1化学平衡常数一、化学平衡常数1、定义:在一定温度下,当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),用K表示2、表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nBpC(g)+qd(g),当在一定温度下达到平衡时,K=cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)3、特点:K只受温度影响,与反应物或生成物的无关。4、意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度①K值越大,说明平衡体系中生成物所占比例越大。它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物的转化率越大。②K值越小,说明平衡体系中生成物所占比例越小,它的正向反应进行的程度越小,即该反应进行的程度越小,反应物的转化率越小。(2)一般当K>105时,该反应进行得基本完全。5、反应的的转化率某个指定反应物的转化率=[指定反应物的起始浓度—指定反应物的平衡浓度]/指定反应物的起始浓度×100%二、使用化学平衡平衡常数应注意的事项1、化学平衡常数表达式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c[CO(g)]·c[H2(g)]/c[H2O(g)]Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),K=c3[CO2(g)]/c3[CO(g)]【归纳小结】反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”,而不代入公式2、化学平衡常数表达式的书写①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1=c2[NH3(g)]/c[N2(g)]×c3[H2(g)],②1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2=c[NH3(g)]/c1/2[N2(g)]×c3/2[H2(g)],2③NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3=c1/2[N2(g)]×c3/2[H2(g)]/c[NH3(g)];【问题思考】通过K1、K2、K3的书写,它们的表达式相同吗?K2与K3之间存在什么关系?不相同K2=1/K3书写平衡常数关系式的规则(1)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。(2)化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即:K正=1/K逆。(3)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。三、化学平衡常数的应用1、判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行:对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:,Qc是该反应的浓度商。Qc<K,未达到平衡,反应向正反应方向进行,Qc=K,反应处于平衡状态Qc>K,未达到平衡,反应向逆反应方向进行【温馨提示】化学平衡常数(K)与浓度商(Qc)的表达式相同,但在表达式中各物质的浓度不同,K值中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,而Qc值中是在任一时刻的浓度。2、利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度,K值减小,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。【问题思考】不同温度时,反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下:3温度623698763化学平衡常数66.954.445.9根据平衡常数随温度的大小变化趋势,可以判断上述可逆反应的正方向是放热反应四、化学平衡常数相关的计算:1、平衡转化率:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应物A的平衡转化率可表示:2、“三段式”分析法:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量:ab00变化量:mxnxpxqx平衡量:a-mxb-nxpxqx对于反应物:n(平)=n(始)-n(变)对于生成物:n(平)=n(始)+n(变)1、考查化学平衡常数的应用例1、在某温度下,在一容积不变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,保持温度和体积不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,试用平衡常数分析平衡移动的方向。A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1mol解析:温度不变,化学平衡常数为定值。设容器体积为V,则K=(4/V)2/[(4/V)2·2/V]=V/2选项应用分析二者关系向何方向移动AQ=(2/V)2/[(2/V)2·1/V]=V>V/2,Q>K平衡向逆反应方向移动BQ=(8/V)2/[(8/V)2·4/V]=V/4<V/2Q<K平衡向正反应方向移动CQ...