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化學(xué)平衡常數(shù) 我們知道 在一定條件下的可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀態(tài) 那么 當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時 究竟有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物 平衡體系中各物質(zhì)的濃度之間是否有一定的關(guān)系 請大家完成P48頁的交流與討論 計算一定條件下 不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進(jìn)行反應(yīng) 達(dá)到平衡后各物質(zhì)平衡濃度之間的關(guān)系 通過計算同學(xué)們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律 其中濃度的指數(shù)與化學(xué)方程式有何關(guān)系 如果反應(yīng)物或生成物不止一種 情況又如何呢 如在一定條件下 可逆反應(yīng)H2 g I2 g 2HI g 起始以及平衡時各物質(zhì)的濃度如下表所示 他們的濃度間存在何種關(guān)系 交流與討論 討論小結(jié) 大家是否產(chǎn)生疑問 提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義 對我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢 分析教科書P48頁表2 7 你能找出規(guī)律嗎 1 意義 K值的大小 表示反應(yīng)在該溫度下達(dá)到平衡時該反應(yīng)進(jìn)行的程度 反應(yīng)的限度 K值 表明反應(yīng)進(jìn)行的 反之則 2 平衡常數(shù)的注意點(diǎn) aA bBcC dD 越大 程度越大 越小 分析表2 8中的數(shù)據(jù) 你能得出什么結(jié)論 2 K值與無關(guān) 隨變化而變化 溫度升高 K値不一定升高或降低 與該正反應(yīng)的熱效應(yīng)有關(guān) 分析表2 9中的數(shù)據(jù) 你能得出什么結(jié)論 3 K值表達(dá)式中 不寫 4 平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān) 濃度 溫度 固體 液態(tài)水 N2 3H22NH3 2NH3N2 3H2 根據(jù)平衡常數(shù)的定義 請大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 5 利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài) K K v正v逆 反應(yīng)向方向進(jìn)行 K K v正 v逆 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) K K v正 v逆 反應(yīng)向逆方向進(jìn)行 則 如某溫度下 可逆反應(yīng)mA g nB g pC g qD g 平衡常數(shù)為K 若某時刻時 反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下 正 由此得出啟示 我們可以通過測出某一時刻體系中各物質(zhì)的濃度 然后假設(shè)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡 計算出平衡常數(shù) 與給定的平衡常數(shù)比較 如果相等 則假設(shè)成立 也就是說反應(yīng)已達(dá)到平衡 如果不相等 則沒有達(dá)到平衡 可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時 某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為 除了化學(xué)平衡常數(shù)外 還有沒有其他方法能用來表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度呢 平衡轉(zhuǎn)化率的意義 能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度 平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算 例1 某溫度下 向10 0L真空容器中注入1 00molH2 g 和1 00molI2 g 反應(yīng)平衡后I2 g 的濃度為0 0200mol L 1 試求該溫度下H2 g I2 g 2HI g 的平衡常數(shù) 例2 在一密閉容器中 CO與H2O混合加熱到800 達(dá)到下列平衡 CO g H2O g CO2 g H2 g K 1 00若反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度分別為0 200mol L 1和1 00mol L 1 求達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少 850K時 在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測得 SO2 O2和SO3的濃度分別為6 0 10 3mol L 1 8 0 10 3mol L 1和4 4 10 2mol L 1 計算 1 該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) 2 達(dá)平衡狀態(tài)時SO2的轉(zhuǎn)化率 2SO2 O22SO3 1 在某溫度下 可逆反應(yīng) mA g nB g pC g qD g 的平衡常數(shù)為 下列說法正確的是 越大 達(dá)到平衡時 反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 越小 達(dá)到平衡時 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 隨反應(yīng)物濃度改變而改變 隨溫度改變而改變 AD 例 高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下 FeO s CO g Fe s CO2 g Q 其平衡常數(shù)可表達(dá)為 K c CO2 c CO 已知1100 K 0 263 1 若溫度保持不變 要使反應(yīng)向右進(jìn)行 高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值 平衡常數(shù)K值 填 增大 減小 或 不變 2 1100 時 測得高爐中c CO2 0 025mol L 1 c CO 0 1mol L 1 在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài) 填 是 或 否 此時化學(xué)反應(yīng)速率是V正 V逆 填 大于 小于 或 等于 其原因是 增大 不變 否 大于 c CO2 c CO 0 25 0 263 說明不是平衡狀態(tài) 且向正反應(yīng)方向進(jìn)行