高中化学问题.关于平衡常数的

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/04/29 05:45:34
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高中化学问题.关于平衡常数的

高中化学问题.关于平衡常数的
定义
  在特定物理条件下(如温度、压力、溶剂性质、离子强度等),可逆化学反应达到平衡状态时反应产物与反应物的浓度比或反应物与反应产物的浓度比.用符号“K”表示.
可逆化学反应达到平衡时,每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积成正比,这个比值叫做平衡常数.反应进行得越完全,平衡常数就越大.当一个可逆反应到达平衡时,生成物浓度之幂或分压力的乘积与反应物浓度的幂(幂指数为对应物质的化学计量数)
化学反应
  1.平衡常数是化学反应的特性常数.它不随物质的初始浓度(或分压)而改变,仅取决于反应的本性.一定的反应,只要温度一定,平衡常数就是定值   2.平衡常数数值的大小是反应进行程度的标志.它能很好地表示出反应进行的完全程度.一个反应的K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物剩余浓度越小,反应物的转化率也越大,也就是正反应的趋势越强.反之亦然.
化学平衡常数的影响因素
  1.平衡常数K只受温度影响,既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关,也与压强的改变无关;由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率,故平衡常数不受催化剂影响.  2.任何可逆反应,当温度保持不变,改变影响化学平衡的其它条件时,即使平衡发生移动,K值不变.  3.其它条件不变时,若正反应是吸热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动,K增大(或减小);若正反应是放热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动,K减小(或增加);所以温度升高时平衡常数可能增大,也可能减小,但不会不变.

K={产物}/{反应物}

K={产物浓度积}/{反应物浓度积} ;但要注意,若化学计量数不为一,相应浓度需要加乘方

①化学平衡常数定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物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平衡常数的数学表达式:
如对于达到平衡的一般可逆反应:mA+nBpC+qD反应物和生成物平衡浓度表示为c(A)、 c(B)、c(C)、c(D)在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为:K=...

全部展开

①化学平衡常数定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物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平衡常数的数学表达式:
如对于达到平衡的一般可逆反应:mA+nBpC+qD反应物和生成物平衡浓度表示为c(A)、 c(B)、c(C)、c(D)在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为:K=[cp(C)·cq(D)]/[cm(A)·cn(B)]说明:在书写平衡常数表达式时,要注意以下问题:

a.在应用平衡常数表达时,稀溶液中的水分子浓度可以不写。因为稀溶液的密度接近于1g/mL。
水的物质的量浓度为55.6 mol/L。在化学变化过程中,水量的改变对水的浓度变化影响极小,所以水的浓度是一个常数,此常数可归并到平衡常数中去。对于非水溶液中的反应,溶剂的浓度同样是常数。 b.当反应中有固体物质参加时,分子间的碰撞只能在固体表面进行,固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响,因此,固体的“浓度”作为常数,在平衡常数表达式中,就不写固体的浓度。
c.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应,由于书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数就不同,但是这些平衡常数可以相互换算。
d.不同的化学平衡体系,其平衡常数不一样。平衡常数大,说明生成物的平衡浓度较大,反应物的平衡浓度相对较小,即表明反应进行得较完全。因此,平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。
③影响化学平衡常数的因素:K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
④化学平衡常数的应用:
a.利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响;b. 利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响;c. 利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率:若升高温度,K值增大,则正反应吸为热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放 热反应。

注意:a.在平衡常数表达式中,反应物A、B和生成物C、D的状态全是气态,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度。
b.当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数,不写入平衡常数的表达式中。c.平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关。
⑤平衡常数K值的特征:
a.K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关。即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同。
b.K值随温度的变化而变化。对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K值不同。因此,在使用平衡常数K值时,必须指明反应温度。
⑥平衡表达式K值的意义:
a.判断可逆反应进行的方向。对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向。
将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积,与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Qc表示。即:
当Qc=K,体系达平衡状态;当Qc<K,为使Qc等于K,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应物浓度的乘积)应减小,因此反应自左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Qc>K时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态。
b.表示可逆反应进行的程度。K值越大,正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大,反应物的浓度小),反应物的转化率越高。一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完全了;K值越小,正反应进行的程度越小,逆反应进行的程度越大,反应物的转化率越低。

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