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第二章 化学反应速率和化学平衡. 第三节 化学平衡. 化学平衡常数. 知识回顾:. 在 一定条件下 的可逆反应里,当正反应 速率与逆反应速率相等时,反应混合物 中 各组分的浓度保持不变 的状态。. 化学平衡状态 :. 化学平衡状态 : 一定条件下的 可逆反应 进行的 最大限度 。. △H<0.
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第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡 化学平衡常数
知识回顾: 在一定条件下的可逆反应里,当正反应 速率与逆反应速率相等时,反应混合物 中各组分的浓度保持不变的状态。 化学平衡状态: 化学平衡状态:一定条件下的可逆反应进行的最大限度。
△H<0 N2 + 3H2 2NH3 起始温度是T1加温的瞬间是T2 ,平衡移动,又达平衡后的温度是T3则三种温度的大小关系是,若NH3的起始浓度是a mol/L, 平衡后又减少NH3的浓度到bmol/L,平衡向_______ 方向移动, 达平衡后NH3的浓度是cmol/L, a. b. c大小关系_________ [讨论]对于反应2NO2(气) N2O4(气)试比较以下 三种状态下的压强关系:改变压强前混和气体 压强P1;改变压强后瞬时气体压强P2;改变压 强达新平衡后混和气体压强P3; 加压:; 减压:。 P2 > P3 > P1 P1 > P3 > P2 逆反应方向 T2> T3 > T1 正反应 a> c> b
2 c (HI) c(H2) · c(I2) 阅读课本:P29你能得出什么结论? 常数 (1) 温度不变时, 为 , 用K表示,K =48.74 无关 (2) 常数K与反应的起始浓度大小; 无 (3) 常数K与正向建立还是逆向建立平衡关,即与 平衡建立的过程无关。
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 六、化学平衡常数 1. 定义: 在一定温度下,一个可逆反应达到平衡时, 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的 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) (以化学方程式中计量数为幂) 2. 表达式: 在一定温度下达到化学平衡时:
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 六、化学平衡常数 1. 定义: 2.表达式: 3.单位 K的单位与反应的化学方程式有关, 由化学方程式决定,无固定的单位。
C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g) N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g) I2(g) + H2(g) 2HI(g) I2(g) + H2(g) HI(g) Cr2O72-+H2O 2CrO42- +2H+ 1 1 2 2 练 习 写出下列反应的平衡常数表达式,并写出其单位。
如:反应C(s) + CO2(g) 2 CO(g) Cr2O72- + H2O2CrO42- + 2H+ 4.书写平衡常数关系式的规则 ①.如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不 写在平衡常数关系式中。(它们的浓度是不变的) 关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
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 ②同一化学反应,可以用不同的化学反应式来表示, 每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相 应的平衡常数。 K1 K2 K1 = K22
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 例如:不同温度时,反应 的平衡常数与温度的关系如下: 5. 特征 (1) K只与温度有关,随温度变化而变化。与浓度无关。 对于某个反应:在一定温度下不论起始浓度(或 压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否 使用了催化剂,达到平衡时,平衡常数均相同。 从升高温度,平衡常数减小的变化趋势判断 反应的正方向是 热反应。 放
5. 特征 (1)K只与温度有关,随温度变化而变化。与浓度无关。 ⑵利用K可判断反应的热效应 吸热 ① 若升高温度,K值增大,则正反应为反应 放热 ② 若升高温度,K值减小,则正反应为反应 (3)平衡常数K值的大小,可推断反应进行的程度。 ①K值越大正反应的程度越大,反应物的转化率越大; 反之,就越不完全,转化率就越小. ②一般当K>105时,该反应进行得基本完全。
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) (4)在某温度下,可用浓度商 Qc(产物的浓度幂的之积 与反应物浓度幂之积的比)与 K 比较大小来判断反 应的方向。 Qc > k,未达平衡,反应要 进行达到平衡。 逆向 Qc = k,达平衡,平衡 移动。 不 Qc < k,未达平衡,反应要 进行达到平衡。 正向
N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g) 例:写出下列反应: 的平衡常数表达式,利用反应物和生成物的浓度 变化来解释体系压强增大一倍的对平衡的影响。 平衡常数表达式: 压强增大1倍,体积为原来的1/2,各物质的浓度 为原来的2倍,浓度商为: 平衡向正反应方向移动。
例:写出下列反应: 的平衡常数表达式,利用反应物和生成物的浓度 变化来解释体系压强增大一倍的对平衡的影响。 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 平衡常数表达式: 压强增大1倍,体积为原来的1/2,各物质的浓度 为原来的2倍,浓度商为: 平衡向正反应方向移动。
巩固练习 1、恒温下,在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1mol N2与1mol H2的混合气体,发生如下反应: N2 (g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g),△H<0,一段 时间后达到平衡,平衡时氨气的物质的量为0.4mol。 (1)计算此温度时该反应K值为, (2)若在此温度下,向另一容积为1L的恒容容器 B中按物质的量分别为2mol 、1mol 、1mol充入 N2、H2、NH3,此时,该反应是否处于平衡状态 ___(“是”或“否”),反应向方向进行。 (3)若降低A容器的温度,该反应K值 (填“增大”、“减小”或“不变”) 12.5 否 正 增大
2.在一定体积的密闭容器中,进行如下反应: CO+H2O(g) CO2+H2 △H<0。其化学平衡 常数K与温度T的关系如下表: ①写出反应的平衡常数表达式; ②某温度下,平衡浓度符合下式:[CO2]•[H2]= [CO] •[H2O],试判断此时的温度为K; ③若维持此温度不变,测得密闭容器中H2O(g)、CO2 H2的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L 则CO平衡浓度为.
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 课堂小结: 定 义: 化 学 平 衡 常 数 表达式: 单 位: 书写规则 特 征
布置作业 1.课本P 33—9(作业本) 2.完成《名师一号》(第二课时部分)、 3.第三节《化学平衡》补充练习卷----- 第13、26、27、31、32和33题