关系 一 化学平衡常数 k 1 定义 在一定温度下 当一个可逆反应达到平衡时 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 这个常数就是该反应的化学平衡常数 简称平衡常数 以方程式中计量数为幂 2 表达式 在一定温度下达到化学平衡时 3 使用平衡常数应注意的几个问题 1 必须指明温度 反应必须达到平衡状态 一定温度下 2 在进行k值的计算时 固体 纯液态不作考虑 表达式中不需表达 思考 k有无单位 caco3 s cao s co2 g co2 g h2 g co g h2o l k c co2 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 2no2k12no2 g n2o4k22no g o2 g n2o4 g k k1 k2 例2 c s co2 g 2co g kc s h2o g co g h2 g k1co g h2o g co2 g h2 g k2k k1 k2 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 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 5 小结 1 平衡是有条件的 动态的 2 k与起始浓度和反应途径无关 3 k只是温度的函数 即只与温度有关 4 k与方程式写法有关 1 k值越大 表示反应进行的程度 二化学平衡常数的意义 2 当k 105时 反应进行的程度很大 反应基本完全 当k 10 5时 反应进行的程度很小 反应很难进行 k居中 典型的可逆反应 改变条件反应的方向变化 1 定量的衡量化学反应进行的程度 越大 越大 3 思考1 1 k与a的关系 反应进行的程度越大 k值 反应物转化率也 2 k与v的关系 k值大 速率大 越大 不一定 对于可逆反应 在一定的温度的任意时刻 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值叫浓度商 浓度商 正 不移动 逆 2 判断化学反应进行的方向 思考2 一定温度下的可逆反应 化学平衡常数k和浓度商qc是否一定 可否为0 3 利用 的变化可判断反应的热效应 若升高温度 值增大 则正反应为热反应 若升高温度 值减小 则正反应为热反应 吸 放 通过改变温度 平衡常数大小的变化趋势可以判断上可逆反应的正方向是热反应 放 平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变 只随温度的改变而改变 即 k f t 三 有关平衡常数的简单计算 利用平衡常数 可以求平衡时各组分的浓度 含量 和反应物的转化率 例题1 在773k时 co g h2o g co2 g h2 g 平衡常数k 1 如反应开始时co和h2o的浓度都是0 020mol l 计算该条件下co的转化率最大是多少 例题1 在773k时 co g h2o g co2 g h2 g 平衡常数k 1 如反应开始时co和h2o的浓度都是0 020mol l 计算该条件下co的转化率最大是多少 起始浓度 0 0200 02000转化浓度 xxxx平衡浓度 0 020 x0 020 xxx 解得 x 0 010 mol l 1 解 设平衡时co2和h2的浓度为xmol l 1 co g h2o g co2 g h2 g 答 该条件下co的转化率最大为50 mol l 2 利用平衡常数 求平衡时反应物的转化率 例 反应so2 g no2 g so3 g no g 若在一定温度下 将物质的量浓度均为2mol l的so2 g 和no2 g 注入一密闭容器中 当达到平衡状态时 测得容器中so2 g 的转化率为50 试求 在该温度下 1 此反应的浓度平衡常数 2 若so2 g 的初始浓度增大到3mol l 则它们的转化率变为多少 结论 在一定温度的密闭容器中 对于可逆反应 增加一种反应物的量 或浓度 该反应物转化率下降 另外一种反应物转化率升高 平衡常数的运用 结论 表示可逆反应进行的程度 k越大 正反应进行越完全 转化率越高 此反应平衡时 生成物浓度大 运用探究一 思考平衡常数的大小和转化率有什么关系 对于反应ma g nb g pc g qd g 随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化 请判断 和 两种情况哪种是吸热 哪种是放热 运用探究二 结论 吸热反应 随温度升高平衡常数增大放热反应 随温度升高平衡常数减小 课后思考 在一定温度的密闭容器中 对于反应co g 2h2 g ch3oh g 1 将容器的体积扩大两倍 该平衡向哪个方向移动 2 保持h2的浓度不改变将容器的体积扩大两倍 该平衡向哪个方向移动 继续探究 在一定温度的密闭容器中 对于反应co g 2h2 g ch3oh g 2 保持h2的浓度不改变将容器的体积扩大两倍 该平衡向哪个方向移动 注意 当平衡体系中有多条件改变 勒夏特列原理无法判断平衡移动方向时 我们可以考虑计算qc和k的相对大小 随堂练习2 一定温度下的密闭容器中存在 2so2 o