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
教学目标
1.能书写化学平衡常数表达式,能进行平衡常数转化率的简单计算。
2.能利用化学平衡常数和浓度熵的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
第2课时 化学平衡常数
第二节 化学平衡
一、化学平衡常数
化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应体系中当正、逆反应速率相等时,反应物和生成物浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为
称为 “化学平衡状态”,简称化学平衡。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。
平衡转化率
=
平衡时转化的量
起始的量
×100%
量: 质量、物质的量、体积、浓度 等。
还有什么量可以定量描述平衡状态吗?
I2(g) + H2(g) 2HI(g)
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 0.01135 0.00904 0 0.00356 0.00125 0.01559
0.00458 0.0009733 0.01486
3 0.01201 0.008403 0
4 0 0 0.01520 0.001696 0.001696 0.01181
5 0 0 0.01287
0.001433 0.001433 0.01000
0.004213 0.004213 0.02934
6 0 0 0.03777
c2 (HI)
c(H2) · c(I2)
48.38
48.61
49.54
48.48
48.71
48.81
通过分析实验数据得出:
(2)常数的数值与反应物的起始浓度大小无关;
(3)常数数值与正向建立还是逆向建立平衡无关。
(1)温度不变时, 为常数 平均值为48.74;
c2 (HI)
c(H2) · c(I2)
1、定义
在一定温度下,对达到平衡一个可逆反应而言,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。
2、表达式
符号
一、化学平衡常数
K=
cc(C)cd(D)
ca(A)cb(B)
K
3、单位
浓度单位为 mol·L-1,K单位为 (mol·L-1) n,一般情况下不写单位
(1) K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。
4、化学平衡常数的意义
定量地衡量化学反应进行的程度
(2)一般当K>105时,该反应进行得基本完全。
反应aA+bB cC+dD
K只与温度有关
写出下列反应平衡常数的表达式
K=c(CO2)
5、平衡常数表达式与方程式的关系
(1)纯液体(如水)和固体不出现在K表达式中
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)
K=
c2(SO3)
c2(SO2)c(O2)
K=
c2(HI)
c(H2)c(I2)
K=
c(CO)
c(CO2)c(H2)
5、平衡常数表达式与方程式的关系
(1)纯液体(如水)和固体不出现在K表达式中
(2)K表达式与化学方程式书写形式有关
K2 =1/K1
同一化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) K1
2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) K2
写出下列反应平衡常数的表达式,看看它们之间有何关系?
K1=K22
N2+3H2 2NH3 K1
1/2N2+3/2H2 NH3 K2
5、平衡常数表达式与方程式的关系
⑴纯液体(如水)和固体不出现在K表达式中
写出下列反应平衡常数的表达式,看看它们之间有何关系?
(2)K表达式与化学方程式书写形式有关
(3)同一化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
K3=K1 K2
(4)多重平衡规则:方程式呈相加(或相减)关系,则K呈现相乘(或相除)
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) K1
2NO2(g) N2O4 (g) K2