化学平衡常数.ppt

第三节 化学平衡 化学平衡常数 以氢气和碘蒸气的反应为 例，分析课本P29表中的 数据，得出结论。 探究 I2(g) + H2(g) 起始时各物质的浓度 (mol·L-1) 平衡时各物质的浓度 (mol·L-1) 平衡常数 H2 I2 HI H2 I2 HI 1.197×10-2 6.994×10-3 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.38 1.228×10-2 9.964×10-3 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.61 1.201×10-2 8.403×10-3 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.197×10-3 1.181×10-2 48.48 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.197×10-3 1.000×10-2 48.71 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.81 化学平衡常数平均值 48.74 2HI(g) c2(HI) c(I2)·c(H2) (1)温度不变(保持457.60C)时， 为常数,用 K表示,K = 48.74； 2 c (HI) c(H2) · c(I2) 分析、讨论实验数据得出： (2)温度不变时 常数K与反应的起始浓度大小无关， 与平衡时各物质的浓度大小无关 (3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的过程无关。 二、平衡常数的数学表达式及单位： K = 一、化学平衡常数定义： 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，这个常数就是化学平衡常数 对于一般的可逆反应mA + n B p C +q D 浓度的单位为mol·L-1 ，在应用中，k作为一个量纲，常常不写单位。 cp (C) c q(D) cm (A) cn(B) 注意，固体和纯液体不参与运算 练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3（g） C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 催化剂 注意： 反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！ 1.平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。 K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K 值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。 2.反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数K≥105，认为正反应进行得较完全；K ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）说明正反应在该条件下不可能进行。 三、平衡常数的意义 对于可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意： （2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度 生成物D: [D] = c0(D) +△c(D) （3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d （1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度； 反应物A: [A]=c0(A) - △c(A) 四、有关化学平衡常数的计算 平衡转化率: 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率α来表示反应限度。 对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g) 反应物A的平衡转化率可表示： 例1: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)求该反应的平衡常数 (2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度. H2（g) + I2(g) 2HI(g) 解(1)根据题意得: 平衡浓度 mol/L: 0.0080 0.0080 0.0040 起始浓度 mol/L: 0.01 0.01 0 K= C(HI)2 C(H2)C(I2) =0.25 H2 (g) + I2(g) 2HI(g) 平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x 起始浓度mol/L: 0.02