化學平衡常數(shù)課件

1、四、化學平衡之化學平衡常數(shù)四、化學平衡之化學平衡常數(shù)實驗測得，同一反應（如：實驗測得，同一反應（如：mA+nB pC+qD）在）在某溫度下達到的化學平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質的某溫度下達到的化學平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質的濃度滿足下面關系：濃度滿足下面關系：其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。即化學平衡常數(shù)與溫度有關，而與反應物或生成物的濃度無關。 在一定溫度下，當可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值為一常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)，用符號K表示。)()()()(BcAcDcCcKnmqp（1）必須指明溫度）必須指明溫度因為因為K是一個溫度的

2、函數(shù)，是一個溫度的函數(shù)，隨溫度的變化而變化隨溫度的變化而變化。（3）平衡常數(shù)表示反應進行的程度，不表示反）平衡常數(shù)表示反應進行的程度，不表示反應的快慢，即速率大，應的快慢，即速率大，K值不一定大。值不一定大。（2 2）反應必須達到化學平衡狀態(tài)。）反應必須達到化學平衡狀態(tài)。（4）在進行）在進行K值的計算時，值的計算時，反應物或生成物中有固體反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做常數(shù)而不代入公和純液體存在時，由于其濃度可看做常數(shù)而不代入公式式，表達式中不需表達。，表達式中不需表達。一定溫度下一定溫度下如：如：一定溫度下一定溫度下CO32- + H2O HCO3- + OH-Fe3O

3、4(s) + 4H2(g) 高溫高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 但：但：)()().( c233COcOHcHCOK（5）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關K1 = 1/K2 = K32某溫度下某溫度下化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方反應方向改變，則平衡常數(shù)改變向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質的系數(shù)等。若方程式中各物質的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一個反應，平衡常數(shù)也會改變。倍擴大或縮小，盡管是同一個反應，平衡常數(shù)也會改變。N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H

4、2 NH3 化學平衡常數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志?；瘜W平衡常數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志。 表示在一定溫度下，可逆反應達到平衡時該反應進表示在一定溫度下，可逆反應達到平衡時該反應進行的程度（反應的限度）。行的程度（反應的限度）。（1）K值越大，值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應說明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，物的濃度越小，反應程度越大，反應程度越大，反應物轉化率也越大反應物轉化率也越大；反之則轉化率越低。反之則轉化率越低。（2）K值與濃度無關，隨溫度變化而變化。值與濃度無關，隨溫度變化而變化。 化學平衡化學平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應本身固有的內(nèi)在性質的定常數(shù)

5、是一定溫度下一個反應本身固有的內(nèi)在性質的定量體現(xiàn)。量體現(xiàn)。（3）利用）利用K可判斷反應的熱效應可判斷反應的熱效應若升高溫度，若升高溫度，K值增大，值增大，若升高溫度，若升高溫度，K值減小，值減小，（4）一般地說，）一般地說，K105時，時，就認為反就認為反應進行完全了應進行完全了。則正反應為吸熱反應；則正反應為吸熱反應；則正反應為放熱反應。則正反應為放熱反應。（5）利用）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)如某溫度下,可逆反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常數(shù)為K，在任意時刻，反應物和生成物的濃度可用濃度熵Qc表示: QcK ，反應向正

6、方向進行，反應向正方向進行QcK ，反應處于平衡狀態(tài)，反應處于平衡狀態(tài)QcK ，反應向逆方向進行，反應向逆方向進行則：則：解題的一般步驟：解題的一般步驟：列出三欄數(shù)據(jù)列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程根據(jù)題意列方程求解求解氣體反應計算時經(jīng)常使用的推論：氣體反應計算時經(jīng)常使用的推論：212121 ：容時恒恒溫、ccnnPP2121 ：、nnVV恒溫恒壓時總總nmM 、總總Vm 、mA(g)+ nB (g) pC (g)+ qD (g)起起變變平平n1n200 mx nxpxqxn1-mx n2-nxpxqx單位單位統(tǒng)一統(tǒng)一已知條件計量系數(shù)之比加、減計算、物質濃度的變化關系：、反應物：平衡濃度 起始濃度變

7、化濃度、生成物：平衡濃度 起始濃度變化濃度、各物質的變化濃度之比 化學計量系數(shù)之比、反應物的轉化率：反應物轉化為生成物的百分率)(100反應物起始濃度反應物變化濃度反應物轉化率例1、在密閉容器中，將2.0 mol CO與10 mol H2O混合加熱到800，達到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)K=1.0求CO轉化為CO2的轉化率。83%如果加熱到如果加熱到700,已知此時的已知此時的CO轉化率轉化率為為90%，求該溫度下的化學平衡常數(shù)，求該溫度下的化學平衡常數(shù)K。例例2、在在1L的的密閉容器中，用等物質的量的密閉容器中，用等物質的量的A和和B發(fā)生下列反應發(fā)生下列反應

8、：A (g) + 2B (g) 2C (g) 反應達到平衡時，若混合氣體中反應達到平衡時，若混合氣體中A 和和B的物質的量之和與的物質的量之和與C的物質的量相等，求的物質的量相等，求B的轉化率的轉化率。解：解：A (g) + 2B (g) 2C (g)起起變變平平 n n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由題意可知：由題意可知： n - x + n - 2x = 2 x x = 0.4n%80%1008.0%100 nnnnB起變 例例3、將、將6mol A氣體和氣體和5mol B氣體混合放入氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生密閉容器中，發(fā)生下列反應：下列反應：3A (g) +

9、B (g) 2C (g) + xD (g) ，經(jīng)過，經(jīng)過5min達到化達到化學平衡，此時生成學平衡，此時生成C為為2mol，測得，測得D的反應速率為的反應速率為0.1mol/Lmin，計算：計算：x的值；的值；平衡時平衡時B的轉化率；的轉化率；A的平衡濃度的平衡濃度。3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g)解：解：起起變變平平mol650020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 、2010051100 起變BBBnn LmolLmolnCAA75.043V、平例例4、加熱、加熱N2O5時，發(fā)生下列兩個分解反應：時，發(fā)生下列兩個分解反應： N2O5 N2O3O2 ， N2O3 N2OO2；在；在1L密閉容器中加密閉容器中加熱熱4mol N2O5達到化學平衡時達到化學平衡時O2的濃度為的濃度為4.50 mol/L， N2O3的濃的濃度為度為1.62 mol/L，求其他各物質的平衡濃度。，求其他各物質的平衡濃度。解析：這是一個連續(xù)平衡的計算，計算思路為：第一個反應的解析：這是一個連續(xù)平衡的計算，計算思路為：第一個反應的平衡量作為第二個反應的起始量平衡量作為第二個反應的起始量解：解： N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起變變平平4 mol00 x x x4mol -x x x