内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
学习目标
1、通过分析HI生成体系中各物质量的浓度,知道化学平衡常数的含义。
2、能书写化学平衡表达式并进行简单的计算,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
2
序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L
H2 I2 HI H2 I2 HI
1 0.01197 0.06944 0 0.005617 0.0005936 0.01270
2 0.01228 0.09964 0 0.003841 0.001524 0.01687
3 0.01201 0.008403 0.0 0.004580 0.0009733 0.01486
4 0 0 0.01520 0.001696 0.001696 0.01181
5 0 0 0.01287 0.001433 0.001433 0.01000
6 0 0 0.03777 0.004213 0.004213 0.02934
457.6℃时 I2(g) + H2(g) 2HI(g)对应的K
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
48.37
48.62
49.54
48.49
48.70
48.50
化学平衡常数
3
mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
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(简称平衡常数),用符号K表示。
化学平衡常数
K=
cp(C)cq(D)
cm(A)cn(B)
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序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L
H2 I2 HI H2 I2 HI
1 0.01135 0.00904 0 0.00456 0.00195 0.00859
2 0 0 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977
3 0. 0 0.01258 0.00258 0.000258 0.00742
平均值
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
525.6℃时 I2(g) + H2(g) 2HI(g)对应的K
8.298
8.306
8.272
8.292
化学平衡常数
通过分析,对比不同温度下的K值数据等,你能得出什么结论?
5
(3)常数K与起始反应方向无关
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
(1)温度不变时, 为常数
(2)常数K与起始浓度大小无关,只与温度有关
K
化学平衡常数
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平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K值越大,表示反应进行得越完全,当K>105时,该反应进行完全。
K值越小,表示反应进行得越不完全,当K<10-5时,该反应很难发生。
化学平衡常数
mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
K=
cp(C)cq(D)
cm(A)cn(B)
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固体、纯液体和稀溶液中水,浓度是固定不变的,所以浓度视为1,不计入表达式。
非水溶液中的反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。
K一般不写单位。
化学平衡常数
书写规则
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化学平衡常数的计算
1.工业上制备水煤气的反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
830℃时,浓度为0.200 mol/L的CO、1.00 mol/L的H2O发生上述反应,达到平衡时K=1.0。
(1)在830℃达到平衡时,H2和CO2的浓度分别是多少?CO的转化率是多少?
(2)在830℃达到平衡时,其他条件保持不变,向体系中充入一定量的CO,平衡状态是否发生变化?如果变化,平衡向哪个方向移动,此时K是否变化?
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aA(g) + bB(g) cC(g)+dD(g)
c(初)/mol·L-1 n1 n2 0 0
Δc/mol·L-1 x bx/a cx/a dx/a
c(平)/mol·L-1 n1-x n2- bx/a cx/a dx/a
计算模型:三段式
化学平衡常数的计算
=
(cx/a)c
(dx/a) d
(n1-x ) a
(n2-bx/a) b
K=
cc(C)cd(D)
ca(A)cb(B)
2.某温度下,向