平衡常数 一、化学平衡定律 对于反应:aA+bB占dD+eE 在一定温度下达到平衡时,反应物和产物的平衡 浓度有如下关系。(此推导在物理化学中讲) [D]d[El/([Ala[B]b)=Kc [一代表平衡浓度,与通常(初始和未达平衡时的) 浓度(c)表示有区别。 Kc称为平衡常数 可表示为:在一定温度下,某个可逆反应达到平 衡时、产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次 方的乘积之比是一个常数。这个关系称为化学平衡定 律。 此式开始也是由实验得出的,后来也可以用理论 来证明。(物理化学中才讲)
一、化学平衡定律 对于反应:aA+bBdD+eE 在一定温度下达到平衡时,反应物和产物的平衡 浓度有如下关系。(此推导在物理化学中讲) [D]d [E]e /([A]a [B]b )=Kc [ ]─代表平衡浓度,与通常(初始和未达平衡时的) 浓度(c)表示有区别。 Kc称为平衡常数 可表示为:在一定温度下,某个可逆反应达到平 衡时、产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次 方的乘积之比是一个常数。这个关系称为化学平衡定 律。 此式开始也是由实验得出的,后来也可以用理论 来证明。(物理化学中才讲) 平衡常数
平衡常数 例1:合成氨的反应N,+3H,与2NH,在某温度下各物 质的浓度平衡是:N2=3molL,H2]=9moL',NH =4moL1求该反应的平衡常数和N2、H,的初始浓度。 解:①求平衡常数Kc Kc=NH32/(N2JH3)=16/3×93)=7.32×10-3 ②求N,、H,的初始浓度。 N2+3H2与2NH3 反应1摩尔N,同时需3molH,生成2 molNH? N2+3H2与 2NH3 平衡3moL19moL1 4mol-L-1 初始(3+2) (9+6) 0 即: 5 15 0 答:Kc=7.32×10-3,初始N2小、H2为5、15moL1
平衡常数 例1:合成氨的反应N2 +3H22NH3在某温度下各物 质的浓度平衡是:[N2 ]=3mol·L-1 ,[H2 ]=9mol·L-1 ,[NH3 ] =4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。 解:①求平衡常数Kc Kc=[NH3 ] 2 /([N2 ][H2 ] 3 )=16/(3×9 3 )=7.32×10-3 ②求N2、H2的初始浓度。 N2 +3H22NH3 反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3 N2 + 3H2 2NH3 平衡3mol·L-1 9mol·L-1 4mol·L-1 初始(3+2) (9+6) 0 即: 5 15 0 答:Kc=7.32×10-3 ,初始[N2 ]、[H2 ]为5、15mol·L-1
平衡常数 二、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。如: CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) Kc=[CO2] C02(g)+H,(g)车C0(g)+H,00) KC=[COV(ICO2][HD) 2稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度 也不必写在平衡关系式中,如: Cr,0,2-+H,02Cr02-+2H Kc=[Cr0,2]2H]2/ICr20,2]
二、书写平衡常数关系式的规则 ⒈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。如: CaCO3 (s)CaO(s)+CO2 (g) Kc=[CO2 ] CO2 (g)+H2 (g)CO(g)+H2O(l) Kc=[CO]/([CO2 ][H2 ]) ⒉稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度 也不必写在平衡关系式中,如: Cr2O7 2-+H2O2CrO4 2-+2H+ Kc=[CrO4 2- ] 2 [H+ ] 2 /[Cr2O7 2- ] 平衡常数
平衡常数 3.非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反 应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关 系式中。如酒精和醋酸的液相反应 C2HOH+CH COOHSCHCOOC2H3+H2O KC=ICH,COOC2H3JHO(IC2HOHJICHCOOHD) 4.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
平衡常数 3.非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反 应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关 系式中。如酒精和醋酸的液相反应 C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5 +H2O Kc=[CH3COOC2H5 ][H2O]/([C2H5OH][CH3COOH]) 4.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