内容正文:
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
二、化学平衡常数
交流·研讨
温度(K) 序号 初始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L)
c0(H2) c0(I2) c0(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
698 ① 0.01067 0.01196 0 0.001831 0.003129 0.01767 54.4928
② 0.01135 0.00904 0 0.003560 0.001250 0.01559 54.6067
③ 0 0 0.01069 0.001141 0.001141 0.008410 54.3060
798 ④ 0.01135 0.00904 0 0.00456 0.00195 0.00859 8.2883
⑤ 0 0 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977 8.3013
⑥ 0 0 0.01258 0.00258 0.00258 0.00742 8.2627
c2(HI)
c(H2)c (I2)
H2 (g)+I2 (g) 2HI (g) ,△H< 0。
只要保持反应体系的温度不变,达到化学平衡状态后, 为一常数。与平衡建立的途径、初始浓度无关。温度发生变化,值也发生变化。
我们通常把这个常数称为“化学平衡常数”
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。
c2(HI)
c(H2) c (I2)
一、化学平衡常数的表达式
1、平衡常数只和温度有关;
2、各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任意时刻的浓度;
3、固体和纯液体物质的浓度看作是常数1,因此浓度只包括气态物质和溶液。
对于一般的反应(如:mA+nB pC+qD)在某温度下达到化学平衡状态,平衡体系中各物质的浓度满足下面关系:
写出下列可逆反应的平衡常数表达式
1、Fe3O4(s) + 4H2(g)
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
2、Cr2O72-(aq)+ H2O(l)
2CrO42-(aq) + 2H+(aq)
K12 = K2 = 1/K3
请写出以下反应的平衡常数表达式:
二、化学平衡常数与化学方程式的关系
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+3H2
1/2N2+3/2H2 NH3
1、对于同一个化学反应,由于书写方式不同,各反应物、生成物的系数不同,平衡常数的表达式不同 。
2、对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
3、化学平衡常数的单位与方程式的表示形式相对应,由方程式对应系数推导出来,故化学平衡常数没有固定单位。
二、化学平衡常数与化学方程式的关系
1.已知450℃时,反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)
的K=50,由此推测在450 ℃时,反应
2HI(g) H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为
( )
A.50 B. 0.02
C.100 D.无法确定
B
2、密闭容器中N2与H2合成NH3的反应可以表示为: N2+3H2 2NH3
下列说法正确的是( )
A.两个化学方程式表示的意义相同
B.两个化学方程式的化学平衡常数相同
C.①和②的化学平衡常数表达式相同
D.①和②的化学平衡常数互为倒数
①
②
A
N2+ H2 NH3
4、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)
例: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
2NO2 (g) N2O4 K2
2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2
练习:
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
C (s) + CO2(g) 2CO(g) K
K = K1/K2
(