平衡常数

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化学反应的平衡常数计算公式

化学反应的平衡常数计算公式

化学反应的平衡常数计算公式化学反应中的平衡常数是描述反应体系平衡状态的一个重要指标。

平衡常数能够量化反应物与生成物之间的浓度关系,反映了反应体系的平衡位置和反应方向。

在化学反应中,平衡常数的计算是必不可少的,本文将介绍化学反应的平衡常数计算公式及其应用。

一、平衡常数的定义平衡常数(K)是指在给定温度下,当反应体系达到平衡时,各种物质浓度(或压强)之间的比值的乘积所得到的一个常数。

对于一般反应:aA + bB ↔ cC + dD其平衡常数的表达式为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B 和生成物 C、D 的浓度,a、b、c、d 分别表示反应物与生成物的化学计量系数。

二、平衡常数的计算公式根据定义,平衡常数的计算需要知道反应体系达到平衡时各种物质的浓度。

一般情况下,可以通过浓度计算来确定,也可以通过气体压强计算来确定。

具体计算公式如下:1. 对于物质浓度的计算若反应体系中的物质浓度已知,可以直接代入上述平衡常数的表达式中进行计算。

例如,如果反应物 A、B 的浓度为 [A]0、[B]0,生成物 C、D 的浓度为 [C]0、[D]0,且反应物与生成物的化学计量系数分别为 a、b、c、d,则平衡时的平衡常数 K 为:K = [C]0^c[D]0^d / [A]0^a[B]0^b2. 对于气体压强的计算当反应体系中的物质为气体时,可以通过气体压强的计算来确定平衡常数。

根据气体状态方程,有以下两种情况的计算公式:(1)当反应物与生成物的总压强相等时:Kp = (pC / pA)^c(pD / pB)^b其中,pA、pB、pC、pD 分别为反应物 A、B 和生成物 C、D 的气体分压。

(2)当反应物与生成物的总物质数相等时:Kc = (C / A)^c(D / B)^b其中,C、D、A、B 分别为反应物 A、B 和生成物 C、D 的物质数。

化学平衡与平衡常数的关系

化学平衡与平衡常数的关系

化学平衡与平衡常数的关系化学平衡是指在一个封闭反应体系中,各反应物和生成物之间的相对浓度达到一定比例的状态。

而平衡常数则是描述了在该平衡状态下,各物质浓度之间的数学关系。

本文将探讨化学平衡与平衡常数之间的关系,以及如何计算平衡常数。

1. 化学平衡的概念化学反应是指化学物质之间发生物质和能量的转化过程。

平衡态是指在一定温度、压力和浓度下,反应物和生成物之间的相对浓度保持不变的状态。

在平衡态下,前反应与后反应的速率相等。

2. 平衡常数的定义平衡常数(Keq)是在平衡态下,各反应物和生成物浓度的相对关系的数学表达式。

对于一个简单的化学反应:aA + bB ↔ cC + dD,平衡常数Keq的表达式为:Keq = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示参与反应的物质的浓度。

3. 平衡常数的计算平衡常数可以通过实验测量得到,也可以通过热力学数据计算得到。

在实验中,需要确定反应物和生成物的浓度,以及温度和压力等条件。

通过改变浓度或者温度等因素,可以得到不同平衡态下浓度的变化情况,从而计算出平衡常数。

4. 平衡常数的意义平衡常数反映了反应物转化为生成物的趋势和平衡状态的稳定程度。

平衡常数大于1表示生成物浓度相对较高,反应向生成物的方向进行;平衡常数小于1表示反应物浓度相对较高,反应向反应物的方向进行;平衡常数等于1表示反应物和生成物浓度相等,反应处于动态平衡状态。

5. 影响平衡常数的因素平衡常数受到温度、压力和浓度等因素的影响。

温度升高通常会导致平衡常数增大,但在某些反应中可能会导致平衡常数减小。

压力的增加对气相反应的平衡常数有影响,但对液相和固相反应影响较小。

浓度的变化会改变平衡常数的值。

6. 应用实例平衡常数的应用非常广泛。

例如,在酸碱中,平衡常数表达了酸碱溶液中酸碱浓度的相对关系;在溶解度平衡中,平衡常数描述了溶解度与自溶液的离子浓度之间的关系。

结论化学平衡与平衡常数密切相关,平衡常数是描述平衡反应的定量指标。

平衡常数计算公式

平衡常数计算公式

平衡常数计算公式平衡常数(Ka)是指在给定条件下,化学反应达到平衡时,反应物和生成物之间浓度的相对关系。

平衡常数的计算公式可以使用两种方法:浓度法和活度法。

一、浓度法1.对于一般的平衡反应:aA+bB⇌cC+dD平衡常数Ka的计算公式为:Ka=[C]c[D]d/[A]a[B]b其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的摩尔浓度。

2.对于涉及气体的平衡反应:aA+bB⇌cC+dD+eE平衡常数Ka的计算公式为:Ka=(PC)c(PD)d(PE)e/(PA)a(PB)b其中,PA、PB、PC、PD和PE分别表示气体反应物A、B和生成物C、D、E的分压。

3.对于涉及溶液的平衡反应:aA+bB⇌cC+dD平衡常数Ka的计算公式为:Ka=[C]c[D]d/[A]a[B]b[H2O]w其中,[H2O]表示反应体系中水的摩尔浓度或活度。

二、活度法活度是一种标量,表示溶液中溶质的有效浓度。

它可以用来描述溶液中分子之间的相互作用。

活度系数(γ)是活度与摩尔浓度之间的比值。

通常情况下,Ka的计算公式可以表示为:K a=γCγD/γAγB其中,γA、γB、γC和γD分别表示溶质A、B和溶质C、D的活度系数。

活度系数的计算涉及理想化和非理想化的溶液行为模型,如Debye-Hückel理论、van Laar方程或Flory-Huggins理论。

这些模型是根据溶质和溶剂之间相互作用的种类和强度来建立的。

总结:平衡常数的计算公式可以使用浓度法或活度法。

浓度法适用于任何类型的反应,包括涉及气体或溶液的反应。

活度法则更精确,适用于非理想溶液的情况。

具体计算中,需要确定参与反应的物质的浓度或活度,并根据反应方程式中的摩尔比例关系,计算各个物质的浓度或活度。

平衡常数和标准平衡常数的关系

平衡常数和标准平衡常数的关系

平衡常数和标准平衡常数的关系
平衡常数是指在化学反应中,反应物达到平衡时,反应物与生成物浓度的比值。

而标准平衡常数则是在标准状况下(温度为298K,压力为1 atm),反应物与生成物浓度的比值。

两者之间的关系可以通过以下公式表示:
K = K° * (RT)^Δn
其中,K为平衡常数,K°为标准平衡常数,R为气体常数,T为温度(单位为开尔文),Δn为反应物的物质数减去生成物的物质数。

从公式可以看出,平衡常数和标准平衡常数之间存在着一个关系式,并且该关系式与反应物和生成物的物质数有关。

值得注意的是,平衡常数和标准平衡常数都是无量纲的数值,它们的大小与反应物和生成物的浓度有关,而与反应物和生成物的物质量无关。

同时,它们的数值越大,说明反应的偏向性越强。

- 1 -。

各种平衡常数之间的关系

各种平衡常数之间的关系

各种平衡常数之间的关系平衡常数是化学反应中描述反应平衡程度的指标,它们之间存在着一定的关系。

在本文中,我们将探讨各种平衡常数之间的关系。

我们来介绍平衡常数的概念。

平衡常数(K)是指在给定温度下,反应物和生成物的浓度之比的稳定值。

在化学反应中,平衡常数越大,表示生成物的浓度相对较高,反应趋向右侧;平衡常数越小,表示反应物的浓度相对较高,反应趋向左侧。

一、浓度平衡常数和压力平衡常数在气相反应中,我们通常使用压力来描述气体浓度。

浓度平衡常数(Kc)是指反应物和生成物浓度之比的稳定值,而压力平衡常数(Kp)是指反应物和生成物分压之比的稳定值。

它们之间的关系可以通过理想气体状态方程推导得出。

二、溶解度平衡常数和离子积在溶液中,溶解度平衡常数(Ksp)是指溶解物的溶解度的稳定值,也可以看作是反应物和生成物的浓度之比的稳定值。

离子积是指溶液中各离子浓度的乘积,也是反应物和生成物离子浓度之比的稳定值。

它们之间存在着一定的关系,可以通过溶解度平衡常数和离子浓度之间的关系推导得出。

三、酸碱平衡常数和pH值酸碱平衡常数(Ka或Kb)是指酸或碱的解离常数,它描述了酸或碱在溶液中的离解程度。

pH值是指溶液的酸碱性的负对数,用来描述溶液中氢离子的浓度。

酸碱平衡常数和pH值之间存在着一定的关系,可以通过酸碱平衡常数和氢离子浓度之间的关系推导得出。

四、氧化还原平衡常数和电位氧化还原平衡常数(K)是指氧化还原反应中电子转移的稳定值,它描述了氧化还原反应的进行程度。

电位是指溶液中电子的流动方向和速率,用来描述氧化还原反应的进行程度。

氧化还原平衡常数和电位之间存在着一定的关系,可以通过氧化还原平衡常数和电子转移方向之间的关系推导得出。

通过以上的介绍,我们可以看出各种平衡常数之间存在着一定的关系。

这些关系反映了不同反应类型之间的相互作用和平衡状态的变化,对于理解化学反应的平衡过程具有重要的意义。

同时,通过研究这些关系,我们可以更好地预测和控制化学反应,为实际应用提供理论基础。

平衡常数k

平衡常数k

平衡常数k平衡常数k= 1。

它表明在某一定压强下,气体分子可以平衡振动的最大振幅。

其中,对任何系统来说,“平衡振动”是指处于热力学稳定态时的振动。

k是气体的“热力学”温度与外压力的比值, k只适用于理想气体。

在相同的压力和温度下,气体的平衡常数越大,说明气体分子间的引力越大,分子运动越困难,气体就越容易冷却到很低的温度。

理想气体的绝对零度等于该气体的平衡温度,它与外界压力、温度之间没有什么确切的函数关系。

平衡常数k与其他物理量的关系不同物质有不同的平衡常数,气体的平衡常数也不例外。

通常认为,平衡常数与其他各种物理量的关系如下:12平衡常数和温度的关系。

有些气体(如氧气、氯气)虽然有较高的平衡常数,但是温度越高,平衡常数就越小;而有些气体(如氢气、氮气)则相反,温度越高,平衡常数就越大。

气体平衡常数的大小主要取决于气体的种类和状态。

实验表明,理想气体的平衡常数随温度的升高而增大。

但温度不能简单地作为物质平衡状态的唯一判据,只是判别的条件之一。

k=-h。

平衡常数还与外压强有关,所以平衡常数k并不是恒定不变的。

对不同气体,温度每升高1 ℃,平衡常数将减小(或增大) 1/2。

平衡常数的改变,反映了气体平衡分子运动的剧烈程度。

一般来讲,平衡常数越大,气体分子间的距离越远,即平衡运动就越激烈,因此,平衡常数是一个反映气体冷热程度的物理量。

“热力学”温度与其他物理量的关系“热力学”温度与其他物理量的关系,基本上与平衡常数相同,只是温度一般是一个过程量,而平衡常数则是一个状态量。

温度作为一个过程量是从分子热运动的观点来看的,可见温度是反映物体热运动剧烈程度的物理量,是温度计的主要刻度,是衡量物体冷热程度的标志,通常也称为热力学温度。

所谓物体的“热力学”温度,是指处于平衡状态时的温度,即平衡状态下的温度。

能不能把“热力学”温度看成一个独立变量,设为T?研究结果表明,平衡常数和外压强的关系式是: 0。

外压强与平衡常数的关系式是: 0。

平衡常数

平衡常数

溶解-沉淀平衡 第二节 溶解 沉淀平衡
• 一、溶度积规则 • 溶度积(solubility product) : 溶度积
溶解
AgCl(s)
沉淀
Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶度积常数 Ksp=[ Ag+] [Cl- ] AaBb (s) aAm+(aq) + bBn-(aq) 溶度积常数 Ksp=[Am+]a [Bn-]b
• 3、反应式写法不同, K 表达式不同; 、反应式写法不同, 表达式不同; • 4、正逆反应的平衡常数值互为倒数。 、正逆反应的平衡常数值互为倒数。
二、化学反应自发过程判据
反应热∆H :吸热 吸热∆H >0;放热 反应热 ;放热∆H <0 反应: 反应:CaCO3=CaO+CO2↑ NH4HCO3=NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O 衡量物质混乱度,符号S 熵:衡量物质混乱度,符号 S值大,混乱度大 值大, 值大 ∆S——熵变, ∆S>0熵增加 熵变, 熵变 熵增加
化学反应反向
• ∆G = RTln(Q/K ) • Q<K ,∆G<0,平衡向右移动; ,平衡向右移动; • Q=K ,∆G=0,反应处于平衡状态 , • Q>K ,∆G>0,平衡向左移动。 ,平衡向左移动。
第三章 溶解与沉淀
分 • 掌握:溶度积规则、溶度积与溶 掌握:溶度积规则、 解度关系、沉淀的形成、 解度关系、沉淀的形成、同离子 级 效应。 效应。 要 • 熟悉:盐效应、弱电解质形成和 熟悉:盐效应、 氧化还原对溶解-沉淀平衡的影响。 氧化还原对溶解 沉淀平衡的影响。 沉淀平衡的影响 求 • 了解:授课其他内容。 了解:授课其他内容。

化学反应的平衡常数表达式

化学反应的平衡常数表达式

化学反应的平衡常数表达式化学反应的平衡常数表达式是指描述化学反应在平衡状态下浓度之间的关系的数学表达式。

平衡常数表达式可以通过浓度、压力或摩尔分数来表示。

它是化学平衡的关键参数,可以帮助我们了解反应的进行方向以及反应物和生成物的相对浓度。

平衡常数表达式通常由反应物和生成物浓度的乘积来表示。

以一般化学反应A + B ⇌ C + D为例,平衡常数表达式为Kc,Kp或Kx,分别表示使用浓度、压力或摩尔分数来表示平衡常数。

1. 平衡常数表达式的表示形式:- 使用浓度表示的平衡常数,一般以大写字母Kc表示,其中c表示浓度(concentration)。

对于一般反应aA + bB ⇌ cC + dD,在平衡状态下,A、B、C和D的浓度分别为[A]、[B]、[C]和[D],平衡常数表达式为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b。

- 使用压力表示的平衡常数,一般以大写字母Kp表示,其中p表示压力(pressure)。

对于一般反应aA + bB ⇌cC + dD,在平衡状态下,A、B、C和D的分压分别为pA、pB、pC和pD,平衡常数表达式为:Kp = pC^c * pD^d / pA^a * pB^b。

- 使用摩尔分数表示的平衡常数,一般以大写字母Kx表示,其中x表示摩尔分数(mole fraction)。

对于一般反应aA + bB ⇌ cC + dD,在平衡状态下,A、B、C和D的摩尔分数分别为xA、xB、xC和xD,平衡常数表达式为:Kx = xC^c * xD^d / xA^a * xB^b。

2. 平衡常数表达式的意义及应用:平衡常数表达式可以告诉我们反应的进行方向以及反应物和生成物的相对浓度。

在平衡状态下,当Kc、Kp或Kx大于1时,生成物的浓度、压力或摩尔分数较高;当Kc、Kp或Kx小于1时,反应物的浓度、压力或摩尔分数较高。

当Kc、Kp或Kx等于1时,反应物和生成物浓度、压力或摩尔分数相等。

平衡常数

平衡常数

化学平衡常数1.概念:在一定温度下,当反应达到平衡状态时,浓度幂之积与浓度幂之积的比值是一个常数,固体和纯液体的浓度视为数,不计入平衡常数表达式,化学平衡常数是指某一反应的平衡常数,用符号表示,只受影响,与反应物或生成物的浓度等其他因素无关。

2.表达式:对于反应m A(g)+n B(g)=p C(g)+q D(g),K=。

练习:书写下列化学平衡的平衡常数表达式。

(1)Cl2+H2O=HCl+HClO(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(3)CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O(4)CO2-3+H2O=HCO-3+OH-(5)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)练习:一定温度下,分析下列三个反应的平衡常数的关系①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)K1②12N2(g)+32H2(g)=NH3(g)K2③2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)K3(1)K1和K2,K1=(2)K1和K3,K1=。

练习:研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+ClNO(g)K12NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)K2则4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=(用K1、K2表示)。

练习:正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度()(2)催化剂能改变化学反应速率,也能改变平衡常数()(3)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动()(4)化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化()(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度()(6)化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热()练习:抽烟对人体有害。

烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb•O2表示)化合,发生下述反应:CO+Hb•O2+Hb•CO实验表明,Hb•CO的浓度即使只有Hb•O2浓度的2%,也足以使人的智力受损。

化学平衡平衡常数的计算公式

化学平衡平衡常数的计算公式

化学平衡平衡常数的计算公式化学平衡是指在封闭容器中,反应物通过化学反应转化为生成物的过程中,反应物和生成物的浓度达到一个恒定的状态。

在化学平衡中,平衡常数是用来描述反应物和生成物浓度之间的关系的重要指标。

本文将介绍化学平衡平衡常数的计算公式,并对其应用进行讨论。

一、平衡常数的定义平衡常数(K)是定量表征化学平衡状态的参数。

对于一般的化学平衡反应:aA + bB ↔ cC + dD平衡常数可由下式定义:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。

二、平衡常数计算公式的推导在推导平衡常数计算公式时,首先需要确定反应物和生成物的化学式,并确定其浓度的表达式。

然后,根据反应物和生成物的摩尔比例关系,建立反应物和生成物浓度之间的关系式。

最后,根据平衡时的浓度关系,利用反应物和生成物的浓度表达式,得到平衡常数计算公式。

三、平衡常数的应用平衡常数在化学平衡反应的研究、工业生产和实验设计中有着广泛的应用。

通过平衡常数,我们可以了解反应的方向性和反应的强弱。

当K > 1时,生成物浓度较大,反应偏向生成物的方向,反应趋向于右移;当K < 1时,反应物浓度较大,反应偏向反应物的方向,反应趋向于左移。

此外,平衡常数还可以用于计算反应的平衡浓度、判断反应条件下反应的进行程度等。

四、示例分析以N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)的氨合成反应为例。

根据平衡常数的定义和计算公式,可以得到该反应的平衡常数计算公式为:K = [NH3]^2 / [N2][H2]^3在该反应中,氨的浓度越高,平衡常数越大,表示反应向生成氨的方向偏移,利于生成氨的产生。

五、总结化学平衡平衡常数的计算公式是描述化学反应平衡状态的重要工具。

通过平衡常数的计算与应用,可以了解到化学反应在平衡状态下的浓度关系、反应方向性以及反应进行程度等信息。

在实际应用中,化学平衡常数对于工业生产、实验设计和反应方向控制等方面发挥着重要作用。

化学五大平衡常数

化学五大平衡常数

化学五大平衡常数化学五大平衡常数是指酸解离常数、碱解离常数、水解常数、金属离子配合物稳定常数、氧化还原电极电位常数。

这些常数经常出现在化学反应的研究中,相应的数值反映了不同平衡反应的强度和趋势。

下面将就这些平衡常数逐一展开阐述。

1. 酸解离常数(Ka)酸解离常数是指为了溶解H+离子而发生的酸溶解反应,其平衡常数表达式为 Ka=[H+][A-]/ [HA]。

在一定温度和溶剂中,Ka越大,酸性就越强,说明酸越容易给出H+离子,溶液的pH值会降低。

而Ka值越小,则说明酸性越弱,酸解离反应越难发生。

2. 碱解离常数(Kb)碱解离常数是指为了溶解OH-离子而发生的碱溶解反应,其平衡常数表达式为Kb=[OH-][BH+]/ [B]。

同样地,在一定温度和溶剂中,Kb越大,碱性就越强,说明碱越容易给出OH-离子,溶液的pH值会升高。

而Kb值越小,则说明碱性越弱,碱解离反应越难发生。

3. 水解常数(Kw)水解常数是指水在溶液中自身发生水解反应,平衡常数表达式为Kw=[H+][OH-]。

其中,Kw在25℃下大约为1.0×10^-14,是温度不变的常数。

当溶液中酸性强时,[H+]大,[OH-]小,反之亦然。

这方面比较特殊的情况是在中性溶液下,[H+]=[OH-]=1.0×10^-7,pH=7。

4. 金属离子配合物稳定常数(Kf)金属离子与配位体反应生成配合物时,稳定常数Kf反映了这种反应的强度和趋势。

金属离子配合物稳定程度越高,Kf值就越大,反之亦然。

配合物对某些应用如化学分析和工业化学等方面也比较重要。

5. 氧化还原电极电位常数(E)氧化还原电极的电位可以用氧化还原电极电位来描述,其表达式为:E=E°- (RT/nF)lnQ。

其中,E°是氧化还原反应在标准状态下的电极电位,R为气体常数,T为温度(K),n为电子数,F为法拉第常数,Q为反应物浓度的乘积。

通常来说,当E>0,则反应趋势为氧化,是氧化反应;当E<0,则反应趋势为还原,是还原反应。

高中化学四大平衡常数

高中化学四大平衡常数

(2014山东)29.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐 粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I) 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s) +2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2 表示)。 如果方程式之间相加得到新的方程式则:K之间相乘 如果方程式之间相减得到新的方程式则:K之间相除 如果新方程是旧方程式的逆反应则:它的K为原来方程 式K的倒数 如果方程式的系数变化n则K变化Kn
1、化学平衡常数
(2014新课标2)在容积为1.00L的容器中,通入一定 量的N2O4,发生反应N2O4 (g) 2NO2 (g),随温度 升高,混合气体的颜色变深。
在0~60s时段反应速率 为 mol· L· s ;反应的平衡常数 K1 0.36mol· L-1 为 。 (2)100℃时达平衡后,改变反 应温度为 ,以 以0.0020 mol· L· s 的平均速率降低,经10s又达到平 衡。②列式计算温度 时反应的平 -1 1.3 mol· L 衡常数K2 。
通过PH求出OH- 的浓度再代入溶度积表达式就可求 出Cu2+ 的浓度。
4、水的离子积
①通过Kw的大小比较相关温度的高低 ②溶液中H+ OH- 浓度的相互换算 ③酸碱能水解的盐溶液中水电离的H+ OH- 的计算
(2013全国大纲卷)12、右图表示溶液中c(H+)和 c(OH-)的关系,下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=Kw B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-) C.图中T1<T2 D.XZ线上任意点均有pH=7

标准平衡常数计算公式

标准平衡常数计算公式

标准平衡常数计算公式
标准平衡常数Kθ计算公式:K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b。

在一定温度下,可逆反应达到平衡时,产物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方的乘积之比为平衡常数。

若在上面的平衡常数表达式中,若各物质均以各自的标准态为参考态,所得的平衡常数为标准平衡常数。

浓度是分析化学中的一个名词。

含义是以1升溶液中所含溶质的摩尔数表示的浓度。

以单位体积里所含溶质的物质的量(摩尔数)来表示溶液组成的物理量,叫作该溶质的摩尔浓度,又称该溶质物质的量浓度。

化学平衡常数

化学平衡常数
化学平衡常数
一、化学平衡常数(符号为K)
1.定义:在一定温度下,当一个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,这个常数称是该反应的化学平衡常数(简 称平衡常数),用符号K表示。 由于该常数是以浓度幂之 积的比值表示,故又称浓度平衡常数,用KC表示。 2.数学表达式: 对于反应: mA (g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
一、化学平衡常数(符号为K) 3.书写平衡常数关系式的规则 1)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度 不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定 不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶 液中各溶质的浓度。 如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) K=[CO2] CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=[CO]/([CO2] · 2]) [H 再如: 稀溶液中进行的反应,如有水参加,水 的浓度也不必写在平衡关系式中, 如:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+ K=[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-]
H2 +
起始浓度 (mol/L) 转化浓度 平衡浓度 0.01
I2
0.01
2HI
0
0.002
0.002
0.004
0.004 0.008 0.008 (0.004mol/L)2 =0.25 1、Kc= 0.008mol/L×0.008mol/L α=0.002mol· -1/0.01mol/L-1×100%= 20% L
2、 0.016mol/L 0.016mol/L
0.008mol/L
(2)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。

气相反应的平衡常数

气相反应的平衡常数

气相反应的平衡常数1. 引言气相反应是化学反应中常见的一种类型。

在气相反应中,反应物和产物都处于气态,反应过程中分子之间发生碰撞和相互作用。

平衡常数是描述气相反应平衡状态的重要参数,它反映了反应物和产物在平衡时的浓度比例。

本文将详细介绍气相反应的平衡常数及其相关知识。

2. 平衡常数的定义平衡常数是指在给定温度下,反应物和产物在平衡时的浓度比例的稳定值。

对于气相反应而言,平衡常数可以通过反应物和产物的气相浓度来表示。

平衡常数的数值越大,说明产物浓度较高,反应趋向产物的方向;数值越小,说明反应物浓度较高,反应趋向反应物的方向。

平衡常数的表达式可以通过反应的化学方程式推导得出。

以一般的气相反应为例,假设反应物A和B发生反应生成产物C和D,其化学方程式为:A +B ⇌C + D根据反应物和产物的气相浓度,平衡常数K可以表示为:K = [C] * [D] / [A] * [B]其中,[C]、[D]、[A]、[B]分别表示产物C、D和反应物A、B的气相浓度。

3. 平衡常数的影响因素气相反应的平衡常数受到多个因素的影响,主要包括温度、压力和反应物浓度。

3.1 温度的影响温度是影响气相反应平衡常数的重要因素。

根据热力学原理,反应物和产物的自由能差与温度有关。

平衡常数K与反应物和产物的自由能差ΔG之间存在关系:ΔG = -RT * ln(K)其中,R为气体常数,T为温度,ln为自然对数。

由此可见,温度的变化会直接影响平衡常数的数值。

一般来说,温度升高会导致平衡常数增大,反应向产物方向进行;温度降低则会导致平衡常数减小,反应向反应物方向进行。

3.2 压力的影响压力是气相反应中的另一个重要因素。

根据理想气体状态方程,气体的压力与浓度成正比。

当反应物和产物的摩尔数相等时,压力对平衡常数的影响较小。

但当反应物和产物的摩尔数不相等时,压力的变化会对平衡常数产生影响。

对于反应物较多的反应,增加压力会导致平衡常数减小,反应向反应物方向进行;减小压力则会导致平衡常数增大,反应向产物方向进行。

化学反应热力学平衡常数

化学反应热力学平衡常数

化学反应热力学平衡常数热力学平衡常数是化学反应平衡时反应物和生成物之间的浓度比值的定量度量。

它是热力学理论的重要参数,对于理解和预测化学反应的平衡性质具有重要意义。

本文将介绍化学反应热力学平衡常数的概念、计算方法以及影响平衡常数的因素。

一、化学反应热力学平衡常数的概念化学反应热力学平衡常数(Kc)是指在给定温度下,反应物和生成物浓度的比值的平衡值。

对于一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数可以表示为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。

二、化学反应热力学平衡常数的计算方式化学反应的平衡常数可以通过实验测定或根据热力学理论进行计算。

1. 实验测定方法实验测定平衡常数的关键是通过测量反应物和生成物的浓度,从而得到平衡常数的值。

一种常见的实验方法是利用溶液浓度的改变来测定平衡常数。

例如,在酸碱滴定反应中,可以通过改变酸碱溶液的浓度来测定平衡常数。

2. 热力学计算方法根据热力学理论,可以通过反应物和生成物的标准生成焓(ΔH°)和标准反应熵(ΔS°)来计算平衡常数。

根据吉布斯自由能变化(ΔG°)与平衡常数的关系,可以得到以下公式:ΔG° = -RT ln Kc其中,R是气体常数,T是温度,Kc是平衡常数。

三、影响化学反应热力学平衡常数的因素化学反应的平衡常数受到温度、压力和浓度等因素的影响。

1. 温度的影响根据热力学原理,平衡常数与温度有关,且温度升高会导致平衡常数增加或减小。

根据范式方程,温度升高时,平衡常数呈指数关系增加。

2. 压力的影响对于气相反应,压力可以影响平衡常数。

根据勒夏特列原理,增加压力会使平衡位置向物质的摩尔数较小的一方移动。

3. 浓度的影响对于溶液反应,溶液浓度的变化也会影响平衡常数。

增加某一溶质浓度会导致平衡位置向生成物一侧移动。

平衡常数

平衡常数
规律:计量数乘2, K平方,方程式相加,K相乘, 逆向进行, K为倒数
二、平衡常数的应用
1.利用K可以推测可逆反应进行的程度。
K的大小表示可逆反应进行的程度,K越大说明反应进行的程度
__越____大_,_反_,应反物应的物转的化转率化_越率__大_________。_。K越小说明反应进行的程度
越小
K

[C]p[D]q [A]m[B]n
注:固体和纯液体的浓度视为常数,不计入平衡常数表达式中
平衡常数的意义
(1)K值越大,反应物的转化率__越__大____,正反应进行的程度 _越__大_____。 (2)K只受_温__度_____影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,与 压强变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。 若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的计量数 等倍数扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变,但意 义不变。
(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是 __B______(填标号)。
A.H2S
B. CO2 C.COS D.N2
2、已知,相关数据见下表:
编号
化学方程式
温度 平衡常数
979 K 1 173 K
Ⅰ Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)
K1
Ⅱ CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
K2
1.47 2.15 1.62 b
Ⅲ Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)
K3
根据以上信息判断,下列结论错误的是( C ) A.a>b B.增大压强,平衡状态Ⅱ不移动 C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动 D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
已知在600 ℃时,以下三个反应的平衡常数: 反应①:CO(g)+CuO(s)⇌CO2(g)+Cu(s) K1 反应②:H2(g)+CuO(s)⇌Cu(s)+H2O(g) K2 反应③:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) K3 (1)反应①的平衡常数表达式为_________________,反应2CO(g) +___2C__u_O__(s_)_⇌_2。CO2(g)+2Cu(s)的平衡常K1数 [K[CC4O与O2]]K1的关系是

化学平衡常数的计算公式

化学平衡常数的计算公式

化学平衡常数的计算公式化学平衡是指在化学反应过程中,反应物转化成产物的速度与产物转化成反应物的速度相等的状态。

平衡常数(K)是用来描述平衡状态下反应物和产物浓度之间的关系的数值。

计算化学平衡常数的公式取决于反应方程式的形式。

一、当反应是简单的惰性气体或溶液中的理想溶液之间的平衡时,计算平衡常数的公式如下:对于气体反应:aA(g) + bB(g) ⇄ cC(g) + dD(g)平衡常数公式为:Kp = (Pc^c * Pd^d) / (Pa^a * Pb^b)其中,P表示气体分压。

对于溶液中反应:aA(aq) + bB(aq) ⇄ cC(aq) + dD(aq)平衡常数公式为:Kc = ([C]^c * [D]^d) / ([A]^a * [B]^b)其中,[ ]表示溶液中物质的浓度。

二、当反应是气体反应中涉及到分压不明显的固体或液体时,可以使用摩尔浓度来计算平衡常数。

平衡常数的计算公式如下:对于气体反应:aA(g) + bB(g) ⇄ cC(g) + dD(g)平衡常数公式为:Kc = ( [C]^c * [D]^d ) / ( [A]^a * [B]^b * (RT)^(c+d-a-b) )其中,R是气体常数,T是温度,[ ]表示物质的摩尔浓度。

三、当反应涉及到溶质的活性系数时,需要引入活度来计算平衡常数。

平衡常数的计算公式如下:对于溶液中反应:aA(aq) + bB(aq) ⇄ cC(aq) + dD(aq)平衡常数公式为:Kc = ( aC * aD ) / ( aA * aB )其中,a表示溶质的活度。

四、当反应涉及到非均相平衡时,可以使用活度或者逸度来计算平衡常数。

平衡常数的计算公式如下:对于非均相反应:aA(s) + bB(s) ⇄ cC(s) + dD(g)平衡常数公式为:K = ( aC * aD ) / ( aA * aB * γC^c * γD^d )其中,γ表示非电离物质的逸度。

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高考热点—四大平衡常数自从新课程引人平衡常数以后,化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积常数以及水的离子积常数等四大平衡常数就成为高考的热点,倍受命题者的青睐.一、化学平衡常数1.概念:对于一定温度下的可逆反应,无论反应物的起始浓度如何,反应达平衡状态后,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,这个常数即该反应的化学平衡常数.用符号K表示. 2.书写: (l)同一化学反应,可以用不同的化学反应式来表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数. (2)稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中. (3)非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中. (的若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商). 3.注意点(l)化学平衡常数K只与温度有关;固体或纯液体的浓度看作“1”,不代人公式. (2)化学平衡常数表示可逆反应进行的程度.K值越大,表示反应进行得越完全;K值越小,表示反应进行得越不完全. (3)反应的平衡常数是指某一指定的反应,若反应方向改变,则K改变.若反...... (专题8·化学平衡常数解题策略化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。

化学平衡常数的引入,对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。

平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应限度的最根本的表现。

平衡常数的使用,从定量的角度解决了平衡的移动。

一、化学平衡常数在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少,当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即各物质的浓度保持不变。

生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,这个常数叫化学平衡常数,用K表示。

化学平衡常数的计算公式为:对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。

(1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用,非平衡状态不适用。

(2)化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。

对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即:K正=1/K逆。

(3)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率或产率也越大。

(4)K值不随浓度或压强的改变而改变,但随着温度的改变而改变。

(5)一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,K值增大;而对于正反应为放热反应的可逆反应,升高温度,K值减少。

2、由于固体浓度为一常数,所以在平衡常数表达式中不再写出。

3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 mol·L-1),因平衡常数已归并,书写时不必写出。

三、平衡常数与平衡移动的关系1、平衡常数是反应进行程度的标志一般认为K >105反应较完全,K<105反应很难进行。

平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,估计反应的可能性。

因为平衡状态是反应进行的最大限度。

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。

另外还有两点必须指出:(1)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:2SO2(g) + O2===2SO3(g) 298K时k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,说明正反应在该条件下不可能进行,如:N2 + O22NO K = 10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。

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。

一个化学反应是否达到平衡状态,它的标志就是各物质的浓度将不随时间改变,而且产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。

如:对任意一个可逆反应:mA+nB pC+qD,其平衡浓度的比值,总是符合下列关系= K(是一个定值,称为化学平衡常数。

)若用Qc表示任意状态下,可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比,则这个比值称为浓度商。

将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。

即Qc = Kc 体系处于化学平衡Qc<Kc 反应正向进行Qc>Kc 反应逆向进行可见只要知道一定温度下,某一反应的平衡常数,并且知道反应物及产物的浓度,就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。

【考点再现】一、考查化学平衡常数表达式的书写在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,体系内所有反应物和生成物的浓度保持不变,所以生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数,叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。

以反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,K =。

1.由于固体或纯液体的浓度是一常数,如果有固体或纯液体参加或生成,则表达式中不能出现固体或纯液体;稀溶液中进行的反应,如有水参加反应,由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中;非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则应出现在表达式中。

例如:(1)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K =c(CO2)(2)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K =/(3)Cr2O72-(l)+H2O(l)2CrO42-(l)+2H+(l)K =(4)CH3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)K =2.表达式与化学计量数一一对应,方程式中化学计量数不同,表达式就不同;可逆反应中,正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数。

例如:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 =(2)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K 2=(3)1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K 3=同一温度下,K1、K 2、K 3的数值都固定但相互之间不相等,显然,K1 =,K 3=。

二、考查化学平衡常数的意义1.在一定条件下,某可逆反应的K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。

2.当K>105或K<10-5时,该反应就基本进行完全,一般当成非可逆反应;而K在10-5~105之间的反应被认为是典型的可逆反应。

3.K值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,但不能预示反应达到平衡所需要的时间。

三、考查化学平衡常数的影响因素1.平衡常数K只受温度影响,既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关,也与压强的改变无关;由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率,故平衡常数不受催化剂影响。

2.任何可逆反应,当温度保持不变,改变影响化学平衡的其它条件时,即使平衡发生移动,K值不变。

3.其它条件不变时,若正反应是吸热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动,K增大(或减小);若正反应是放热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动,K 减小(或增加);所以温度升高时平衡常数可能增大,也可能减小,但不会不变。

四、考查化学平衡常数的简单计算例1.已知在800K时,反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),若起始浓度c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,反应达到平衡时,CO转化成CO2的转化率为60%。

若将H2O的起始浓度加大为6mol/L,试求CO转化为CO2的转化率。

解析:本题考查平衡常数表达式、有关计算及应用。

先由第一次平衡时CO的转化率可求平衡时各物质的浓度:c(CO)=0.8mol/L,c(H2O)例2、现有反应:CO(气)+H2O(气)CO2(气)+H2(气)放热反应;在850℃时,K=1。

(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K__ ___l (填"大于"、"小于"、或"等于")(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:当x=5.0时,上述反应向___________________(填"正反应"或"逆反应")方向进行。

若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________ __________。

解析:化学平衡常数不随浓度或压强的改变而改变,只随温度的改变而改变。

(1)对于CO(气)+H2O(气)CO2(气)+H2(气),正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,生成物的浓度减小,反应物的浓度增大,根据平衡常数的计算公式可知,K变小,即小于1。

(2)在一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,当x=5.0时,则有:K=5×1/3×1>1,此时生成的浓度偏大,而在同一温度下平衡常数保持不变,则必然随着反应的进行,生成物的浓度降低,平衡逆向移动。

若要使平衡正向移动,则有:K=x×1/3×1<1,即x<3时,可使平衡正向移动。

测得吸入肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1,并已知37℃时上述反应的平衡常数K=220,那么,此时Hb?CO的浓度是Hb·O2的浓度的多少倍?解析:根据平衡常数的概念和计算公式:生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,可得:又因为:肺部的空气CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1,则:则有:=2.2%答案:Hb?CO的浓度是Hb·O2的浓度的0.022倍例4. 在合成氨过程中,进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1:3,压强为160atm,从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为25%。

求:(1)从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比是多少?(2)从合成塔出来的气体的压强是多少?解析:同温同压下,任何气体的体积比等于物质的量之比,则根据平衡常数的计算公式:从合成塔出来的气体的压强是128atm。

例5. 在一定温度下,将100mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反应,达到平衡时维持温度不变,测得混合气体的密度是反应前的1.25倍,平均分子量为15.5,则达到平衡时氮气的转化率为多少?解析:在同温同压下,反应前后的气体的总质量保持不变,则混合气体的密度与体积成反比。

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