化学平衡常数 (2).ppt

化学平衡常数,人教版选修4第二章第三节,十七世纪，英国的炼铁工程师认为增加高炉的高度可以降低尾气中CO的比例，令人吃惊的是，高炉增高后，此比例竟然没变化。19世纪下半叶，勒夏特烈揭开了谜底。原来 达到反应限度。,C+3CO2 2CO,K,化学平衡常数,实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度满足下面关系：,其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。,一、表达式,一定温度下，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数,K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。,（1）K值越大，反应程度增大，转化率越高；反之则转化率越低。,（2）K值与浓度无关，随温度变化而变化,二、意义,三、使用平衡常数应注意的问题,（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态,（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反 应的快慢，即速率大，K值不一定大,（3）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表达 式中不需表达,一定温度下,（4）在进行K值的计算时，稀溶液中的H2O的浓 度可不表达,一定温度下,（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,0.5N2+1.5H2 NH3,K1=1/K2=K32,某温度下,四、化学平衡常数的应用,1、用于计算物质转化率,例题：反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在773K时,平衡常数K=9，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol/L，计算在这条件下，CO的转化率最大是多少？,c(始):0.020 0.020 0 0c(变):x x x x c(平):0.020-x 0.20-x x x,解得:x=0.015(molL-1),解：设平衡时CO2和H2的浓度为x molL,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),答:该反应在所给条件下的最大转化率是75%。,2、用来判断反应的方向,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：,KK，V正V逆，反应向正方向进行,KK，V正V逆，反应处于平衡状态,KK，V正V逆，反应向逆方向进行,则：,例：高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)（吸热）。其平衡常数可表达为:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100，K=0.263(1)若平衡向右进行，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,增大,否,大于,c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行,现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：,2SO2+O2 2SO3,知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判断，（1）当SO2转化率为50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？,巩固,