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课件网) 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 平衡常数 K = cp (C) cq (D) cm (A) cn (B) 对于一般的可逆反应 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 在一定温度下达到化学平衡时,各物质的浓度满足的数学关系式为: 化学平衡常数(K) 平衡常数表达式: 平衡常数表达式书写———注意事项 ①、表达式中的各物质的浓度必须为平衡时的浓度 ②、平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应 ③、固体、纯液体浓度视为常数,在表达式中不出现 【例1】写出下列可逆反应的平衡常数表达式。 c2(NH3) K1= c(N2) c3(H2) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) 反应01 反应02 N2(g) + H2(g) NH3(g) 1 2 3 2 反应03 c2(NH3) K2= c(N2) c3(H2) c(NH3) K3= c1/2(N2) c3/2(H2) 反应04 Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) 高温 K= c4(H2O) c4(H2) 平衡常数 · 表达式书写 平衡常数 · 方程关系 ①、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ②、2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ③、 N2(g) + H2(g) NH3(g) 1 2 3 2 c2(NH3) K1= c(N2) c3(H2) c2(NH3) K2= c(N2) c3(H2) c(NH3) K3= c1/2(N2) c3/2(H2) 方程关系 ① = -② K1= K关系 1 K2 ① = ③ 1 2 K1= (K2) 总结 1、方程的加减关系 → K的乘除关系 2、方程的系数关系 → K的次方关系 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g) B(g)+C(g) K1 ΔH1 反应② B(g)+C(g) D(g) K2 ΔH2 反应③ A(g) D(g) K3 ΔH3 【例1】对于下列反应,其反应过程的能量变化示意图如下: 下列说法正确的是( ) A.K3=K1+K2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2 C.加催化剂,反应①的反应热降低,反应速率加快 D.增大压强,K1减小,K2增大,K3不变 B 课堂练习 内因:物质性质不同,反应的平衡常数不同 平衡常数 · 影响因素 外因:温度 对于同一个反应来说, K只与温度有关, 改变浓度、压强、催化剂 均不会改变K 温度与平衡常数(K)的关系 “T升K升正为吸,T升K降正为放” 平衡常数 · 应用 思考 结合平衡常数的表达式思考,K 的大小表示什么含义? 平衡常数体现了可逆反应的进行程度(限度) K = cp(C) cq(D) cm(A) cn(B) m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) ①、K值越大,表示反应进行得越完全,平衡时反应物的转化率越大。 一般来说,K≥105时可认为该反应基本完全进行 ②、化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小,并不涉及反应时间和化学反应速率。 也就是说,某个化学反应的平衡常数很大,可能化学反应速率却很小 【例2】在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K值分别是 ①H2+F2 2HF K=1047; ②H2+Cl2 2HCl K=1017; ③H2+Br2 2HBr K=109; ④H2+I2 2HI K=1。 比较K值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A.①②③④ B.④②③① C.①④③② D.无法确定 A 课堂练习 【例1】将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中,加热到800 ℃ ,充分反应达到平衡后,测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。 (1)、求该反应的平衡常数 (2)、求平衡时CO的转化率。 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起 0.01 0.01 0 0 转 0.005 平 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 K= = =1 c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) 0.005 × 0.005 0.005 × 0.005 CO的转化率为: × 100% = 50% 0.005 mol·L-1 0.01 mol·L-1 平衡常数 · 应用 C 起 0.01 0.03 0 0 转 平 【例1】将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中,加热到800 ℃ ,充分反应达到平衡后,测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。 (3)、在上述温度下,CO的量不变,将气态H2O的投料改为0.3 mol, 达到平衡时,C ... ...