化学平衡常数课件.pptx
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1、化学平衡常数化学平衡常数1.结论结论:一定:一定温度温度下,下,生成生成物浓度物浓度的系数次方的乘积的系数次方的乘积与与反应物浓度反应物浓度系数次方的系数次方的乘积之比为一常数此常数乘积之比为一常数此常数为平衡常数。用为平衡常数。用K表示。表示。:浓度的单位为浓度的单位为molL-1 K的单位为的单位为(molL-1)n;二、二、平衡常数的平衡常数的数学表达式及单位:数学表达式及单位: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=K值的大小,表示在一定温度下,反值的大小,表示在一定温度下,反应达到平衡时该反应进行的程度(反应达到平衡
2、时该反应进行的程度(反应的限度)。应的限度)。1 K值越大,反应程度增大,转化率越值越大,反应程度增大,转化率越高;反之则转化率越低。高;反之则转化率越低。一般当一般当K105时,该反应进行得基本完全。时,该反应进行得基本完全。二、意义二、意义化学平衡常数化学平衡常数2反之对于反之对于K值值很小的反应说明正反应在该条件下很小的反应说明正反应在该条件下不可能进行,如不可能进行,如:N2+O22NOKc=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气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,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
3、应在新的以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。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、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最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如:需要的时间。如:2SO2(g)+O2=2SO3(g)298K时时K很大,但由于速度太慢,很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。常温时,几乎不发生反应。4、K只受温度的影响,与反应物或生成物只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,对于吸热反应来说,温度的浓度变化无关,对
4、于吸热反应来说,温度越高,越高,K值越大;对于放热反应来说,温度值越大;对于放热反应来说,温度越高,越高,K值越小。所以我们可以利用值越小。所以我们可以利用K值判值判断反应的热效应。断反应的热效应。三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题化学平衡常数化学平衡常数(1)必须指明)必须指明温度温度,反应必须达到平衡状态,反应必须达到平衡状态(2)平衡常数表示反应进行的程度,)平衡常数表示反应进行的程度,不表示不表示 反应的快慢反应的快慢,即速率大,即速率大,K值不一定大值不一定大(3)在进行)在进行K值的计算时,值的计算时,固体固体、液态液态水不水不作考虑,表达式中不需表达作考虑,
5、表达式中不需表达Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)如:如:一定温度下一定温度下三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题(4)在进行)在进行K值的计算时,值的计算时,稀溶液中的稀溶液中的H2O的浓度可不表达的浓度可不表达Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+如:如:一定温度下一定温度下(5)平衡常数的表达式与方程式的书写有关)平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1=1/K2=K32三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题某温度下某温度下例例2:2NO(
6、g)+O2(g)2NO2 K1 2NO2(g)N2O4(g)K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)KK=K1 K2 K 与与 K1、K2是什么关系?是什么关系?(6)多重平衡规则:多重平衡规则:若干方程式相加若干方程式相加(减减),则,则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商商)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(7)、可利用平衡常数的值做标准,判断正在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进行
7、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:向进行建立平衡。如:可逆反应可逆反应mA+nB pC+qD c(C)pc(D)q c(A)mc(B)n QC=QC叫做该反应的浓度商叫做该反应的浓度商QCK,反应向逆反应方向进行,反应向逆反应方向进行注:温度一定时,对于一个化学反应,平衡常数虽然注:温度一定时,对于一个化学反应,平衡常数虽然一定,一定,但不同的反应物的平衡转化率可能不同但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能。不能脱离具体的反应物谈平衡转化率。脱离具体的反应物谈平衡转化率。四四 平衡转化率平衡转化率 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用用平衡常数来表示反应的限度有时
8、不够直观,常用平衡转化率平衡转化率来表示反应限度。来表示反应限度。对于可逆反应对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应物反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:【例例1】在某温度下,将在某温度下,将H2(g)和和I2(g)各各0.10mol混合混合物充入物充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡时,测的密闭容器中,充分反应达到平衡时,测得得c(H2)=0.0080mol/L,求:,求:(1)反应的平衡常数反应的平衡常数(2)其它条件不变,充入的其它条件不变,充入的H2(g)和和I2(g)各各0.20mol,求求达平衡时各物质
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