《化学平衡常数计算》课件
《2.2.2 化学平衡(第2课时 化学平衡常数)》参考课件
始浓度/(mol·L-1 )
0.01
变化浓度/(mol·L-1 ) 0.0075
某时刻浓度/(mol·
L-1 ) 0.0025
0.0375
0.0075
0.03
0
0.0075
0.0075
0
0.0075
0.0075
该温度下,该反应的平衡常数为1,将此刻各物质的浓度,代入平衡常数的表达式计算
c(CO2) • c(H2)
对于可逆反应: m A(g) + n B(g)
p C(g) + q D(g)
任意时刻的浓度商
是否平衡或平衡移动的方向,可用该时刻浓度商Q 与K
比较大小来判断。
在同一温度下:
Q = K ,处于化学平衡状态
Q < K ,向正反应方向进行
Q > K ,向逆反应方向进行
已知800℃时,化学反应CO(g) + H2O(g) ⇌CO2(g)+ H2(g) K = 1
反应达到平衡后,测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
(2)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,
CO的浓度为多少?CO的转化率为多少?
【解】设达到平衡状态时CO浓度的变化量为x mol·L-1
CO(g) + H2O(g)
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01
2.6
(1)k的表达式为:
。
(2)该反应为 吸热 反应(“吸热”或“放热”)
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据( BC)
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正=v(H2O)逆
D.c(CO2)=c(CO)
化学反应标准平衡常数PPT课件
溶度积Ksp的大小反映了难溶电解质的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时, Ksp越大,其溶解度越大。
平衡常数的表示方法
沉淀溶解平衡常数(Ksp)
表达式即为等于沉淀溶解平衡时,各离子浓度幂的乘积,例如 Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]。
沉淀溶解平衡常数的意义
任意温度下的沉淀溶解平衡常数
01
根据公式 ΔG°=-RTlnKsp,可以计算出任意温度下的
Ksp。
非标准状态下的平衡常数计算
02
需要考虑离子强度、活度系数等因素对平衡常数的影响。
注意事项
03
在计算过程中,要注意将离子浓度换算为标准浓度,且
要考虑离子间的相互作用对平衡常数的影响。
平衡常数的单位与换算
沉淀溶解平衡常数的单位
一般为 mol/L 或者 mol^2/L^2 等,具体取决于化学方程式的形 式。
换算方法
可以通过公式进行换算,例如将 mol/L 换算为 mol/kg 时,需要 用到密度和摩尔质量等参数。
注意事项
在换算过程中,要注意单位的统一和换算公式的正确性。同时,也 要注意不同温度下平衡常数的换算方法可能有所不同。
生成和溶解这两个相反的过程它们相互斗争的结果,一方面要通过改变条件使 Qc 向 Ksp 转化;另一方面根据转化的结果判断沉淀是生成还是溶解:若 Qc<Ksp,则不会
有沉淀生成;若 Qc>Ksp,则会有沉淀析出;若 Qc=Ksp,则处于平衡状态。
02
标准平衡常数的计算
标准状态下平衡常数的计算
沉淀溶解平衡常数(Ksp)
溶度积Ksp的大小反映了难溶电解质的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大, 其溶解度越大。
化学平衡常数计算 PPT课件
2、已知在800K时,反应:
CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol•L-1,c(H2O) = 3mol•L-1,
则反应达平衡时,CO的转化率为60%,如果将H2O的起始浓度加大为
6 mol•L-1,
1)求此时CO的转化率。
2)分别求改变H2O的浓度前H2O的转化率和浓度改变后H2O的转化率? 3)通过以上数据发现,增加一种反应物的浓度后,另外一种反应
第二节 化学反应的限度
化学平衡常数
顾燕蓉
1、平衡常数K:
一定温度下,密闭容器中:
对于反应: aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g)
K=
巩固练习
1、 请写出下列反应的平衡常数表达式
3、已知:某温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)
的平衡常数为K1 ;1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)
发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
800℃时反应达平衡,若k=1.求:
(1)CO的平衡浓度和转化率。
(2)若温度不变,上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
(3)若温度不变,上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
例2:反应SO2(g)+ NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ,若
在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L的
《化学平衡教学》课件
在制药、石油化工、冶金等领域,化学平衡的计 03 算和分析对于工艺流程的优化和改进具有重要意
义。
环境保护中的应用
01 化学平衡在环境保护中发挥着重要作用,如大气 中温室气体的平衡、水体中污染物的平衡等。
02 通过研究污染物在环境中的化学反应和迁移转化 规律,可以预测和控制环境污染,制定有效的治 理措施。
THANKS
感谢观看
化学平衡的计算方法
平衡图解法
通过作图和观察图像,利用平衡 常数和温度的关系,求出平衡常
数和温度的关系。
代数法
通过建立化学平衡的代数方程组 ,求解未知数。
微分法
利用化学反应速率和浓度的关系 ,建立微分方程,求解未知数。
04
化学平衡的应用
工业生产中的应用
化学平衡在工业生产中有着广泛的应用,如化学 01 反应器的设计和优化、催化剂的选择和制备等。
的结构和功能研究等。
05
化学平衡的实验研究
实验目的与原理
实验目的
通过实验探究化学平衡的原理,加深对化学平衡概念的 理解。
实验原理
化学平衡是指在一定条件下,可逆反应的正逆反应速率 相等,反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。实验 将通过具体反应来展示化学平衡的形成和特点。
实验步骤与操作
实验步骤 1. 准备实验器材和试剂,包括反应容器、温度计、搅拌器、可逆反应的试剂等。
《化学平衡教学》 ppt课件
目录
• 化学平衡的基本概念 • 化学平衡的原理 • 化学平衡的计算 • 化学平衡的应用 • 化学平衡的实验研究
01
化学平衡的基本概念
平衡的定义
《化学平衡—化学平衡常数》课件(二)
《化学平衡—化学平衡常数》课件(二)一、化学平衡常数概念1. 定义:化学平衡常数(Equilibrium Constant,简称 K)是一个描述化学平衡状态的无量纲量,它是反应物浓度与生成物浓度的比值的稳定值。
2. 表达式:对于一般反应 aA + bB ⇌ cC + dD,其平衡常数表达式为: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 的平衡浓度。
3. 特点:(1)平衡常数只与温度有关,与反应物浓度无关。
(2)平衡常数越大,表示生成物浓度相对较大,反应进行得越彻底。
二、化学平衡常数的计算1. 知识储备:(1)熟悉化学反应方程式。
(2)掌握反应物和生成物的初始浓度。
(3)了解平衡时反应物和生成物的浓度变化。
2. 计算方法:(1)利用实验数据计算平衡常数。
(2)利用标准生成焓、标准熵和标准反应焓计算平衡常数。
3. 举例:(1)对于反应:2H2(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g)已知:H2、O2 和 H2O 的初始浓度分别为 0.1 mol/L、0.2 mol/L 和 0 mol/L,平衡时分别为 0.05 mol/L、0.1 mol/L 和 0.1 mol/L。
计算:K = [H2O]^2 / [H2]^2 [O2] = (0.1)^2 / (0.05)^2 0.1 = 4(2)对于反应:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)已知:N2、H2 和 NH3 的标准生成焓分别为 0、0 和 46.1 kJ/mol。
计算:K = exp[ΔH° / (R T)],其中ΔH° 为反应的标准焓变,R 为气体常数,T 为温度。
K = exp[(2 46.1) / (8.31 298)] ≈ 6.5 × 10^4三、化学平衡常数与反应方向1. 判断反应方向:根据平衡常数 K,可以判断反应在给定条件下是向生成物方向进行还是向反应物方向进行。
化学平衡常数课件
6.(7分)(2010·中山高二检测)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的关系如下表:
回答下列问题: (1)该反应的化学平衡常数表达式K=_____。 (2)该反应为反应_____(填“吸热”或“放热”)。 (3)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 _____℃。
【解析】选A、C。K是温度的函数。平衡常数的表达式
与化学方程式的书写方式有关,同一个化学反应,化
学方程式书写方式不同,平衡常数不同。正、逆反应
的平衡常数互为倒数。如:H2(g)+I2(g)
2HI(g),K正=c
(
c H
2 2
()H cI()I,2 ) K逆=
c(H 2,) 所c(I以2 )
c2 (HI)
3.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下 列反应:
①NH4I(s) NH3(g)+HI(g);②2HI(g) H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1, c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为
()
A.9
B.16
C.20
D.25
【解析】选C。根据反应②:2HI(g) H2(g)+I2(g) 消耗的c(HI)=2c(H2)=1 mol·L-1,再结合反应 ①:NH4I(s) NH3(g)+HI(g)知:c(NH3)=c(HI)= 1 mol·L-1+4 mol·L-1=5 mol·L-1,因此该温度下, 反应①的平衡常数:K=c(NH3)·c(HI)=5 mol·L-1× 4 mol·L-1=20 mol2·L-2。
化学平衡常数及计算-PPT
(2) Kc=[NO2]2/[N2O4]
(3)
Kc= [CO2]
13
4、平衡常数只表现反应进行的程度,即 可能性问题,而不表现到达平衡所需的 时间,即现实性问题.
5、平衡常数K与温度有关,与浓度无关,由K随温度 的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应 是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升 高温度,K 减少;
3
二、数学表达式: 对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD
{c(C)}p{c(D)}q
K = {c(A)} m{c(B)} n
三、平衡常数的单位 浓度的单位为mol·L-1
∴K的单位为(mol·L-1)n; 4
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
反应物A: [A]=c0(A) - △c(A) (2)生成物:平衡浓度=初始浓度+转化浓度
生成物D: [D] = c0(D) +△c(D) (3)各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中 相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d
20
例度1平:合衡成是氨:[N的2]反=3应mNol2·+L3-1H,[H22]2=N9mH3o在l·L某-1,温[N度H3下] =各4m物o质l·L的-1浓求 该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来 说,反应的平衡常数KC≥105,认为正反应进行得较完 全;KC ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反 应较完全)。
17
例如:不同温度时,反应:H2(g)+I2(g) △ 的平衡常数与温度的关系如下:
第47讲 化学平衡常数的计算2024年高考化学大一轮复习课件
衡浓度是多少?平衡常数K是多少? 三段式法——“起、转、平、列方程”
1.8 mol/L
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 mol/L,c(N)=a mol/L; 达到平衡后,c(P)=2 mol/L,则M的转化率为_5_0_%_,N的起始浓度为6__m_o_l·L-1
转化 平衡
P平衡
p kPa
=
1.45 1.0
P平衡 =p kPa
KP=
p(S)×p(CO2) p(SO2)
=
(0.45p)2 0.55p
平衡时 p(SO2)=01..5455p kPa =81p/220 kPa p(S)= p(CO2)=p kPa
=p kPa
(变式训练)
1. 850oC,向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉, 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g),反应经过11分钟达到平衡,平衡压强 为p kPa 平衡时硫蒸气的体积分数为1/3, 0~11 min内,平均反应速率
C(s)+CO2(g) ⇌2CO(g)
KP
=
(96%p)2 4%p
=
23.04p
MPa
02 恒温恒容体系,计算Kp 注意:非恒压体系可能要计算平衡时的总压强
例. 850oC,向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉,起始压强为p kPa , 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g),反应经过11分钟达到平衡,平衡时 硫蒸气的物质的量为, 0~11 min内,平均反应速率
01 恒温恒压体系,计算Kp
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例3:反应SO2(g)+ NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ,
若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L的
SO2(g)和NO2(g)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50%,试 求:在该温度下。(1)此反应的浓度平衡常数
(2)若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们 的转化率变为多少?
化学平衡常数计算
I2(g) + H2(g)
序 号
起始时浓度mol/L
c0 (H2)
c0(I2)
1 0.01197 0.06944
c0 (HI) 0
2HI(g) 密闭容器730.6K
平衡时浓度mol/L
[H2]
[I2]
[HI]
0.005617 0.0005936 0.01270
平衡时
[ HI ]2 [H 2][I2]
(2)达平衡状态时, SO2的转化率应为多 少?
随堂练习1:已知在800K时,反应:
CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol•L-1,c(H2O) = 3mol•L-1,则反应达平衡时,CO转化
成CO2的转化率为60%,如果将H2O的起 始浓度加大为6 mol•L-1,试求此时CO
18、只要愿意学习,就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造,那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习,并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智,读诗使人灵秀,数学使人周密,自然哲学使人精邃,伦理学使人庄重,逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考,劳动的结果,我们认识了世界的奥妙,于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神,下苦功学习。下苦功,三个字,一个叫下,一个叫苦,一个叫功,一定要振作精神,下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生,现在我还在学习,而将来,只要我还有精力,我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中,唯有学习,不断地学习,勤奋地学习,有创造性地学习,才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
• 2、平衡常数的影响因素:只有温度
【问题探究三】:平衡常数表达式的书写
(1)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K = (2)2NO2(g) N2O4 (g) K1=
N2O4 (g) 2NO2 (g) K2= NO2 (g) 1/2N2O4 (g) K3= (3)FeCl3(aq)+3KSCN(aq)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
叫该反应的浓度商
(((123)))QQQCCC<=>KKK:::反平反应衡应向不向正移逆动方方向向进进行行
【继续探究】在一定温度的密闭容器中,
对于反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),
(2)保持H2的浓度不改变将容器的体积扩大
两倍,该平衡向哪个方向移动?
的转化率。
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西,而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处,不是粗枝大叶的,这样可以逐步学习摸索,找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的,特别是诗。一个高中文科的学生,与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集,不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务,尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务,可以用一句话来表示,就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子,要一步一步地往上爬,企图一脚跨上四五步,平地登天,那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的,它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样,鼓励仿效一切好的行为,那末,儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
对于反应m A(g) + n B(g)=p C(g) + q D(g) 随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化, 请判断Ⅰ和Ⅱ 两种情况哪种是吸热,哪种是 放热?
平
衡
常 数
Ⅰ
结论:
吸热反应,随温度升高平衡常数增大
放热反应,随温度升高平衡常数减小
Ⅱ
温度
【课后思考】在一定温度的密闭容器中,
对于反应CO(g)+2H2(g)
2 0.0800 0.0300 0
0.0160 0.0580
0.0080 0.0040 0.0190 0.0220
7.81 7.57Байду номын сангаас
一、化学平衡常数
• 1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应 达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物 的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),用符号K表示。
结论:在一定温度的密闭容器中,对于可逆反应, 增加一种反应物的量(或浓度),该反应物转化率 下降,另外一种反应物转化率升高。
三、平衡常数的运用
【运用探究一】
思考平衡常数的大小和转化率有什么关系?
结论:表示可逆反应进行的程度:K越大, 正反应进行越完全,转化率越高,此反 应平衡时,生成物浓度大
【运用探究二】
48.38
2 0.01135 0.00904
0
0.00356 0.00125 0.01559
48.61
3 0.01201 0.008403 0.0
0.00458 0.0009733 0.01486 49.54
4
0
5
0
6
0
0
0.01520 0.001696 0.001696 0.01181
48.48
0
1 0.0200 0.0100 0
T1
2 0.0300 0.0200 0
平衡时浓度mol/L
[SO2]
[O2]
[SO3]
0.0144 0.0078 0.0056
平衡时 [SO3]2 [SO2]2 [O2]
19.39
0.0196
0.0148 0.0104
19.02
1 0.0200 0.0100 0
T2
2 0.01135 0.00904
0
0.00356 0.00125 0.01559 54.6
3 0.01134 0.00751
0
0.004565 0.000738 0.01354 54.45
4
0
0
0.01069 0.001141 0.001141 0.008410 54.33
【继续探究】
结论1:
[ HI ]2 = 常数(K) [H 2][I2]
Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq);K=
注意1:纯固态和纯液态不写入K(浓度为1) 注意2:以上三个反应的平衡常数之间的关系 注意3:需要用实际参加反应的离子浓度表示
二、关于平衡常数和转化率的计算
(1)利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度
例1.在某温度下,将H2和I2各0.010mol/L的气态 混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平 衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L.
结论2:常数和起始加入反应物的浓度无关
I2(g) + H2(g)
2HI(g)
密闭容器 698.6K
序 号
起始时浓度mol/L
c0 (H2)
c0(I2)