2018年高中化学_第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.1 化学平衡常数课件16 鲁科版选修4

化学平衡常数 想一想 可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态 你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗 反应到底进行到什么程度 为更准确的了解可逆反应的进程 定量的描述化学反应的限度 我们将学习一个新的概念 化学平衡常数 54 5 54 6 54 4 54 3 根据表中的数据计算出平衡时的值 并分析其中规律 规律小结 通过分析实验数据得出 1 温度相同时 达到化学平衡状态为一常数 2 这个常数与反应的起始浓度大小无关 3 这个常数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 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 1 定义 一 化学平衡常数 2 平衡常数的数学表达式及单位 浓度的单位为mol L 1K的单位为 mol L 1 n 其中c为各组分的平衡浓度 化学平衡常数只与温度有关 而与反应物或生成物的浓度无关 课堂练习 写出下列各反应的平衡常数K的表达式以及单位 1 2NO2 g N2O4 g 2 N2O4 g 2NO2 g 3 CaCO3 s CaO s CO2 g 注意 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 N2 3H22NH3 2NH3N2 3H2 1 2N2 3 2H2NH3 K1 1 K2 K32 思考1 某温度下 请写出下列反应的平衡常数表达式 并找出它们之间的关系 K1 K2 K3 化学平衡常数表达式的相关规则 1 互为可逆的反应 平衡常数互为倒数 2 相同的反应 化学计量数不同 K不同 化学计量数为n倍 K为n次方 1 2NO g O2 g 2NO2K1 2 2NO2 g N2O4K2 3 2NO g O2 g N2O4 g K 思考2 某温度下 请写出下列反应的平衡常数表达式 并找出K与K1 K2之间的关系 K K1 K2 化学平衡常数表达式的相关规则 1 互为可逆的反应 平衡常数互为倒数 2 相同的反应 化学计量数不同 K不同 化学计量数为n倍 K为n次方 3 化学方程式相加 K相乘 1 C s H2O g CO g H2 g K1 2 CO g H2O g CO2 g H2 g K2 3 C s CO2 g 2CO g K K K1 K2 思考3 某温度下 通过下列反应的平衡常数表达式 并找出K与K1 K2之间的关系 化学平衡常数表达式的相关规则 1 互为可逆的反应 平衡常数互为倒数 2 相同的反应 化学计量数不同 K不同 化学计量数为n倍 K为n次方 3 化学方程式相加 K相乘 4 化学方程式相减 K相除 巩固练习 如下反应的关系 2NO2 g NaCl s NaNO3 s ClNO g K1 H1 0 2NO g Cl2 g 2ClNO g K2 H2 0 4NO2 g 2NaCl s 2NaNO3 s 2NO g Cl2 g 的平衡常数K 用K1 K2表示 K12 K2 3 平衡常数的意义 1 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 K值越大 正向反应进行的程度越大 2 平衡常数数值大小 只能大致反映一个可逆反应的正向反应进行的最大程度 并不能预示反应达到平衡所需要的时间 一般 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 3 利用K值可判断某状态是否处于平衡状态 Q K V正 V逆 反应向正方向进行 Q K V正 V逆 反应处于平衡状态 Q K V正 V逆 反应向逆方向进行 则 如某温度下 可逆反应mA g nB g pC g qD g 平衡常数为K 若某时刻时 反应物和生成物的浓度关系如下 4 利用温度改变时K值的变化可判断反应的热效应 若升高温度 K增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 K减小 则正反应为放热反应 巩固练习 1 高炉炼铁中发生的基本反应如下 FeO s CO g Fe s CO2 g H 0 1 其平衡常数可表达为 1 已知1100 K 0 263若反应向右进行 高炉内CO2和CO的体积比值 平衡常数K值 填 增大 减小 或 不变 2 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 此时化学反应速率是V正 V逆 填 大于 小于 或 等于 其原因是 增大 不变 否 大于 c CO2 c CO 0 25 0 263 说明不是平衡状态 且向正反应方向进行 K c CO2 c CO 3