平衡常数计算及等效平衡.ppt

第一页，共二十八页，2022年，8月28日 2 SO2 + O2 2 SO3 对于上述已经达到平衡的可逆反应，增大SO2或O2的浓度，减小SO3的浓度，加压都会使平衡右移，直到建立新的平衡。 右移到何时才能平衡呢？ 第二页，共二十八页，2022年，8月28日 一、化学平衡常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。 （一）、概念： 一定温度下，当可逆反应 mA+nB pC+qD达平衡时，有 Kc = [C] p [D] q [A] m [B] n 1、一定温度下，Kc为常数，只随温度变化而变化，与浓度和压强无关。 2、固体和纯液体不出现在表达式中。 第三页，共二十八页，2022年，8月28日 一、化学平衡常数 3、Kc有单位，其单位随表达式变化。 浓度的单位mol·L-1 ∴K的单位为(mol·L-1)?n 4、表达式随方程式书写而变化。 2 SO2 + O2 2 SO3 Kc1= ? SO2 + O2 SO3 Kc2= ? 关系？ 3 H2 + N2 2 NH3 Kc1= ? 关系？ 2 NH3 3 H2 + N2 Kc2= ? CaCO3 (s) CaO (s) + CO2(g) Kc= ? 第四页，共二十八页，2022年，8月28日 5、多重平衡规则 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商) 例 : 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3 =? K3 = K1? K2 第五页，共二十八页，2022年，8月28日 一、化学平衡常数 6、任意状态时 = Q c c p(C) c q (D) c m(A) c n (B) Q c称为浓度商，可用于判断反应方向。 可逆反应的 Qc总是趋向等于Kc Qc Kc 反应逆向进行 Qc Kc 反应正向进行 Qc = Kc 平衡 Qc 总是趋向等于 Kc 第六页，共二十八页，2022年，8月28日 为什么增大反应物浓度、减小生成物浓度平衡会右移呢？ 2 SO2 + O2 2 SO3 为什么加压平衡会右移呢？ 平衡右移，反应物的转化率一定增大？ 第七页，共二十八页，2022年，8月28日 一、化学平衡常数 同一反应中各反应物的转化率是否相同呢? （二）、平衡转化率：已转化量与初始量之比 对于可逆反应 mA+nB pC+qD α（A）= c0(A) -[A] c0(A) ×100% n0(A) –n平(A) n0(A) ×100% = 恒容 任意 第八页，共二十八页，2022年，8月28日 　　1、平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如： N2(g)+O2(g) 2NO(g) Kc=1×10-30 (298K) 　　这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。 (三)、平衡常数的意义 一、化学平衡常数 第九页，共二十八页，2022年，8月28日 2、平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如： 2SO2(g)+O2 2SO3(g) 　　298K时Kc很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。 第十页，共二十八页，2022年，8月28日 3、平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如: N2+O2 2NO 　　 Kc=10-30 (298K) 所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。 第十一页，共二十八页，2022年，8月28日 一、化学平衡常数 例：在一密闭容器中，恒温时发生如下反应 又知该条件下Kc=19，已知 c(SO2)始=0.4mol/L, c(O2)始= 1 mol/L，试判断当SO2转化率为50%时该