文档介绍：第二节化学平衡状态平衡常数
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可逆反应:在相同条件下,能同时向正、逆方向进行的化学反应
特点:①相同条件下,正、逆反应同时进行
②反应物和生成物同时存在
③任一组分转化率均小于100%
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一、化学平衡状态
1. 概念:
在一定条件下的可逆反应,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再发生变化的状态
前提
对象
本质
现象
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2、平衡特点:
⑴逆:
可逆反应
⑵等:
V(正)=V(逆) ≠0
(同一物质的消耗速率与其生成速率相等)
⑶动:
动态平衡(反应并未停止)
⑷定:
平衡状态时,反应物和生成物的浓度保持不变(不一定相等)
⑸变:
当外界条件(如T、C、P等)改变时,则原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立平衡。
注意:化学平衡的建立与途径无关
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※可逆反应达化学平衡的标志:
(4)单位时间内消耗了m mol A同时生成了p mol C
(1)A、B、C、D的物质的量或浓度不再改变
(2)A或B的转化率达最大值且保持不变
(3)A、B、C、D的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)不再改变
(5)单位时间内生成p mol C,同时生成 m molA
对于可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
特征:①υ(正) =υ(逆)
②反应混合物中各组分的浓度(百分含量)保持不变
平衡
平衡
平衡
平衡
(6)v(A) ﹕v(B) ﹕v(C) ﹕v(D) = m ﹕ n ﹕ p ﹕ q
不一定平衡
不一定平衡
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对于可逆的反应aA + + dD
在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式:
K = ————
[C]c [D]d
[A]a [B]b
注意:平衡常数表达式中不包括固体和纯液
体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数,可看为1)
K是温度函数,与反应物、生成物的浓度无关,只受温度影响
c c (C) c d(D)
QC =
ca (A) c b(B)
(浓度商)
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平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。对于同一个化学反应,由于书写方式不同,各反应物、生成物的计量数不同,平衡常数的表达式也不同
对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
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①根据K的大小判断反应进行的程度
K值越大,反应越完全;K值越小,反应越不完全。(平衡常数大于105,认为反应进行的较完全; 小于10-5,则认为反应很难进行)
②判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 Q = K 处于平衡状态 V正= V逆 Q > K 反应向逆向进行 V正< V逆 Q < K 反应向正向进行 V正> V逆
平衡常数K的应用:
③判断可逆反应的热效应
如:升高温度K增大,正反应吸热
④相关计算,如转化率等
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化学平衡的建立与途径无关,当条件相同,参加反应的物质的物质的量符合一定的关系时,无论是从正反应、逆反应开始,还是从中间开始,无论是一次还是多次加入物质,最终建立起的平衡状态相同。
1、等效平衡概念
在一定条件下,对于同一可逆反应,从不同的状态开始反应,只要达到平衡时各组分百分含量相同,形成的就是等效平衡
四、等效平衡
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①对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量与原平衡完全相同(按化学计量数换算成同一边的物质),则两平衡等效。(又叫全等等效平衡)
2、等效平衡规律:
(2)在恒温恒压条件下(T、P一定):
②对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量与原平衡比值相同(按化学计量数换算成同一边的物质), 则两平衡等效。(又叫等比等效平衡)
改变起始加入情况,只要反应物(或生成物)的物质的量与原平衡物质的量比值相同(按化学计量数换算成同一边的物质), 则两平衡等效
(1)在恒温恒容条件下(T、V一定):
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