化学平衡常数ppt课件.ppt

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1、化学平衡常数结论:一定温度下,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数此常数为平衡常数。用K表示。: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{c(C)}p{c(D)}q{c(A)}m{c(B)}nK=K值的大小,表示在一定温度下,反应达到平衡时该反应进行的程度(反应的限度)。1K值越大,反应程度增大,转化率越高;反之则转化率越低。一般当K>105时,该反应进行得基本完全。二、意义化学平衡常数2

2、反之对于K值很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。3、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。4、K只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,对于

3、吸热反应来说,温度越高,K值越大;对于放热反应来说,温度越高,K值越小。所以我们可以利用K值判断反应的热效应。三、使用平衡常数应注意的问题化学平衡常数(1)必须指明温度,反应必须达到平衡状态(2)平衡常数表示反应进行的程度,不表示反应的快慢,即速率大,K值不一定大(3)在进行K值的计算时,固体、液态水不作考虑,表达式中不需表达Fe3O4(s)+4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g)如:一定温度下三、使用平衡常数应注意的问题(4)在进行K值的计算时,稀溶液中的H2O的浓度可不表达Cr2O72-+H2O2C

4、rO42-+2H+如:一定温度下(5)平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1=1/K2=K32三、使用平衡常数应注意的问题某温度下例2:2NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)KK=K1K2K与K1、K2是什么关系?(6)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)C(s)+CO2(g)2CO(g)KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2

5、(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2K=K1/K2(7)、可利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方向进行建立平衡。如:可逆反应mA+nBpC+qD{c(C)}p{c(D)}q{c(A)}m{c(B)}nQC=QC叫做该反应的浓度商QCK,反应向逆反应方向进行注:温度一定时,对于一个化学反应,平衡常数虽然一定,但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能脱离具体的反应物谈平衡转化率。四平衡转化率用平

6、衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用平衡转化率α来表示反应限度。对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:【例1】在某温度下,将H2(g)和I2(g)各0.10mol混合物充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡时,测得c(H2)=0.0080mol/L,求:(1)反应的平衡常数(2)其它条件不变,充入的H2(g)和I2(g)各0.20mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数评析:一般思路——先列出化学反应中

7、各物质的“起始量、转化量、平衡量”(三段式),求出各物质的平衡浓度,再代入平衡常数公式求解。①③②④⑤⑥⑦⑧(2)以知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。①③②④⑤例题:一氧化碳变换反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在773K时,平衡常数Kc=9,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020mol·L,计算在这条件下,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=0.015(mol·L-1)解:设平衡时CO2

8、和H2的浓度为xmol·L-1K=————=9x2(0.020-x)2CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)转化率=——×100=75%0.0150.020例(丛书P31)高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常数可表达为:K=c(CO2)/c(CO),已知1100℃,K=0.263(1)若平衡向右进行,高炉内CO2和CO的体积比值___

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