内容正文:
第2节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
第二章
【课前导入】——定量描述限度
结论1:一定温度下达到平衡时, 是一个常数。
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
结论2:该常数和反应的起始浓度大小
无关
结论3:该常数与正向建立还是逆向建立平衡________,即与平衡建立的过程________。
无关
无关
一、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。
1、概念:
2、表达式:
对于可逆反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
K
=
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
其中c为各组分的平衡时浓度
单位为 (mol·L-1)n。(可不写单位)
微信公众号:杨 sir 化学
基础版课件不提供所有内容
一、化学平衡常数
1)可逆反应才有平衡常数
2)c 为各组分的平衡浓度。
3)固体或液体纯物质浓度计为1一般不列入浓度商和平衡常数表达式。
4)K 只与温度有关,同一温度下,K 相 同 。与各反应体系中各物质 的初始浓度和反应路径无关
5)非水溶液以及有机反应,水应该写在常数表达式中。
3、注意:
微信公众号:杨 sir 化学
基础版课件不提供所有内容
一、化学平衡常数
练习一下:写出下列各反应的平衡常数表达式。
(1)2NO2(g) N2O4(g), 。
(2)3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g), 。
(3)2Cr(aq)+2H+(aq) Cr2(aq)+H2O(l), 。
(4)C2H5OH(l)+CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l),
。
K=
K=
K=
K=
微信公众号:杨 sir 化学
基础版课件不提供所有内容
二、化学平衡常数与方程式关系
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
=
K
3
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
/
/
2
2
3
2
2
1
3
=
①N2+3H2 2NH3
②2NH3 N2+3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
③
②K1 = K32。即方程式系数变为原来的2倍,则平衡常数变为K 2;方程式系数变为原来的1/2,则平衡常数变为K1/2
结论:①K1= 1/K2。即同一化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
写出下列反应的K并总结规律:
微信公众号:杨 sir 化学
基础版课件不提供所有内容
二、化学平衡常数与方程式关系
写出下列反应的K并总结规律:
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1
2NO2 (g) N2O4 (g) K2
2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3
K3 =K1∙K2
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
C (s) + CO2(g) 2CO(g) K3
K3 =
K1
K2
结论:方程式如果相加(或相减),则平衡常数相乘(除)。
③=①+②
③=①-②
微信公众号:杨 sir 化学
基础版课件不提供所有内容
三、化学平衡常数的应用
(1)K 越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越 ,平衡时反应物的转化率越 。
完全
大
当K> 105时,该反应就进行的基本完全了。
当K<10-5时,认为反应很难发生。
(2)
1、判断可逆反应进行的程度
三、化学平衡常数的应用
2、判断指定条件下可逆反应进行的方向
对于可逆反应 mA(g)+nB(g) ⇋ pC(g)+qD(g) 在一定温度的任意时刻时,Q(浓度商)为
c p (C) ∙ c q (D)
c m (A) ∙ c n (B)
Q =
Q<K ,反应向正方向进行V正 > V逆
Q=K ,反应处于平衡状态V正 = V逆
Q>K ,反应向逆方向进行V正 < V逆
三、化学平衡常数的应用
3、判断可逆反应的热效应
升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应
升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
平衡常数只与反应本身和温度有关
升高温度,吸热反应的平衡常数增大,放热反应的平衡常数减小
三、化学平衡常数的应用
3、相关计算——三段式
例.在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L 。
(1)计算该反应的平衡常数
(2)在上述温度下,若起始时向该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。
基本概念
应用
化学平衡常数
【课堂总结】
概念
表达式
规律
反应程度
反应方向
热效应
计算
K
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
$