内容正文:
新
教
材
第二章 化学反应速率与化学平衡
化学平衡
第二节
第2课时 化学平衡常数
新课导入
→在研究了大量实验的基础上,人们发现可以用“化学平衡常数”来定量描述化学反应的限度。
该反应在一定条件下是不可能进行完全的,即存在一定的限度
怎样定量描述化学反应的限度呢?
工业生产中,我们想知道:
N2 + 3H2 2NH3
△H=-92.6KJ/mol
2
请阅读教材P31-32表2-1,从中能获得什么信息?
结论:
①在 457.6℃时, 为常数
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
若用K表示,K平均 =48.70
③该常数与反应的起始浓度大小无关
②该常数与正向还是逆向建立平衡无关
即与平衡建立的途径无关
其它平衡体系的数据进行分析,都有类似的关系
48.70
在 ,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,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),符号用“ ”表示。
二、化学平衡常数
————
—————
—————
K
一定温度下
注意:
化学平衡常数只与温度有关.
—————
与压强、反应物或生成物浓度均无关。
K
1、定义(课本P32):
与平衡建立的途径无关。
4
2.表达式:
对于反应: mA(g) + nB (g) pC (g) + qD (g)
说明:其中c为各组分的平衡浓度
3.K的单位:
∵浓度的单位为mol·L-1
∴K的单位为(mol·L-1)n;
n=(p+q)-(m+n)
※当浓度的单位为 mol·L-1,称标准平衡常数,标准平衡常数不写单位
注:纯固体和纯液体浓度计为1,不列入平衡常数表达式
二、化学平衡常数
(1) 纯固体、纯液体浓度固定,不列入平衡常数的表达式中!
例如:
K=
Fe3O4(s) + 4H2(g)
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
c(CO2)
c4(H2)
4(H2O)
c
K
=
4.书写平衡常数关系式的规则
K
=
)
Cr2O72-
(
c
)
CrO42-
(
c
2
)
H+
(
c
2
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+
CaCO3(s) CaO( s)+CO2(g)
注意:水溶液中的反应如有水参加,水浓度为常数,不列入。
但对非水溶液反应,如有水生成或有水参加,必须写上。
6
的确良
1.试写出下列反应的化学平衡常数的数学表达式:
(1) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
(2)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
催化剂
)
(
)
(
)
(
CO
c
H2O
c
H2
c
K
·
=
)
(
)
(
)
(
2
2
2
O
c
SO2
c
SO3
c
K
·
=
(2)平衡常数与方程式书写方法有关。
K1 与 K3的关系?
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
K
1
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
2
3
2
3
2
=
K
2
)
NH
(
c
)
H
(
c
)
N
(
c
3
2
2
3
2
=
K1 = 1/K2
K
3
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
/
/
2
2
3
2
2
1
3
=
③
②
①
K1 ==K32
K1 与 K2的关系?
对可逆反应,若反应方向改变,平衡常数与原平衡常数互为倒数
若方程式中化学计量数整体扩大n倍,平衡常数变为原来的n次方
例1: ①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
②2NO2 (g) N2O4 K2
③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K
③ = ① + ②
(3)多重平衡规则
= ?
=K1 K2
规律:若方程式相加,则总反应平衡常数等于分步平衡常数之乘积,反之,相减则“除”
例2:
① C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
②CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) 2CO(g) K
= ?
③ = ① - ②
==