《化學第二章 第三節(jié) 化學平衡常數(shù)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《化學第二章 第三節(jié) 化學平衡常數(shù)(21頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向平衡移動結果平衡移動結果(和變化的瞬間比較)(和變化的瞬間比較)正正C反反減小減小V小小(n小?。㏄減小減小T升高升高吸熱吸熱T降低降低C反反減小減小逆逆 C反反增大增大C反反增大增大P增大增大結論:結論:如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、濃度、壓強等),平衡就向能夠濃度、壓強等),平衡就向能夠減弱減弱這種改變的這種改變的方向移動。方向移動。三、平衡移動原理(勒夏特列原理):(1) (1) 平衡移動的結果只能平衡移動的結果只能減弱減弱(不可不可能抵消能抵消)外界條件的變化。)外界條件的變化。(2)(2)適用范圍是只有
2、一個條件變化的情況,適用范圍是只有一個條件變化的情況,當多個條件同時當多個條件同時發(fā)生變化時,應用化學發(fā)生變化時,應用化學平衡常數(shù)判斷平衡常數(shù)判斷四、化學平衡常數(shù)四、化學平衡常數(shù)序序號號起始時濃度起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度平衡時濃度mol/L698.6K平衡時平衡時c0 (H2)c0(I2)c0 (HI)c(H2)c(I2)c(HI)10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.0
3、10690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33425.6 )()()(222IcHcHIc根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出平衡時根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出平衡時 的值,并分析其中規(guī)律。的值,并分析其中規(guī)律。)()()(222IcHcHIc通過分析實驗數(shù)據(jù)得出:通過分析實驗數(shù)據(jù)得出:溫度不變溫度不變時,時, 為常數(shù)為常數(shù) )()()(222IcHcHIcI2(g) + H2(g) 2HI(g)(1)定義:在一定)定義:在一定溫度溫度下,當一個可逆反應達下,當一個可逆反應達到化學到化學平衡平衡時,時,生成物濃度生成物濃度冪冪之積與
4、反應物濃度之積與反應物濃度冪冪之積的比值是一個常數(shù)之積的比值是一個常數(shù),這個常數(shù)就是該反應,這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù)。的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù)。1、化學平衡常數(shù):、化學平衡常數(shù):符號:符號:K Kcp (C) cq (D) cm (A) cn(B) K =(3) 單位單位: 不確定,但需要寫不確定,但需要寫(2)表達式:)表達式:mA(g) +nB(g) pC(g) + qD(g)(4 4)注意:)注意: 固體固體或或純液體純液體不寫入平衡常數(shù)表達式不寫入平衡常數(shù)表達式 液態(tài)液態(tài)水不寫入平衡常數(shù)表達式水不寫入平衡常數(shù)表達式 水蒸氣寫入常數(shù)表達式水蒸氣寫入常數(shù)表達式 同
5、一個反應,計量數(shù)不同,同一個反應,計量數(shù)不同,K K不同;不同; K K與方程式對應與方程式對應練習:練習:不同溫度時,反應不同溫度時,反應:H2(g)+I2(g) 2HI(g) 的的平衡常數(shù)與溫度平衡常數(shù)與溫度的關系如下:的關系如下:溫度溫度623K698K763K平衡常數(shù)平衡常數(shù)66 .954.445.9正方向是放熱反應還是吸熱反應?正方向是放熱反應還是吸熱反應?放熱放熱K只與溫度有關只與溫度有關(5)影響)影響K的因素:的因素:若正反應是吸熱反應若正反應是吸熱反應,升高溫度升高溫度,K 增大增大若正反應是放熱反應若正反應是放熱反應,升高溫度升高溫度,K 減小減小 一般來說,反應的平衡常數(shù)
6、一般來說,反應的平衡常數(shù)K10K105 5,認為,認為正反正反應進行得較完全應進行得較完全。K K值的大小,可推斷反應進行的程度。值的大小,可推斷反應進行的程度。 K K值越大,值越大,反應反應進行的程度越大,進行的程度越大,反應物的反應物的轉化率越大。轉化率越大。(6)K的應用的應用計算物質的濃度及轉化率計算物質的濃度及轉化率cp(C) cq(D)cm(A) cn(B) Q 濃度商:濃度商:其中各物質的濃度為任意時刻的濃度其中各物質的濃度為任意時刻的濃度 Q K:逆向移動:逆向移動 Q K:正向移動:正向移動 Q K:平衡狀態(tài):平衡狀態(tài)判斷平衡狀態(tài)和平衡移動方向判斷平衡狀態(tài)和平衡移動方向例:
7、例: 在一定體積的密閉容器中發(fā)生反應:在一定體積的密閉容器中發(fā)生反應: CO2(g)H2(g) CO(g) H2O(g) 800時,其平衡常數(shù)為時,其平衡常數(shù)為0.9,在某時刻,在某時刻 測得容器內各物質的濃度分別為測得容器內各物質的濃度分別為 c(CO2):2mol/L; c(H2):1.5mol/L; c(CO):1mol/L; c(H2O):3mol/L,則,則 該反應向該反應向_反應方向進行反應方向進行逆逆 例例2: 在一定溫度下,在一個密閉容器中加入在一定溫度下,在一個密閉容器中加入H2和和 I2蒸氣各蒸氣各0.5mol,發(fā)生反應,發(fā)生反應H2I2 2HI, 達到平衡時,生成達到平衡
8、時,生成HI 0.5mol,若其它條件不,若其它條件不 變,開始充入的變,開始充入的H2為為2mol,則達到平衡時生,則達到平衡時生 成的成的HI可能是下列中的可能是下列中的 A1.1mol B0.98mol C0.8mol D0.5molC0.8mol 已知可逆反應:已知可逆反應:M(g)N(g) P(g)Q(g) H0。請回答下列問題:請回答下列問題: 在某溫度下,反應物的起始濃度分別為:在某溫度下,反應物的起始濃度分別為:c(M)1 molL1,c(N)2.4 molL1;達到平衡后,;達到平衡后,M的轉的轉化率為化率為60%,此時,此時N的轉化率為的轉化率為_; 若反應溫度升高,若反應
9、溫度升高,M的轉化率的轉化率 (填(填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”);); 若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為:若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為:c(M)4 molL1,c(N)a molL1;達到平衡后,;達到平衡后,c(P)2 molL1,a ; 若反應溫度不變,反應物的起始濃度為:若反應溫度不變,反應物的起始濃度為:c(M)c(N)b molL1,達到平衡后,達到平衡后,M的轉化率為的轉化率為 。25% 增大增大 6mol/L 41% 例例1:對于反應對于反應2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一若在一定溫度下,將定溫度下,將0.1mol的的SO2
10、(g)和和0.06mol O2(g)注入一注入一體積為體積為2L的密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容的密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中有器中有0.088mol的的SO3(g)試求在該溫度下試求在該溫度下(1)此反應的平衡常數(shù)。)此反應的平衡常數(shù)。(2)求)求SO2(g)和和O2(g)的平衡轉化率。的平衡轉化率。注:溫度一定時,對于一個化學反應,平衡常數(shù)雖然注:溫度一定時,對于一個化學反應,平衡常數(shù)雖然一定,一定,但不同的反應物的平衡轉化率可能不同但不同的反應物的平衡轉化率可能不同。不能。不能脫離具體的反應物談平衡轉化率。脫離具體的反應物談平衡轉化率。(3)化學平衡常數(shù)的計算)化學平衡
11、常數(shù)的計算2、在密閉容器中,將、在密閉容器中,將NO2加熱到某溫度時,可進行如加熱到某溫度時,可進行如下反應:下反應: 2NO2 2NO+O2,在平衡時各物質的濃在平衡時各物質的濃度分別是度分別是c(NO2) =0.06mol/L, c(NO)=0.24mol/L,c(O2)=0.12mol/L.試求:試求:(1)該溫度下反應的)該溫度下反應的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)。(2)開始時)開始時NO2的濃度。的濃度。(3) NO2的轉化率。的轉化率。3 、反應反應SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若若在一定溫度下,將物質的量濃度均為在一定溫度下,將物質的量濃度均為2mol/L的的S
12、O2(g)和和NO2(g)注入一密閉容器中,當達到平衡注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉化率為的轉化率為60%,試求:在該溫度下。試求:在該溫度下。(1)此反應的濃度平衡常數(shù)。)此反應的濃度平衡常數(shù)。(2)若)若SO2(g) 、 NO2(g)的初始濃度均增大到的初始濃度均增大到3mol/L,則則SO2轉化率變?yōu)槎嗌??轉化率變?yōu)槎嗌伲?、在在2L的容器中充入的容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g),發(fā)生發(fā)生反應:反應:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時反時反應達平衡應達平衡,若若k=1.求:求:(1)CO的平
13、衡濃度和轉化率。的平衡濃度和轉化率。(2)若溫度不變,上容器中充入)若溫度不變,上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g), CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉化率是的平衡濃度和轉化率是多少。多少。(3)若溫度不變,上容器中充入)若溫度不變,上容器中充入 的是的是1mol CO和和 4mol H2O(g), CO和和H2O(g),的平衡濃度和轉化率是的平衡濃度和轉化率是多少。多少。(4)若溫度不變,要使)若溫度不變,要使CO的轉化率達到的轉化率達到90%,在題,在題干的條件下還要充入干的條件下還要充入 H2O(g) 物質的量為多少物質的量為多少。 6 、對于反應對于反應
14、 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在若在一定溫度下,將初始濃度為一定溫度下,將初始濃度為0.4mol/L的的SO2(g)和和1.0mol /LO2(g)混合注入一密閉容器中,當達到平衡混合注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉化率為的轉化率為80%,試求在試求在該溫度下該溫度下(1)此反應的平衡常數(shù)。)此反應的平衡常數(shù)。(2)求)求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡濃度。的平衡濃度。例例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K 2、化學平衡常數(shù)的計算、化學平衡常數(shù)的計算若干方程式相加若干方程式相加(減減),則總反應的平,則總反應的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商商)計算:計算:K、K1、K2之間的關系之間的關系