平衡常数和平衡转化率.ppt

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1、第2节化学反应的限度N2+3H22NH3+Q该反应在一定条件下是不可能进行完全的，即存在一定的限度，而反应的限度的大小对于生产和生活实际有着直接影响。因此仅研究化学反应的方向是不够的，还需要关注化学反应的限度问题。怎样定量描述化学反应的限度呢？化学反应中反应物的转化率受到哪些因素的影响？什么叫化学平衡状态？化学平衡有哪些特点？在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。一、化学平衡常数平衡常数的推导序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c0(H2)c0(I2

2、)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根据表中的数据计算出平衡时的值，并分析其中规律。通过分析实验数据得出：(1)温度不变时，为常数用K表示,K=54.5；(

3、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。其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。对于反应:aA+bBcC+dD在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。平衡常数一般有浓度平衡常数KC和压强平衡常数Kp两种。在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为浓度平衡常数，用KC表示。1、浓度平

4、衡常数KC对于反应:aA+bBcC+dD例如：合成氨反应：N2+3H22NH3的浓度平衡常数可表示为：高温高压催化剂练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：2SO2(g)+O2(g)2SO3C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化剂反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！上两浓度平衡常数的单位分别是？第1个化学平衡常数KC的单位是：L/mol;第2个化学平衡常数KC的单位是：mol/L;KC的单位与反应的化学方程式有关，由化学方程式决定，无固定的单位。(1)、平衡常数KC的表示与可逆反应的系数有关N2(g

5、)+3H2(g)2NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)NH3٠H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)(2)平衡常数KC值的大小，可推断反应进行的程度。KC值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；KC值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。(1)平衡常数KC与温度有关，与浓度无关，由KC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

6、,升高温度,KC增大;若正反应是放热反应,升高温度,KC减少;(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数KC≥105，认为正反应进行得较完全；KC≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。见P47表2-2-1（2）平衡常数KC的性质例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K浓度平衡常数66.954.445.9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放热反应.对于可逆反应:mA(g)+n

7、B(g)pC(g)+qD(g)(3)在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商QC与KC比较大小来判断。QC>kc，未达平衡，逆向进行。QC=kc,达平衡，平衡不移动。QC

8、(3)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态________(填是或否),此时反应速率是v正________v逆(填>,<,=).4、平衡常数的计算例：对于反应2SO3(g)2SO2(g)