平衡常数的意义.doc

平衡常数的意义l平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度（即反应限度）。lK值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。l一般地说，K105时，该反应进行得就基本完全了；K在10-5左右，则认为反应很难进行。l平衡常数只受温度影响，与浓度变化无关。l对于有纯固体或溶剂参加的反应，其浓度不列入平衡常数K的表达式中。1、 内因反应物能否发生化学反应以及反应的快慢，首先取决于反应物的性质。物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素，反应类型不同有不同的化学反应速率，反应类型相同但反应物不同，化学反应速率也不同。化学平衡及化学平衡的移动1、在一定温度下，可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时，达到化学平衡。在平衡时，反应物和生成物均处于同一反应体系中，反应条件不变，反应混合物中各组成物质的浓度（或质量）保持不变。 化学平衡状态的特征动：动态平衡（正逆反应仍在进行）；等：正反应和逆反应速率相等；定：体系中所有反应物和生成物的质量（或混合物各组分的浓度）保持 不变，各组分的含量一定；变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。某个指定反应物的转化率=（指定反应物的起始浓度指定反应物的平衡浓度）/指定反应物的起始浓度100%或者=指定反应物反应中消耗（或叫反应）的浓度/指定反应物的起始浓度100%勒夏特列原理及具体分述勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。该原理还可以具体分述如下浓度在其它条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。 温度在其它条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。压强在其它条件不变的情况下，对于反应前后气体体积改变的反应 ，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。催化剂催化剂只能使正逆反应速率等倍增大，改变反应到达平衡所需的时间，不能使化学平衡移动。二、使用平衡常数应注意的几个问题：、化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。2、 在平衡常数表达式中：水(L)的浓度、固体物质的浓度不写例如：Cl2 + H2O = HCl + HClO CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2+3H2 2NH3的K1值与1/2N2+3/2H2 NH3的K2值不一样在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=_2_。（2）若a=0.5，则b=_0.25_，c=_1.5_。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：_a+c=2_，_2b+c=2浓度对化学平衡的影响：1. 结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度 )，平衡向逆反应方向移动。2.意义：增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。浓度对化学平衡移动的几个注意点对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作 一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不 影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是 生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原 平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小 于原平衡状态。反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该 物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。压强对化学平衡的影响：反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d2. 结论：对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。说明: 体积缩小：即气体分子数目减少体积增大：即气体分子数目增多解释：加压体积缩小浓度增大正反应速率增大逆反应速率增大 V正V逆平衡向正反应方向移动。说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数 不一样，平衡向着体积缩小的方向移动温度对化学平衡的影响：2NO2 N2O4 + 57 KJ（红棕色） （无色）1.结论: 在其它条件不变的情况下， 升高温度,平衡向吸热反应方向移动。 降低温度,平衡向放热反应方向移动。在其它条件不变的情况下, 升高温度,不 3. 原因分析: 管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平 衡向吸热反应的方向移动温度对化学平衡的影响：催化剂对化学平衡的影响：催化剂对可逆反应的影响：同等程度改变化学反应速率，V正= V逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。1、时间对反应物或生成物的某个量(如转化率、体积分数)的曲线 我们以反应2S02(g)+O2(g)2S03(g)+Q为例去说明，我们用横坐标代表时间，纵坐标代表SO2的转化率，反应刚开始的一瞬间SO2还没有被消耗，S02的转化率为0，随着时间的推移，S02被消耗，其转化率升高，最后达平衡，转化率不变。图2-25代表了在温度为T1而压强为P1的条件下的SO2的转化率对时间的曲线。如果该反应是在温度为T2(T2T1)而压强为P1的条件下反应，则和上面的例子比，温度高，反应速率快，因而应先平衡，又由于该反应是放热反应，则平衡时SO2的转化率低，我们把这两个曲线画在图226上，以示区别温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)= nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知( )。 A、P1p2，n2 B、P1P2，n2 C、P1P2，n2 D、P13 P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1p2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n2。故本题答案是A。2、压强(或温度)对反应物或生成物的转化率或体积分数的曲线 我们还是以反应2S02(g)+02(g)2S03(g)为例来说明。我们用纵坐标代表S02的体积分数，用横坐标代表压强，则在温度为T1的条件下，该反应压强增大，平衡正移，S02的体积分数降低。如在温度T2的条件下(T2T1)，由于升温，平衡逆移，所以压强相同时S02的体积分数相对变高。这样，我们就画出了如图2-28的曲线。 如可逆反应aA(g)+ bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。 (1)a+b_c+d；(2)Q_0。 看任一根曲线，可知温度升高，A的转化率变大，送说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应，即Q0再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，即(a+b)(c+d) 3、速率对时间的曲线 分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。反应A(g)+B(g)C(g)+Q已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（） 首先要把握大方向，即升温使正、逆反应速率都变大，所以B不会是答案；再看起点和终点，由于原反应是平衡的(V逆=V正)，因而起点相同，又由于再次达到平衡(V正V逆)，因而终点相同，故A不是答案；由于正反应是放热反应，所以升温使V正和V逆都增大，但逆反应增大得更多，故V逆更