化学平衡常数.ppt

化学平衡常数 阅读课本 29表格 你能得出什么结论 结论 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 一 化学平衡常数定义 这个常数叫做该反应的化学平衡常数 浓度的单位为mol L 1 K的单位为 mol L 1 n 二 平衡常数的数学表达式及单位 对于一般的可逆反应mA nB pC qD 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 K CO2 CO2 g H2 g CO g H2O l K CO CO2 H2 三 书写平衡常数关系式的规则 例N2 g 3H2 g 2NH3 g K1 1 60 10 51 2N2 g 3 2H2 g NH3 g K2 3 87 10 2K1 K2 K1 K22 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 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 1 10 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 四 平衡常数的意义 2 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 如 2SO2 g O2 2SO3 g 298K时K很大 但由于速度太慢 常温时 几乎不发生反应 3 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 O2 2NOKc 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 五 平衡常数的计算 例1 合成氨的反应N2 3H2 2NH3在某温度下各物质的平衡浓度是 N2 3mol L 1 H2 9mol L 1 NH3 4mol L 1求该反应的平衡常数和N2 H2的初始浓度 解 求平衡常数KKc NH3 2 N2 H2 3 16 3 93 7 32 10 3 求N2 H2的初始浓度 N2 3H2 2NH3平衡3mol L 19mol L 14mol L 1转化264初始 3 2 9 6 0即 5150答 K 7 32 10 3 初始 N2 H2 为 5mol L 1 15mol L 1 六 平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比 如 CO H2O H2 CO2此反应在773K时平衡常数K 9 如反应开始时C H2O C CO 0 020mol L 1求CO的转化率 CO H2O H2 CO2初始0 020 0200转化xxxx平衡时0 02 x0 02 xxxK x 0 02 x 2 9x 0 02 x 3 x 0 015mol L 1转化率 0 015 0 020 100 75 练习 1 2000天津高考 在某温度下 可逆反应 mA g nB g pC g qD g 的平衡常数为 下列说法正确的是 越大 达到平衡时 反应进行的程度越大 越小 达到平衡时 反应物的转化率越大 随反应物浓度改变而改变 随温度改变而改变 2 2002上海高考 在一定体积密闭容器中 进行如下反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其平衡常数 和温度t的关系如下 1 k的表达式为 2 该反应为反应 吸热 或 放热 吸热 练习 3 能判断该反应达到化学平衡状