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课件网) 第二章 化学反应速率和化学平衡 * 第三节 化学平衡(第三课时) 开平市第一中学 高二化学备课组 三、化学平衡常数 化学平衡常数: 是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积所得的比值。它是个常数,用K表示,例如: mA + nB pC + qD K= [C(C)] p×[C(D)] q [C(A)] m×[C(B)] n 化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中 的万有引力常数一样都是一个常数,只要温 度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一 个具体的常数值。 1.使用化学平衡常数应注意的问题: (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或 生成物的浓度无关。 (2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式 中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一个反应,平衡常数也会改变。 2.化学平衡常数的应用。 (1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物转化率也越大。 (2)可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如:对于可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ,在一定温度的任意时刻,反应物与生成物的浓度如下关系: Qc = [C(C)] p×[C(D)] q [C(A)] m×[C(B)] n Qc 〈 K,反应向正反应方向进行 Qc = K,反应处于平衡状态 Qc > K,反应向逆方向进行 3.利用K可判断反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应; 若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。 四、有关化学平衡的计算: 起始量、变化量、平衡量的计算关系 在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中,计算关系为: aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g) 起 变 平 n1 n2 0 0 ax bx cx dx n1-ax n2-bx cx dx 单位 统一 已知条件 计量系数之比 加、减计算 ⑴、物质浓度的变化关系: ①、反应物:平衡浓度= ——— 起始浓度-变化浓度 ②、生成物:平衡浓度= ——— 起始浓度+变化浓度 ③、各物质的变化浓度之比= ——— 反应式计量系数之比 ⑵、反应物的转化率:反应物转化为生成物的百分率 例1、将6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中,发生下列反应:3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ,经过5min达到化学平衡,此时生成C为2mol,测得D的反应速率为0.1mol/L·min,计算:①、x的值;②、平衡时B的转化率;③、A的平衡浓度。 3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) 解:∵ 起 变 平 mol 6 5 0 0 2 0.1×5×4 1 3 3 4 2 2 ①、 ∵2 : x = 2 : (0.1×5×4) ∴ x = 2 例2、加热N2O5时,发生下列两个分解反应: N2O5 N2O3+O2 , N2O3 N2O+O2;在1L密闭容器中加热4mol N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50 mol/L, N2O3的浓度为1.62 mol/L,求其他各物质的平衡浓度。 解析:这是一个连续平衡的计算,计算思路为:第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量 ∴ 解:∵ N2O5 N2O3+O2 N2O3 N2O+O2 起 变 平 mol 4 0 0 x x x 4- x x x x 0 x y y y x - y y x +y x – y = 1.62 x +y = 4.50 解得: x = 3.06 mol y = 1.44 mol 故:C N2O5 = (4 – 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L C N2O = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L 例3、在密闭容器中,用等物质的量的A和B发生下列反应: A (g) + 2B (g) 2C (g) 反应达到平衡时,若混合气体中A 和B的物质的量之和与C的物质的量相等,求B的 ... ...