化学平衡常数及计算.pptx
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1、三、化学平衡常数三、化学平衡常数化学平衡的特征化学平衡的特征序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度平衡时浓度mol/L698.6K平衡时平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)H2I2HI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根据表中的数据
2、计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值,并分析其中规律。的值,并分析其中规律。通过分析实验数据得出:通过分析实验数据得出:1、温度不变时,、温度不变时,为常数为常数 用用K表示;表示;2、常数、常数K与反应的起始浓度大小无关;与反应的起始浓度大小无关;3、常数、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。过程无关。其它平衡体系的数据进行分析,都有类似的关系。其它平衡体系的数据进行分析,都有类似的关系。对于反应对于反应:aA+bB cC+dD一、定义:一、定义:一定温度下,对于已达平衡的反应体一定温度下,对于已达平衡的反应体系中,
3、生成物以它的化学计量数为乘幂的系中,生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数,这个常数叫做乘幂的浓度之积是个常数,这个常数叫做该反应的该反应的化学平衡常数化学平衡常数三、平衡常数的单位浓度的单位为molL-1 K的单位为(molL-1)n;二、数学表达式:二、数学表达式:对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD c(C)pc(D)q c(A)mc(B)n K=练习:试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式: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)2SO3 C(
4、s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化剂催化剂注意:注意:反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中!反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中!1、如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=CO2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)Kc=CO/(CO2H2)四、书写平衡常数关系式的规则四、书写平衡常数关系式的规则 稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2
5、H+Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72-非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=CH3COOC2H5H2O/(C2H5OHCH3COOH)2、同一化学反应,可以用不同的化学反应式来表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。例:例:N2O4(g)2NO2(g)Kc=NO22/N2O4 1/2N2O4(g)NO2(g)Kc=NO2/N2O41/2 1/3N2O4(g)2/3NO2(g)Kc=NO22/3/N2O41/33、多重平衡规则 若
6、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)例1:2NO(g)+O2(g)2NO2 K1 2NO2(g)N2O4 K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1 K2 例2:C(s)+CO2(g)2CO(g)K C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2 K=K1/K2返 回播 放解解(1)Kc=N2O4/NO22(2)Kc=NO22/N2O4(3)Kc=CO2课堂课堂 练习:练习:1.写出下列各反应的平衡常数写出下列各反应的平衡常数K(1)2NO2(g)N2O4(g)(2)N2O4(g)2NO2(g)(3
7、)CaCO3(g)CaO(s)+CO2(g)4、平衡常数只表现反应进行的程度,即可能性问题,而不表现到达平衡所需的时间,即现实性问题.5、平衡常数平衡常数K K与温度有关,与浓度无关与温度有关,与浓度无关,由由K随温度随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。若正反应若正反应是吸热反应是吸热反应,升高温度升高温度,K 增大增大;若正反应是放热反应若正反应是放热反应,升升高温度高温度,K 减少减少;(5)K值大小标志反应能达到的最大限度值大小标志反应能达到的最大限度,K值大,反应完全。值大,反应完全。返 回播 放http:/ http:/ K值的大小,可推
8、断反应进行的程度。值的大小,可推断反应进行的程度。K值越大,值越大,表示反应表示反应进行的程度越大,进行的程度越大,反应物的反应物的转转化率越大;化率越大;K值越小,值越小,表示反应表示反应进行的程度越小,进行的程度越小,反反应物的应物的转化率越小。转化率越小。3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说,一般来说,反应的平衡常数反应的平衡常数KC105,认为认为正反应进行得较完全;正反应进行得较完全;KC 10-5则认为这个反应的则认为这个反应的正反应很难进行正反应很难进行(逆反应较逆反应较完全)。完全)。例如:例如:不同温度时,反应不同温度时,反应:
9、H2(g)+I2(g)2HI(g),的的平衡常数与温度平衡常数与温度的关系如下:的关系如下:温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数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通过改变温度,平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的上面可逆反应的正方向是放热反应正方向是放热反应.4、另外还有两点必须指出:、另外还有两点必须指出: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Kp很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。平衡常数数值极
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