人教版高中化学选修4-2.3考点精讲:化学平衡常数
高中化学 2.3化学平衡常数及计算 新人教版选修4
CO2(g)+H2(g),平衡常数
K=1,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol/l,计算该条
精品课件
3、使用平衡常数应注意的几个问题:
(1)必须指明温度,反应必须达到平衡状态
(2)在进行K值的计算时,固体、纯液态不作考虑, 表达式中不需表达
如: Fe3O4(s) + 4H2(g)
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
一定温度下 KKccc4c4(4(4(H(HHH2O22O2))))
思考: K有无单位?
化学平衡常数
精品课件
化学平衡常数——化学平衡的特征
I2(g) + H2(g)
序
起始时浓度mol/L
号
698.6K
2HI(g)
平衡时浓度mol/L 698.6K
平衡时
c0 (H2)
c0(I2)
1 0.01067 0.01196
c0 (HI) 0
(H2)
(I2)
0.001831 0.003129
(HI) 0.01767
思考1:1、 K与a的关系;反应进行的程度越大, K
值 越大
,反应物转化率也
越大
。
2、 K与v的关系; K值大,精速品课率件 不一定 大,
2、判断化学反应进行的方向
浓度商:
对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度幂之 积与反应物浓度幂之积的比值叫浓度商
(1)QC<K , (2)QC=K , (3)QC>K ,
通过分析实验数据得出:
c2 (HI )
1、温度不变时,c(H2 ) • c(I2 )
为常数 用K表示;
2、常数K与反应的起始浓度大小无关;
人教版化学选修四——化学平衡常数
平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x
②求N2、H2的初始浓度。 N2+3H22NH3
反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3
N2 + 3H2 2NH3 平衡 3mol·L-1 9mol·L-1 4mol·L-1
初始 (3+2) (9+6)
0
即: 5
15
0
答:K=7.32×10-3,初始[N2]、[H2]为5、15mol·L-1。
K = K1/K2
2CO(g)
K
CO (g) + H2 (g) K1 CO2 (g) + H2 (g) K2
三、化学平衡常数意义
①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,K >105,认为正反应进行得较完全 K <10-5 认为 正反应很难进行(逆反应较完全) 10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应
如:N2(g)+O2(g)
2NO(g) K =1×10-30(298K)
这意味着298K时,N2和O2基本上没有进行反应, 反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行,
平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
三、化学平衡常数意义
平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可 逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示 反应达到平衡所需要的时间。即速率大,K值不一 定大;
二、书写平衡常数关系式的规则
2、同一反应,系数不同,K值不同
例: N2 (g) + 3 H2 (g)
2NH3 (g)
K1 = 1.60 10 5
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g)
人教版高二化学选修四 第二章 第三节 第4课时 化学平衡常数课件
答案
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重点难点探究
一、有关平衡常数的应用
例1 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表 所示: T /℃ K 回答下列问题: 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1 000 1.7 1 20、逆反应速率的比较为v正________ v逆(填“>”、
“<”或“=”)。
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
该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),符号用“ K ”表示。
答案
2.表达式 对反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), cpC· cqD K= m 。 n c A· c B
例如,一定温度下,反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)达平衡时的化学
答案
议一议
1.若温度、压强改变后,引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率怎
样变化?
答案 反应物的转化率一定增大。
2.对于 aA(g) bB(g) + cC(g) ,在恒温恒容条件下增加 A的量, A的转化
率怎样变化?
答案 ①若a=b+c,A的转化率不变;
②若a>b+c,A的转化率增大;
答案
5.K只受温度的影响,怎样根据K的变化判断焓变?
答案 (1)若升高温度,K值增大,则正反应ΔH>0,逆反应ΔH<0;K
值减小,则正反应ΔH<0,逆反应ΔH>0。
(2)若降低温度,K值增大,则正反应ΔH<0,逆反应ΔH>0;K值减小,
则正反应ΔH>0,逆反应ΔH<0。
答案
二、平衡转化率 1.定义
答案 1 K1=K 2 c2HI K1= cH2· cI2
人教版化学选修四2.3.4化学平衡常数ppt课件
K=c Hc22H·cII2=0.010-.020x.021x2= 0.25
x=20%。
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学习探究
基础自学落实·重点互动探究
(2)在容积可变的密闭容器中,2 mol N2 和 8 mol H2 在一定条件下发生反应,达到平衡时,
H2 的转化率为 25%,则平衡时氮气的体积分数是 15.4% 。
温故追本溯源·推陈方可知新
1. 在一定条件下,xA+yB zC 的可逆反应达到平衡。
(1)已知 A、B、C 都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,
则 x,y,z 的关系是______x_+__y_>__z______。
(2)已知 C 是气体,且 x+y=z,在加压时,如果平衡发生移动,
则平衡必须向_逆__反___应__方向移动。
平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1 0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列转说法化错浓误度的/m是ol·L-1 0.05 0.15 0.1 ( C )
√A.反应达到平衡时,X 的转1化∶率3∶为 250% √B.反应可表示为 X+3Y 2Z,其平衡常数为 1 600 ×C.增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动,平衡常数增大
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学习探究 活学活用
基础自学落实·重点互动探究
题目解析
1. 对于反应 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常
数,下列说法正确的是 ( B )
A.K=cc43HF2e··cc4FHe32OO4 B.K=cc44HH2O2
表达式
C.增大 c(H2O)或减小 c(H2),会使该反应平衡常数减小
人教版高中化学选修四课件《2.3.3化学平衡常数》.pptx
(2例0121年上海调研)将3molA和1molB混合于一体积 可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强和体积 作为起始条件,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g) +D(g),达到平衡时C的浓度为wmol/L。回答下 面问题:
(1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容 器P中有关物质,平衡后C的浓度仍为wmol/L的 是________。 A.6molA+2molB B.3molA+1molB+2molC C.2molC+1molB+1molD D.1molC+2molD
]2
=
[
1 K
]2
=
K12。
课堂互动讲练
化学平衡常数使用注意事项及应用
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 成物的浓度变化无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时, 由于其浓度可看作“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。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或 缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
解析:Ⅰ中曲线走势表明:随着温度的升高,平衡 常数逐渐增大,说明正反应进行的程度越大,即反 应向正方向移动,正反应是吸热反应,同理可得Ⅱ 为放热。 答案:Ⅰ Ⅱ
3.(2011 年河北秦皇岛高二检测)2000 K 时,反
应 CO(g)+12O2
2(g)的平衡常数为 K,
则相同温度下反应 2CO2 的平衡常数 K′为( )
=
cCO·cH2O cCO2·cH2
=
1 mol/L×3 mol/L 2 mol/L×1.5 mol/L
=
1
>
0.9,所以反应向逆反应方向进行。
人教版2高中化学选修4 .3化学平衡常数
对于可逆反应:m(A g)n(B g)
pC (g)qD (g)
当外界条件发生改变的这一时刻,此时的生成物浓度和反
应物浓度之间的关系用Q表示,
非平衡状态
即此时 则:
c(C)P•c(D)q
Q
c(A)m•c(B)n
生成了1摩尔C气体。 这时A气体的物质的量是
4 3
mo,l A的转化率 33.3%
。
(2)若开始时加入x摩尔A气体,2摩尔B气体,c摩尔C气体。达
到平衡时C气体的物质的量是3摩尔,其占的体积分数是1/3。
则x= 4 c=
3。
开始时化学反应向 达到化学平衡状态不移动 行,逆向进行,达到化学平衡状态不移动)
(2)表达式 对反应:m(A g)n(B g) 当达到化学平衡时:
pC (g)qD (g),
c(C)P•c(D)q
K
c(A)m•c(B)n
例如,一定温度下,反应H2(g)+I2(g) 化学平衡时的化学平衡常数 表达式为
2HI(g)达到 。
c(HI)2
K
c(H2) •c(I2)
(3)意义 . K值越大,反应进行的程度就 反应物转化率就 越大 。 K > 105时,该反应进行基本完全。
H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知K==0.25,计算氢气的转化率?
解:设氢气消耗了x摩尔。
开始 平衡 所以:
H2(g)+I2(g) 2HI(g),
0.1 0.1
0
0.1—x 0.1—x 2x
(2x)2 K(0.1X1)0(0.1X) 0.25.0210% 020% 0.1
人教版化学选修四2.3化学平衡-化学平衡常数 教学课件
⑤0
525.6 ⑥ 0
0
8.30 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977
0
8.27 0.01258 0.00258 0.00258 0.00742
表二
结论1:不管H2、I2、HI的初始浓度是多少,也无论平 衡从正方向建立还是从逆方向建立(即与平衡建立的
途径无关),只要保持反应体系的温度不变,达到化 学平衡状态后, c2 (HI) 为一常数。
高温
Fe3O4(s) + 4H2(g)
3Fe(s) + 4H2O(g)
K=
c4( H2O ) c4( H2 )
Cr2O72- + H2O
2CrO42- + 2H+
K = c2 (CrO42-) c2 ( H+) c (Cr2O72- )
注意事项:浓度为常数纯固体和纯液体,不列入平衡关 系式中,注意气态H2O(g)要列入平衡表达式式。
练习1 请写出以下反应的平衡常数表达式:
① N2+3H2
2NH3
② 2NH3
N2+3H2
③
1 2
N2
+
3 2
H2
NH3
K1
=
c(
c2( NH3 ) N2 ) c3( H2
)
K2
=
c(
N2 ) c3( H2 c2 ( NH3 )
)
K3
=
c1/
2(
c( N2
NH 3 ) c3/
) 2(
H2
)
K1 = 1/K2
① 1.197×10-2 6.944×10-3
0
5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.32
人教高中化学选修四2.3化学平衡--化学平衡常数及计算 课件(共23张PPT)
下,将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和1.0mol
/LO2(g)混合注入一密闭容器中,当达到平衡状
态时,测得容器中SO2(g)的转化率为80%,试求
在该温度下
(1)此反应的平衡常数。
(2)求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。
cm(A) cn(B)
高温高压
例如:合成氨反应:N2 + 3H2 催化剂 2NH3 的浓度平衡
常数可表示 为:
K
c2 (NH3) c(N2 ) • c3(H2 )
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) 催化剂 2SO3(g)
C(s)+H2O(g)
K
c2
c2 (SO3) (SO2 ) • c(O2
)
3.平衡常数的单位
CO(g)+H2(g)
K c(CO) • c(H2 ) c( H 2O)
对于反应: mA+nB
pC+qD
平衡常数的数学表达式 K = cp(C)·cq(D)
• [思考与交流1]
cm(A)·cn(B)
• 1、K值的大小说明了什么? 定量的衡量化学反应进行的程度,即可能性问题。
(1)K值越大,表示反应进行的程度越大,反 应物转化率也越大。
cm(A)·cn(B)
二、平衡常数的有关计算 1.直接求平衡常数
练习:对于反应2SO3(g)
2SO2(g)+
O2(g),若在一定温度下,将2mol的SO3(g)放入
一体积为2L的密闭容器中,当达到平衡状态时,
测得O2(g)的物质的量为0.6mol,试求此反应的 平衡常数。
2.平衡转化率与平衡常数的相互求算
选修4-第二章-第三节-化学平衡——化学平衡常数
例题 : 高炉炼铁中发生的基本反应如下:
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ;△H>0
其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO),已知 1100℃,K=0.263
1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 处于平衡状态_______(填“是”或“否”), 此时化学反应向
CO(g)+H2O(l) CO(g)+H2(g)
6.化学平衡常数的应用: (1)判断可逆反应是否达到平衡及反应方向 对于可逆反应,在一定温度的任意时刻,反应物的 浓度和生成物的浓度有如下关系:
叫该反应的浓度商
(1)QC<K ,反应向正方向进行 (2)QC=K ,反应处于平衡状态 (3)QC>K ,反应向逆方向进行
c 2(HI)
c(H2) ·c(I2)
的值,
通过分析实验数据得出:
(1)温度不变(保持457.60C)时, c2(HI) 为常数,用 K
表示,K = 48.74;
c(H2) ·c(I2)
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关;
(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。
四、化学平衡常数
CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K
= 1.0 ;求恒温恒容体系中,用c(CO):c(H2O)=1:1或
1:4开始,达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 1
00
转化c -x -x +x +x
化学平衡常数
化学平衡常数一、地位和作用《化学平衡常数》是新课标人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章第3节《化学平衡》第三课时的内容,本节课主要介绍了化学平衡常数的定义、公式、表达时的注意事项、意义、应用以及相关的计算方法,本节课的教学目的在于引导学生从化学平衡状态的定义来理解化学平衡常数,学会利用数据分析和解决化学平衡中出现的问题,进而总结规律。
所以说,化学平衡常数在本章的教学中起着承上启下的作用,一方面它是对化学平衡知识的延伸和拓展,另一方面学好化学平衡常数的知识对后续水溶液中离子平衡的探究具有指导作用。
同时,通过本节课的探究,学生可以基本掌握化学平衡常数的计算方法,为有关化学平衡问题的数据处理方面提供一个新的解题方向。
因此,化学平衡常数在整个第二章中占有重要的地位,而第二章的内容又是全书的教学重点,所以平衡常数的知识也是本书的重点之一。
不仅如此,在本节课的教学活动中,学生的竞争意识、问题意识、分析处理数据能力、自主学习能力、合作探究能力等可以得到有效的提高,对于学生在日后激烈的社会竞争中,更好的处理繁杂的化学数据、解决复杂的化学事件、建立良好的团队精神、具备更高的科学素养具有极大的帮助,有利于培养学生运用科学的方法、正确的态度进行化学学习,建立对化学世界的科学的研究方法,对学生的终身发展起到积极的促进作用。
二、学情分析本节课的教学对象是高中二年级的学生,对于已经经历了一年高中学习的学生而言,他们基本上具备了较强的观察能力、逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力。
在介绍平衡常数之前,学生已经学习过化学反应速率和化学平衡方面的知识,初步掌握了化学平衡中有关反应速率、浓度等的计算方法。
根据奥苏贝尔的有意义学习理论,这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的‚先行组织者‛,化学平衡常数的学习要以此为基础,注意新知识和‚先行组织者‛之间的联系和区别,在原有知识的基础上,深化对它的认识和理解,从而培养学生从定量的角度更好理解化学平衡的知识。
选修4-2.3化学平衡
04 化学平衡在生产生活中的 应用
工业生产
化学平衡在工业生产中有着广泛 的应用,如化学反应速率控制、 物质分离和提纯、化学反应过程
优化等。
通过控制反应条件,如温度、压 力和浓度,可以调节化学平衡, 提高产物的收率和质量,降低能
耗和资源消耗。
在化工生产中,化学平衡的计算 和分析有助于确定最佳工艺条件, 优化生产流程,提高经济效益。
实验目的与原理
目的
通过实验探究化学平衡的原理,了解化学平衡的建立、影响因素以及化学平衡常 数的测定方法。
原理
化学平衡是指在一定条件下,可逆反应达到动态平衡状态,此时正反应和逆反应 速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化。化学平衡常数是描述化学平衡 状态的重要参数,其值取决于反应条件和反应物浓度。
实验步骤与操作
步骤五
分析实验数据,得出结论。
步骤一
准备实验试剂和仪器,包括可逆反应所需 的反应物和生成物、容量瓶、滴定管、烧 杯、搅拌器等。
步骤二
按照实验要求配制不同浓度的反应物溶液 ,并记录初始浓度。
步骤四
当反应达到平衡时,记录各物质的平衡浓 度,并计算化学平衡常数。
步骤三
将反应物溶液加入烧杯中,启动搅拌器, 观察反应现象,记录反应过程中各物质的 浓度变化。
环境保护
化学平衡在环境保护中发挥着重要作用,如污染治理、废物处理和资源回收等。 通过化学反应将污染物转化为无害或低毒性的物质,降低其对环境和人体的危害。
利用化学平衡原理可以优化废物处理过程,提高废物处理效率,减少对环境的负担。
生命过程
化学平衡在生命过程中起着至关重要的作用,如酶催化 反应、生物代谢和细胞信号转导等。
用百分数或小数表示反应 物的转化率,直观反映反 应进行的程度。
高中化学人教版配套课件 选修4 2.3.3 化学人教版配套课件 平衡常数
第3课时 化学平衡常数 问题 当堂 导学 检测 二、影响化学平衡常数的因素
活动与探究
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
观察下面两个表, 想想影响 K 值大小的因素是什么? 表一: H2( g) +I2( g) 2HI( g) ΔH<0
平衡浓度/(mol· L-1) HI 0 0.010 69 0 0.016 55 H2 0.001 831 0.001 141 0.004 56 0.003 39 I2 0.003 129 0.001 141 0.001 95 0.003 39 HI 0.017 67 0.008 410 0.008 59 0.009 77 I2 0.011 96 0 0.009 04 0
第3课时 化学平衡常数 目标 预习 导航 引导
1.化学平衡常数
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
( 1) 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 , 这个常数就是该反 应的化学平衡常数。通常用符号 K 表示。 ( 2) 表达式: 对于一般的可逆反应 mA( g) +n B ( g) 常数的表达式为
第3课时 化学平衡常数 问题 当堂 导学 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
一、化学平衡常数
活动与探究 阅读教材, 分析当一个可逆反应达到化学平衡状态时, 反应物和生 成物的浓度之间有怎样的定量关系, 你能得出什么结论? 答案: 在一定温度下, 当一个可逆反应达到平衡状态时, 生成物浓度 以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比 值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数 ( 简称平衡堂 导学 检测
高中化学 2.3化学平衡常数课件 新人教版选修4
平衡时各物质浓度
序
(⨯10-3 mol/L )
(⨯10-3 mol/L )
号
H2
1 11.97 2 12.28 30
I2
6.944 9.964
0
HI H2的H2转 I化2的率I2转为:HI 0 化5率.61为7 : 0.5936 12.70
91% 0 533.584%1 1.524 16.87
68.7% 84%
一、化学平衡常数
1、 概念
对某一可逆反应,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,生成物浓度的幂之 积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数称 为化学平衡常数,用K表示。
2、K的表达式
对于下列可逆反应:aA (g)+ bB (g)
则有:
K
cc(C)cd(D) ca(A)cb(B)
2HCl(g) 2HBr(g)
2.57×10 33 1.91×10 19
H2(g)+I2(g)
2HI(g)ຫໍສະໝຸດ 8.67×10 2结论1: 平衡常数的大小反映了化学反应正向 进行的程度。(也叫 反应限度 )
K值越大,反应正向进行的程度
就 越大 ,反应物的转化
率
越大 。
K值越小,反应正向进行的程度 就 越小 ,反应物的转化率 越小 。
答:平衡常数为64.0。
= 64.0
【例2】在一密闭容器中,CO与H2O混合加热到800℃
达到下列平衡:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
K=1.00,若反应开始时CO和H2O的浓度均为0.200
mol·L-1 ,求达到平衡时CO转化为CO2转化率是多少?
高二化学人教版选修4课件2.3.4 化学平衡常数
重难点
情景导入
知识点拨
典例引领
讨论探究 (1)利用计算出的平衡常数的数值分析,当温度一定时,平衡常数 的大小有何特点? (2)结合平衡常数表达式分析,平衡常数的大小与正向反应进行的 程度有何关系?平衡常数的大小与反应物的转化率大小有何关系? 探究提示:(1)温度一定,平衡常数一定。 (2)对于一个具体的反应,平衡常数越大,说明平衡体系中生成物 所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得 越完全,反应物的转化率越大。
重难点
情景导入
知识点拨
典例引领
1.化学平衡常数与平衡转化率的关系 (1)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),平衡常数 (固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常 数表达式中)。 A 的初始浓度-A 的平衡浓度 α (A)= × 100% 达到平衡时反应物A的转化率为 A 的初始浓度 (2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。反应物 的转化率不仅与温度有关,还与浓度、压强等因素有关,对于一个 具体的化学反应,化学平衡常数增大,转化率一定增大,转化率增大, 平衡常数不一定增大。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。一定温度下,一 个具体的化学反应(化学方程式一定),化学平衡常数只有一个。
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4.反应物的转化率
某指定反应物的转化率为
Δ������ ������ 始
× 100%=
������
������ 始
× 100%。
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自主检测
反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为(
)
A.K= B.K= C.K=
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化学平衡常数
【考点精讲】
1. 概念:在一定温度下,达到平衡的可逆反应,其生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值是一个常数,该常数即为平衡常数,用K 表示。
2. 表达式:aA (g )+bB (g (g )+dD (g ) ()()
()()c d a b c C c D K c A c B ⨯=⨯ ①对于给定反应,正逆反应的化学平衡常数不一样。
例如:a A (g )+b B (g C (g )
=·c a b c C K c A c B ()()()正 ·=a b c c A c B K c C ()()()
逆 正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系 ②对于一个可逆反应,化学计量数扩大或缩小,化学平衡常数不一样。
例如:a A (g )+b B (g C (g ) ()
()()
1 K ·c a b c C c A c B = na A (g )+nb B (g C (g ) ()
()()2 K ·nc na nb c C c A c B ==n 1K 或 K 1=n K 2 3. 特点:平衡常数K 与温度有关,与浓度和压强无关。
4. 意义:
①K 的大小,可推断反应进行的程度。
K 越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;K 越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小。
②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。
在某温度下,某时刻反应是否达到平衡,可用该时刻产物的浓度商Q c 与K c 比较大小来判断。
当Q c >Kc ,υ(正)<υ(逆),未达平衡,反应逆向进行;
当Q c <Kc ,υ(正)>υ(逆),未达平衡,反应正向进行;
当Q c =Kc ,υ(正)=υ(逆),达到平衡,平衡不移动。
③平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。
如2SO
2(g )+O 3(g )298K 时,K p =3.6×1024很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。
注意:(1)平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关;
(2)对于给定的化学方程式,正逆反应的平衡常数互为倒数;
(3)平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应;
(4)固体或纯液体或液态水不列入平衡常数的表达式中(因其浓度为常数,可认为为“1”,代入表达式中,可消去)。
【典例精析】
例题1已知反应①:CO(g)+CuO(s
2
(g)+Cu(s)在某温度下的平衡常数为K1;
反应②:H
2
(g)+CuO(s(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数为K2;
反应③:CO(g)+H
2
O(g CO2(g)+H2(g)在相同的某温度下的平衡常数为K。
则下列说法正确的是()
A. 反应①的平衡常数
()()
()()
2
1
·
K =
·
c CO c Cu
c CO c CuO
B. 反应③的平衡常数K=K1 K2
C. 对于反应③,恒温时,增大压强,平衡常数一定增大
D. 对于反应③,恒容下,升高温度,平衡常数一定不变
思路导航:在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A
错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=K1
K2,B正确;反应③中,
温度不变平衡常数不变,温度升高,温度改变平衡常数一定改变,所以C、D 错误。
答案:B
例题2已知可逆反应:M(g)+N(g(g)+Q(g),请回答下列问
题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L -1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________;
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 mol·L-1,c(N)=a mol·L-1;达到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a=________;
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=b mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
思路导航:(1)M(g)+N(g(g)+Q(g)。