化學(xué)平衡常數(shù)

1、化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)2022-3-6化學(xué)平化學(xué)平衡特點(diǎn)衡特點(diǎn)(1)(2)等：等：(3)動(dòng)：動(dòng)： (4)定：定：(5)變變:(6)動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）條件改變，原平衡被破壞，在新的條條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。各組分的含量一定。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，的值，并分析其中規(guī)律。并分析其中規(guī)律。2c (HI)c(H2) c(I2) 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：通過(guò)分析

2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：(1)溫度不變時(shí)，溫度不變時(shí)， 為常數(shù)為常數(shù) 用用K表示表示,K =48.74；(2)常數(shù)常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；(3)常數(shù)常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的過(guò)程無(wú)關(guān)。的過(guò)程無(wú)關(guān)。2c (HI)c(H2) c(I2) 其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類似的關(guān)系。其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類似的關(guān)系。 對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng): mA + nB pC + qDc (C) c (D) pqc (A) c (B) mnK=1、定義：、定義： 在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平

3、衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)。數(shù)簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號(hào)為符號(hào)為K)2.2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： 對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng): mA+nB pC+qDcp(C)cq(D) cm(A)cn(B) 平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式 K =3.3.平衡常數(shù)的單位平衡常數(shù)的單位濃度的單位為濃度的單位為molL-1 K的單位為(molL-1)n；當(dāng)濃度的單位為當(dāng)濃度的單位為 molLmo

4、lL-1-1，稱標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，稱標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)不寫單位標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)不寫單位。4.4.書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則1)如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗鼈兊臐鉂舛炔粦?yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括度是固定不變的，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。 如如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2) 再如再如:

5、 稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中，如：如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-)又如又如：非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或有非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或有水參加反應(yīng)，此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，水參加反應(yīng)，此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸的必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸的液相反應(yīng)液相反應(yīng)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=c(CH3COOC2H5)c(H2O)/(cC2H5OHc

6、CH3COOH)2)2)同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常來(lái)表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。例例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 = 1.60 10 5 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 10 2 K1 K2 ， K1 = K223)多重平衡規(guī)則：若干方程式相加多重平衡規(guī)則：若干方程式相加( (減減) )，則，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(

7、 (商商) )例題例題: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 (g) K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2 4.4.書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則(1)(1)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，由與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，由K K隨溫度隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。 若正反若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)應(yīng)是吸熱反應(yīng), ,升高溫度升高溫度,K ,K 增大增大; ;若正反應(yīng)是放熱反若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)應(yīng), ,升高溫度升高溫度,K ,K 減小減小; ;

8、5.5.引入平衡常數(shù)引入平衡常數(shù)K K的意義的意義例如：不同溫度時(shí)，反應(yīng)例如：不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g),的濃度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：的濃度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：溫度溫度623K698K763K平衡常數(shù)平衡常數(shù)66 .954.445.9 通過(guò)改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判通過(guò)改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判斷上可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng)斷上可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng).(2)(2)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 K K 值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，

9、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；轉(zhuǎn)化率越大；K K 值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。(3)(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來(lái)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)說(shuō)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K10K105 5，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；全；K 10K 10-5-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行( (逆反逆反應(yīng)較完全）。應(yīng)較完全）。5.5.引入平衡常數(shù)引入平衡常數(shù)K K的意義的意義 對(duì)于可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng): mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)(4)(4)在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度冪的之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比即濃度商產(chǎn)物的濃度冪的之積與反應(yīng)物濃度冪之