化学平衡常数.ppt
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化学平衡常数.ppt
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化学化学反应原理反应原理第二单元第二单元化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度化学平衡常数化学平衡常数化学化学反应原理反应原理复复习习巩巩固固化学平衡状态的判断依据化学平衡状态的判断依据逆逆等等动动定定变变平衡时反应物和生成物的浓度之间是否有某种关系呢?
平衡时反应物和生成物的浓度之间是否有某种关系呢?
平衡时反应物和生成物的浓度之间是否有某种关系呢?
平衡时反应物和生成物的浓度之间是否有某种关系呢?
化学化学反应原理反应原理交交流流与与讨讨论论请大家完成请大家完成P48页的页的“交流与讨论交流与讨论”,并根据所得,并根据所得结果总结归纳平衡时反应物、生成物浓度之间的关系。
结果总结归纳平衡时反应物、生成物浓度之间的关系。
起始浓度起始浓度/molL-1平衡浓度平衡浓度/molL-1平衡浓度关系平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c2(NO2)2.0010-206.3210-36.8410-33.0010-208.0010-31.1010-202.0010-29.4610-31.5210-200.1002.2810-28.8610-21.081.381.613.89171.25171.88169.85170.44化学化学反应原理反应原理4下面我们以下面我们以H2和和I2的反应的反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为例,进一步研究有关问题(某温度下):
为例,进一步研究有关问题(某温度下):
化学化学反应原理反应原理5一、化学平衡常数一、化学平衡常数11、概念概念概念概念22、KK的表达式的表达式的表达式的表达式aA+bBcC+dD对于可逆反应:
对于可逆反应:
在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到平衡状态后,将各物质的物质的量浓度代入以应达到平衡状态后,将各物质的物质的量浓度代入以下表达式,得到的结果是一个定值。
下表达式,得到的结果是一个定值。
化学化学反应原理反应原理6nn写出下列反应在一定温度下的化学平衡常写出下列反应在一定温度下的化学平衡常数表达式数表达式nn
(1)2SO22(g)(g)+O22(g)(g)2SO33(g)(g)nn
(2)SO2(g)(g)+1/2O2(g)(g)SO3(g)(g)nn(3)Cl2(g)(g)+H2O(l)(l)HCl(g)(g)+HClO(g(g)nn(4)C(s)(s)+H2O(g)(g)CO(g)(g)+H2(g)(g)牛牛刀刀小小试试(22)固体、液态水固体、液态水的浓度可视为定值,的浓度可视为定值,其浓度不列入化学平衡常数表达式中。
其浓度不列入化学平衡常数表达式中。
注:
注:
(11)化学平衡常数与反应式的)化学平衡常数与反应式的化学计量数化学计量数有关。
有关。
化学化学反应原理反应原理7牛牛刀刀小小试试【例【例1】25下,向下,向10.0L真空容器中注入真空容器中注入1.00molH2(g)和和1.00molI2(g),反应平衡后,反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0200molL-1。
试求该温度下试求该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的化学平衡常数。
的化学平衡常数。
K=(0.160)2(0.0200)2=64.0c2(HI)c(H2)c(I2)=化学化学反应原理反应原理8牛牛刀刀小小试试【变式【变式1】25下,向下,向10.0L真空容器中注入真空容器中注入2.00molH2(g)和和2.00molI2(g),反应平衡后,反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0400molL-1。
试求该温度下试求该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的化学平衡常数。
的化学平衡常数。
K=(0.320)2(0.0400)2=64.0c2(HI)c(H2)c(I2)=化学化学反应原理反应原理9牛牛刀刀小小试试【变式【变式22】35下,向下,向10.0L真空容器中注入真空容器中注入1.00molH2(g)和和1.00molI2(g),反应平衡后,反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0400molL-1。
试求该温度下试求该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的化学平衡常数。
的化学平衡常数。
(3)化学)化学平衡常数随反应平衡常数随反应温度温度的变化而变化,的变化而变化,在使用平衡常数时应注明温度。
在使用平衡常数时应注明温度。
K=(0.120)2(0.0400)2=9.0c2(HI)c(H2)c(I2)=化学化学反应原理反应原理1033、化学平衡常数的意义、化学平衡常数的意义、化学平衡常数的意义、化学平衡常数的意义平衡常数平衡常数KK的大小能说明反应进行的程度的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度也叫反应的限度)。
KK值越大值越大KK值越小值越小表示反应进行得越完全表示反应进行得越完全表示反应进行得越不完全表示反应进行得越不完全化学化学反应原理反应原理11利用利用K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态你你知知道道吗吗?
QcK,v正正v逆逆,反应向反应向方向进行方向进行QcK,v正正v逆逆,反应处于平衡状态反应处于平衡状态QcK,v正正v逆逆,反应向逆方向进行反应向逆方向进行则:
则:
如某温度下,可逆反应如某温度下,可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)化学平衡常数为化学平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:
关系如下:
正正化学化学反应原理反应原理12nn反应反应反应反应CO+HCO+H22OCOOCO22+H+H22(全为气态)在一定全为气态)在一定全为气态)在一定全为气态)在一定温度时的化学平衡常数为温度时的化学平衡常数为温度时的化学平衡常数为温度时的化学平衡常数为1111,在容器中进行的该反,在容器中进行的该反,在容器中进行的该反,在容器中进行的该反应测得某时刻各组分的浓度分别为应测得某时刻各组分的浓度分别为应测得某时刻各组分的浓度分别为应测得某时刻各组分的浓度分别为nnc(COc(CO)=0.002mol/L)=0.002mol/L,c(Hc(H22O)=0.003mol/LO)=0.003mol/L,c(COc(CO22)=0.0025mol/L)=0.0025mol/L,c(Hc(H22)=0.0025mol/L;)=0.0025mol/L;nn则该反应是否达到平衡状态?
则该反应是否达到平衡状态?
则该反应是否达到平衡状态?
则该反应是否达到平衡状态?
牛牛刀刀小小试试化学化学反应原理反应原理13二、平衡转化率二、平衡转化率()100%=该反应物的该反应物的起始浓度起始浓度该反应物的该反应物的平衡浓度平衡浓度该反应物的起始浓度该反应物的起始浓度表达式:
表达式:
理解注意:
理解注意:
(1)、转化率是对反应物而言的;、转化率是对反应物而言的;
(2)、在一定温度下可逆反应中,、在一定温度下可逆反应中,K值越大,反应物的转化率就值越大,反应物的转化率就越高;越高;(3)、对于一给定可逆反应,、对于一给定可逆反应,K值只与温度有关值只与温度有关,而,而不仅与温不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关度有关也与反应物起始浓度有关。
化学化学反应原理反应原理14牛牛刀刀小小试试【例】在一密闭容器中,【例】在一密闭容器中,CO与与H2O混合加热到混合加热到800达到下列平衡:
达到下列平衡:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00若反应开始时若反应开始时CO和和H2O的浓度分别为的浓度分别为0.200molL-1和和1.00molL-1,求达到平衡时,求达到平衡时CO转化为转化为CO2转化率是转化率是多少?
多少?
化学化学反应原理反应原理对于密于密闭容器中容器中进行的反行的反应:
2NO2NO22NN22OO44,下列,下列说法正确的是说法正确的是()A.A.增大增大NO2的的浓度,平衡常数增大度,平衡常数增大B.B.增大增大N2O4的的浓度,平衡常数增大度,平衡常数增大C.C.增大增大NO2的的浓度,正反度,正反应速率加快,逆反速率加快,逆反应速率减速率减慢慢D.D.增大增大NO2的的浓度,平衡常数不度,平衡常数不变D拓拓展展延延伸伸化学化学反应原理反应原理16拓拓展展延延伸伸高炉炼铁中发生的基本反应如下高炉炼铁中发生的基本反应如下:
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Q。
其其平平衡衡常常数数可可表表达为达为:
K=c(CO2)/c(CO),已知,已知1100,K=0.263
(1)高高炉炉内内CO2和和CO的的体体积积比比值值增增大大,平平衡衡常常数数K值值_(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”)
(2)1100时,测得高炉中时,测得高炉中c(CO2)=0.025molL-1,c(CO)=0.1molL-1,在这种情况下该反应是否处于平衡状,在这种情况下该反应是否处于平衡状态态_(填填“是是”或或“否否”),此时化学反应速率是,此时化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”),其原因是,其原因是。
不变不变否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263,说明不是平衡状态,且向正反应,说明不是平衡状态,且向正反应方向进行方向进行化学化学反应原理反应原理17归归纳纳总总结结平衡体系各物质平平衡体系各物质平衡浓度(固体、纯衡浓度(固体、纯液体除外)液体除外)可逆反应进行程度可逆反应进行程度平衡状态分析平衡状态分析化学平衡化学平衡常数常数平衡转化率平衡转化率
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