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化学平衡常数计算 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,生成物的浓度幂之积与反应物的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),用符号K表示。 2、平衡常数的影响因素:只有温度 (1)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K = (2)2NO2(g) N2O4 (g) K1= N2O4 (g) 2NO2 (g) K2= NO2 (g) 1/2N2O4 (g) K3= (3)FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq);K= 二、关于平衡常数和转化率的计算 (1)利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度 例1.在某温度下,将H2和I2各0.01mol/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L. (1)求反应的平衡常数. (2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度. (2)利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率 例2.在体积为2L密闭容器中,将2.0mol CO和10mol H2O混合加热到800oC达到下列平衡: K=1.0 求CO的转化率. 三、平衡常数的运用 结论:表示可逆反应进行的程度:K越大, 正反应进行越完全,转化率越高,此反 应平衡时,生成物浓度大 对于反应m A(g) + n B(g)=p C(g) + q D(g)随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化,请判断Ⅰ和Ⅱ 两种情况哪种是吸热,哪种是放热? 随堂练习1:已知在800K时,反应: CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g) 若起始浓度c(CO) = 2mol?L-1,c(H2O) = 3mol?L-1,则反应达平衡时,CO转化成CO2的转化率为60%,如果将H2O的起始浓度加大为6 mol?L-1,试求此时CO的转化率。 谢谢大家! * 0.01181 0.001696 0.001696 0.01520 0 0 4 0.01000 0.001433 0.001433 0.01287 0 0 5 0.02934 0.004213 0.004213 0.03777 0 0 6 0.01486 0.0009733 0.00458 0.0 0.008403 0.01201 3 0.01559 0.00125 0.00356 0 0.00904 0.01135 2 0.01270 0.0005936 0.005617 0 0.06944 0.01197 1 [HI] [I2] [H2] c0 (HI) c0(I2) c0 (H2) 平衡时 平衡时浓度mol/L 起始时浓度mol/L 序号 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 密闭容器730.6K 根据数据通过计算分析出平衡时数据中的规律。 48.38 48.61 48.54 48.48 48.71 48.81 【问题探究一】分析上表,你得出什么结论? 结论2:常数和起始加入反应物的浓度无关 结论1: = 常数(K) 0.008410 0.001141 0.001141 0.01069 0 0 4 0.01354 0.000738 0.004565 0 0.00751 0.01134 3 0.01559 0.00125 0.00356 0 0.00904 0.01135 2 0.01767 0.003129 0.001831 0 0.01196 0.01067 1 [HI] [I2] [H2] c0 (HI) c0(I2) c0 (H2) 平衡时 平衡时浓度mol/L 起始时浓度mol/L 序号 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 54.5 54.6 54.45 54.33 密闭容器 698.6K 【继续探究】 结论2:常数和起始加入反应物的浓度无关 结论1: = 常数(K) 结论3:温度改变该常数也发生改变。 【问题探究二】:以上的结论是否只适用于某一特定反应还是适用于所有的可逆反应?请用以下数据来确认。 2SO2 (g) +O2 (g) 2SO3 (g) T2 T1 0.0040 0.0080 0.0160 0 0.0100 0
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