《化学平衡常数》

化学平衡常数七、化学平衡常数1、概念一定温度下，可逆反应达到平衡状态后，生成物浓度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，此常数为平衡常数，用K表示。2、表达式)()()()(BcAcDcCcKbadc对于下列可逆反应：aA+bBcC+dD，则有：注意事项：（2）固体、纯液体及稀溶液中的水不写入表达式Fe3O4(s)+4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g)如：)H(c)OH(cK2424（1）式中的浓度为平衡浓度Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242（4）K的表达式与方程式的书写有关N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3)H(c)N(c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH(cK//22322133K1=1/K2K1=K32某温度下逆反应的平衡常数为正反应的倒数（3）K的大小只与温度有关，与反应物和生成物浓度无关K=K1K22NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K（5）多重平衡规则：若方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)3、化学平衡常数的意义K值的大小，表示在该温度下达到平衡时，反应进行的程度，K值越大，表明反应进行的程度越大；转化率越高；反之则转化率越低。注意：平衡常数只能表示反应进行的程度，不能表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大；ＡＤ练习、在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（）Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大．Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变．Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．4.应用)()()()(BcAcDcCcKbadcaA+bBcC+dD（1）判断反应的热效应：若升温K增大，则正反应为吸热反应，若升温K减小，则正反应为放热反应。（2）判断反应是否达平衡若QC＜K：若QC＝K：若QC＞K：则处于平衡状态，v正＝v逆则反应正向进行，v正＞v逆则反应逆向进行，v正＜v逆)()()()(B.cAcD.cCcQCbadcQC叫做该反应的浓度商，式中浓度为任意时刻的浓度(3)进行相关计算一般思路：先列出化学反应中各物质的“起始量、转化量、平衡量”(三段式)，求出各物质的平衡浓度，再代入平衡常数公式求解。例1：某温度下，向10L真空容器中注入1.00molH2(g)和1.00molI2(g)，反应平衡后I2(g)的浓度为0.0200mol·L-1试求该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数。解：据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100mol·L-1，平衡时c(H2)=c(I2)=0.0200mol·L-1，生成的c(HI)=0.160mol·L-1H2(g)+I2(g)2HI(g)起始时各物质的浓度/mol·L-10.1000.1000变化的各物质的浓度/mol·L-1平衡时各物质的浓度/mol·L-10.08000.08000.1600.02000.02000.160K=(0.160)2(0.0200)2=64.0c2(HI)c(H2)·c(I2)=答：平衡常数为64.0。c(CO)·c(H2O)【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0.200mol·L-1，求达到平衡时CO转化为CO2转化率是多少？c(平)/mol·L-10.200－x0.200－xxx解得:x=0.1解：设平衡时CO2和H2的浓度为xmol·L-1K=x2(0.200－x)(0.200－x)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c(始)/mol·L-10.2000.20000c(变)/mol·L-1xxxx=1.00c(CO2)·c(H2)==×100%=50.0%0.1000.200练习3：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:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263(1)若要使反应向右进行，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-1，c(CO)=0.1mol·L-1，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。增大不变否大于c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行平衡常数和转化率的计算