化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算

化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算第1頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：(1)溫度不變時(shí)，為常數(shù)用K表示；(2)常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；(3)常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的過(guò)程無(wú)關(guān)。其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類(lèi)似的關(guān)系。1.平衡常數(shù)定義：在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)。對(duì)于反應(yīng):aA+bBcC+dD2.表達(dá)式：第2頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例如：合成氨反應(yīng)：N2+3H2

2NH3

的濃度平衡常數(shù)可表示為：

高溫高壓催化劑第3頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一練習(xí)：試寫(xiě)出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：2SO2(g)+O2(g)2SO3C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化劑3、書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：(1)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物濃度變化及反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)（2）平衡常數(shù)的表達(dá)式中，液態(tài)水的濃度、固體物質(zhì)濃度不寫(xiě)。(3)K的表達(dá)式和數(shù)值與方程式的具體寫(xiě)法有關(guān)。第4頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。

K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K≥105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；K≤10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全）。4.平衡常數(shù)的意義第5頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算（1）求平衡常數(shù)及平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度例1、在某溫度下，將H2和I2各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c(H2)=0.008mol/L.①求該反應(yīng)的平衡常數(shù)②在上述溫度下，該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol,試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。第6頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一練習(xí)：對(duì)于反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在一定溫度下，將2mol的SO3(g)放入一體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得O2(g)的物質(zhì)的量為0.6mol,試求此反應(yīng)的平衡常數(shù)。0.675第7頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一用平衡常數(shù)來(lái)表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀，常用平衡轉(zhuǎn)化率α來(lái)表示反應(yīng)限度。對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：（2）通過(guò)平衡常數(shù)求平衡轉(zhuǎn)化率第8頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例2:在2L的容器中充入2.0molCO和10molH2O(g)加熱到800℃，達(dá)到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)k=1.求：CO轉(zhuǎn)化為CO2率。第9頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一練習(xí)：對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定溫度下，將0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。第10頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一練習(xí)、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如下反應(yīng)：2NO22NO+O2，在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/