新人教版 选修四第二章第第三节化学平衡常数.ppt

第三节 化学平衡 （第三课时） 化学平衡常数 化学平衡常数的推导 序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L 平衡时 c0 (H2) c0(I2) c0 (HI) c[H2] c[I2] c[HI] 1 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 2 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 3 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 4 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 5 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 6 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 48.38 48.61 49.54 48.48 2 c (HI) c(H2) · c(I2) 48.71 48.81 在457.6℃时的可逆反应 平均值 48.74 化学平衡常数的推导 其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。 通过分析实验数据得出： 2 c (HI) c(H2) · c(I2) (1)某温度下时， 为常数 (2)该常数与反应的起始浓度大小无关； (3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关, 即与平衡建立的途径无关。 若用K表示,K平均 =48.74 个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。 1.定义 对于反应: mA + nB pC + qD c (C) · c (D) p q c (A) · c (B) m n K= 2.表达式 3.单位 ∴K的单位为(mol·L-1)?n； ?n=(p+q)-(m+n) ∵浓度的单位为mol·L-1　 在一定温度下的可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓 度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这 一、化学平衡常数 注意：表达式中各物质的浓度均为平衡时的浓度！ 4.化学平衡常数的特点 (1) 化学平衡常数只与温度有关，与压强、起始浓度、起始反应方向均无关。 (2) 纯固体、纯液体浓度固定，不能写在平衡关系式中。 CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g) 例如： K= Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温 3Fe(s) + 4H2O(g) c(CO2) ) H ( c ) O H ( c 2 4 2 4 K = Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+ K = ) Cr2O72- ( c ) CrO42- ( c 2 ) H+ ( c 2 (3) 平衡常数与方程式书写方法有关。 N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 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 = K1 = 1/K2 ② ① 注意 5.化学平衡常数的应用 (1)、判断反应的吸放热情况 若升温K增加， K只与温度有关 若升温K减小， 例题：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下： △ 温度 623K 698K 763K 浓度平衡常数 66 .9 54.4 45.9 通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的 正方向:ΔH ____ 0 该反应正方向为____反应。 该反应正方向为____反应。 ΔH___0 ΔH___0 吸热 放热 (2)、判断反应进行的程度； K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。 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: ①平衡常数数值大，并不代表此温度下反应速率快。 H2(g)+Br2===2HBr(g) k=2.2×1018 　298K时K也很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。 ②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下不可能进行，如:N2+O2?2NO　　K=10-30(298K) 所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该温度下进行实验，以免浪费人力物力 也不代表常温下很容易发生。 Q