化学平衡常数及其计算
a b
c为各组分的平衡浓度, K值只随温度的 变化而变化。
练习:写出下列反应的平衡常数(K)
高温
Fe3O4(s) + 4H2(g)
4
3Fe(s) Leabharlann 4H2O(g)4K
c ( H 2O ) c (H
2
)
纯固体纯液体浓 度固定,不能写 在平衡关系式中
Cr2O72- + H2O
K c ( CrO
c(O2)=0.12mol/L.试求:
(1)该温度下反应的平衡常数。
(2)开始时NO2的浓度。
(3) NO2的转化率。
二、化学平衡的相关计算 计算模式——“三段式法” mA + nB 起始量: a b nx b-nx pC + qD 0 px px 0 qx qx
转化量: mx 平衡量: a-mx
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
通过分析数据得到:
[ HI ]
2 2
[ (1)温度不变时,H ] [ I ] 为常数,即生成物 浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为常 数。 (2)常数K与反应的起始浓度大小无关
2
(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无 关,即与平衡建立的过程无关。
2 2 4
2CrO42- + 2H+
) c (H
2 2
)
c ( Cr 2 O 7
)
N2+3H2 2NH3
1 2 3 2
2NH3 N2+ 3H2
K1
c ( NH
3
2
3
)
c( N 2 ) c ( H 2 ) c( N
2 2
K2
)c ( H
3 3
2
)
c ( NH
)
N2 +
H2
NH3
K3
c ( NH 3 ) c
1/ 2
( N 2 )c
3/ 2
(H2 )
平衡常数与方程式书写方式有关
3、使用平衡常数的注意事项
(1)K只与温度有关,与反应物或生成物的浓 度无关 (2)K值表达式中,固体、液态水不写 (3)平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关 若反应方向改变,则平衡常数改变 若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或 缩小
c(平)/mol· -1 0.200-x L c(CO2) · 2) c(H K= c(CO) · 2O) c(H 解得: x = 0.1
=
=
0.100 ×100%= 83.0% 0.200
4、平衡常数的意义
定量的衡量化学反应进行的程度
(1)K值越大,表示反应进行的程度越大, 反应物转化率也越大。 (2)一般当K>105时,该反应进行得基本完 全。
例1:在密闭容器中,将NO2加热到某温度时, 可进行如下反应:2NO2 2NO+O2,在平 衡时各物质的浓度分别是: c(NO2)=0.06mol/L,c(NO)=0.24mol/L,
一、化学平衡常数
1、 概念
对某一可逆反应,在一定温度下,无 论反应物的起始浓度如何,反应达到平 衡状态后,反应物与生成物浓度系数次 方的比是一个常数,称为化学平衡常数, 用K表示。
2、K的表达式
对于下列可逆反应:aA + bB
c d
cC + dD,则有:
K
c (C ) c ( D ) c ( A) c (B )
对于反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 对于生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
平衡转化率( ) = 反应物的转化浓度 反应物的起始浓度 反应物的转化物质的量 反应物的起始物质的量 ×100% ×100%
=
注意:
(1)转化率是对反应物而言的;
(2)在一定温度下可逆反应中,K值越大,反应 物的转化率就越高;
例2:在一密闭容器中,CO与H2O混合加热到 800℃达到下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00,若反应开始时CO和 H2O的浓度均为0.200 mol· -1 ,求达到平衡时 L CO转化为CO2转化率是多少?
解:设平衡时CO2和H2的浓度为x mol· -1 L CO(g) + H2O(g) c(始) /mol· -1 0.200 L c(变)/mol· -1 L x 0.200 x 0.200-x CO2(g) + H2(g) 0 x x x2 (0.200-x)(0.200-x) 0 x x = 1.00