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第三节化学平衡 化学平衡常数 第二章化学反应速率和化学平衡 通过分析数据得到 1 温度不变时 为常数 即生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为常数 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 一 化学平衡常数 1 概念 对某一可逆反应 在一定温度下 无论反应物的起始浓度如何 反应达到平衡状态后 反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数 称为化学平衡常数 用K表示 2 K的表达式 对于下列可逆反应 aA bBcC dD 则有 c为各组分的平衡浓度 K值只随温度的变化而变化 练习 写出下列反应的平衡常数 K 纯固体纯液体浓度固定 不能写在平衡关系式中 N2 3H22NH3 2NH3N2 3H2 平衡常数与方程式书写方式有关 3 使用平衡常数的注意事项 1 K只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 2 K值表达式中 固体 液态水不写 3 平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关 若反应方向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小 4 平衡常数的意义 定量的衡量化学反应进行的程度 1 K值越大 表示反应进行的程度越大 反应物转化率也越大 2 一般当K 105时 该反应进行得基本完全 例1 在密闭容器中 将NO2加热到某温度时 可进行如下反应 2NO22NO O2 在平衡时各物质的浓度分别是 c NO2 0 06mol L c NO 0 24mol L c O2 0 12mol L 试求 1 该温度下反应的平衡常数 2 开始时NO2的浓度 3 NO2的转化率 二 化学平衡的相关计算 计算模式 三段式法 mA nBpC qD起始量 ab00 转化量 mxnxpxqx 平衡量 a mxb nxpxqx 对于反应物 平衡浓度 起始浓度 转化浓度 对于生成物 平衡浓度 起始浓度 转化浓度 平衡转化率 反应物的转化浓度 反应物的起始浓度 100 反应物的转化物质的量 反应物的起始物质的量 100 注意 1 转化率是对反应物而言的 2 在一定温度下可逆反应中 K值越大 反应物的转化率就越高 例2 在一密闭容器中 CO与H2O混合加热到800 达到下列平衡 CO g H2O g CO2 g H2 g K 1 00 若反应开始时CO和H2O的浓度均为0 200mol L 1 求达到平衡时CO转化为CO2转化率是多少 解 设平衡时CO2和H2的浓度为xmol L 1 CO g H2O g CO2 g H2 g c 始 mol L 10 2000 20000 c 变 mol L 1xxxx c 平 mol L 10 200 x0 200 xx
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