内容正文:
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
第二章 化学反应速率与化学平衡
人教版2019 高一
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【复习回顾】判断可逆反应到达平衡状态的标志?
(1)ν正= ν逆≠0——方向和比例
(2)各组分浓度(或含量)保持不变——变量不变
能否从定量的角度研究一个可逆反应是否到达平衡状态呢?
二、化学平衡常数
【思考】分析P33、34教材表格2-1,一定温度下,化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢?你还能得出什么结论?
二、化学平衡常数
在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,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,该常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。
1.化学平衡常数:
(1)定义:
(2)表达式:
对于可逆反应:mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g)
任意时刻,浓度商
平衡状态时,
二、化学平衡常数
①反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
②化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同。
(3)注意:
(4)与浓度商的关系:
(5)影响因素:
①内因:同一温度下,不同的反应化学平衡常数不同
同一化学反应,平衡常数与浓度、压强无关,只与温度有关
升高温度,吸热反应的平衡常数增大
②外因:
Q
起点
Q=K
平衡状态
V正>V逆
V正<V逆
Q<K
Q>K
向正向进行
向逆向进行
二、化学平衡常数
(6)意义:
K 越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,平衡时反应物的转化率越大;反之,K 越小,该反应进行程得越不完全,平衡时反应物的转化率越小。
(一般来说,当K>105时,该反应就进行得基本完全了。)
化学反应 平衡常数
①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) K(298 K)=5.6×105
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) K(298 K)=1.9×10-31
二、化学平衡常数
2.化学平衡常数的书写
例1:写出下列反应的化学平衡常数表达式
化学方程式 平衡常数表达式
<m></m> _ __________________
<m></m> _ __________
<m></m> _ ____________________
二、化学平衡常数
<m></m>
<m></m>
K4
<m></m> <m></m>
<m></m> ,所以 <m></m> 。
【例2】写出下列反应平衡常数的表达式,看看它们之间有何关系?
二、化学平衡常数
(1)若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或 1/n 次幂。
(2)对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2,则:
①若两反应相加,则总反应的平衡常数K=K1·K2。
②若两反应相减,则总反应的平衡常数K= 。
3.平衡常数与方程式的关系
4.平衡常数及转化率相关计算
【例3】在830 K时,在密闭容器中发生可逆反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。试回答下列问题:
(1)若起始时c(CO)=2 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,4 s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=____,H2O的转化率为 。
(2)若起始时c(CO)=3 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,则在该温度下达到平衡后,CO的转化率为 ,H2O的转化率为 。
(3)在相同温度下,若起始时c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”),此时v正 (填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
知识小练
eq \f(K1,K2)
$$