化学反应平衡常数

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1、化学反应平衡常数洋泾中学叶丽芳1、为什么化学反应不能进行到底？请思考：3、能否应用数学工具对化学平衡进行定量的研究？2、那么什么程度我们可以认为化学反应比较彻底了呢？反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在683K时各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果如下表:初始浓度moL/l平衡浓度moL/lH2转化率HI转化率[H2][I2][HI][H2][I2][HI]0.010.0100.0022000.010.007800.00970.03490.0114[H2][I2][HI][H2][I2][HI]2

2、0.00220.015622%3223.14500.00110.00110.00170.031578%6446.28509.74%1625.4511.请根据表中的实验数据，计算平衡混合物中各物质的平衡浓度及转化率，并计算平衡时[HI]/[H2][I2]的比值和[HI]2/[H2][I2]的比值，将计算结果填入表中2.请比较计算所得数据，通过分析它们的关系，你能发现什么规律？【结论】1、在一定温度下，可逆反应无论正反应开始或是从逆反应开始，又无论反应起始时反应物浓度的大小，最后都能达到平衡。2、在一定温度

3、下，生成物浓度的指数幂的乘积除以反应物浓度指数幂的乘积之，得到的比值是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数。一、化学平衡常数一定温度下K=—————[C]c[D]d[A]a[B]baA+bBcC+dD这个式子就称为这个反应的化学平衡常数表达式，反应K1N2(g)+3H2(g)2NH3(g)21/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)32NH3(g)N2(g)+3H2(g)4FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)5CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-6CH3COOH+CH3CH

4、2OHCH3COOC2H5+H2O二、化学平衡常数表达式的书写4、若是一个非水相的反应，如：有水参加的有机反应，此时水的浓度不是一个常数，应在平衡常数表达式中表示出来、三、化学平衡常数表达式的书写注意点：1、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关，但相互间可以换算。2、当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的浓度对反应速度好平衡没有影响。因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中就不写固体浓度。3、稀溶液中的水分子浓度可以不写。因为稀溶液的密度接近于1g/cm3，[H2

5、O]=1000/18=55.5mol/l。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度也是一个常数。此常数归并到平衡常数一起了。化学反应K反应程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)(570K)约为1059moL·L-1正反应可接近完全PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)约为1moL·L-1正、逆反应相当2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300k)10－17正反应几乎不发生如果反应的平衡常数的数值在105左右，通常认为反应可进行得比较完全，相反

6、，如果一个反应的平衡常数数值在10-5左右，则认为这个反应很难进行。四、化学平衡常数的意义那么化学反应进行到什么程度我们可以认为比较彻底了呢？四、化学平衡常数的意义从平衡常数K值的大小可以定量地分析化学反应进行的程度，K值越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物的浓度比值越大，也就是反应进行得越完全。K值越大化学反应进行的程度越大反应物的转化率越大化学反应速度越大与温度有关，与反应物的浓度无关五、化学平衡常数的影响因素温度升高K值增大？温度降低K值减小？请思考：正反应进行的程度越大，K值越大？六、

7、运用用化学平衡常数解释反应进行的程度及平衡移动的方向例1：在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q请按右表所示，回答：（1）表中最大的平衡常数是（2）当反应在200℃达到平衡时，如果增加氧气的量，则平衡移动K1值（增大、减小、不变）温度200℃300℃400℃平衡常数K1K2K3K1正向不变例2：高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常数可表达为:，已知1100℃，K=0.2631100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.0

8、25mol/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”)，其原因是否大于此时未达到平衡，化学反应向正方向进行所以，V正大于V逆借助平衡常数，可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态。aA+bBcC+dDcc(C)cd(D)ca(A)cb(B)——————任意状态浓度商（Q）Q＝K可逆反应已达平衡Q＜K可逆反应正向进