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第2章 化学反应的方向、限度与速率,第2节 化学反应的限度 化学平衡常数,已知合成氨反应: 在298K时:H=92.2kJmol1 S= 198.2JK 1 mol1 请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨反应能否自发进行。,知识回顾,根据判据计算： H TS = 92.2kJmol1 298K(198.2103kJK 1 mol1 ) =33.1 kJmol1 0 该反应常温下能自发进行，这是否就足够了呢？,该反应在一定条件下是不可能进行完全的，即存在一定的限度，而反应的限度的大小对于生产和生活实际有着直接影响。因此仅研究化学反应的方向是不够的，还需要关注化学反应的限度问题。什么是化学反应的限度？,如何判断一个反应达到化学平衡状态？,在一定温度下，可逆反应： A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ) A.A生成的速率与C分解的速率相等 B.A、B、C的浓度不再变化 C.单位时间生成n molA同时消耗3n molB D.A、B、C的分子数之比为1：3：2,BC,如何定量描述一个化学反应进行的程度？,54.5,54.6,54.4,54.2,根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。,I2(g) + H2(g) 2HI(g) 698.6K,54.3,通过分析实验数据得出： 对于反应 (1)温度恒定时（ 698.6K），达到化学平衡状态 为一常数（54）； (2)这个常数与反应的起始浓度大小无关； (3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。,I2(g) + H2(g) 2HI(g),由1、2、3组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进行的方向？由4、5两组所给的初始浓度数据判断刚开始时化学反应进行的方向？由此你能否得出该常数与化学反应方向的关系？,测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在798.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表,8.298,8.306,8.271,通过分析实验数据得出： (1)温度恒定时，达到化学平衡状态 为一常数； (2)这个常数与反应的起始浓度大小无关； (3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。 (4) 温度不同，平衡时常数大小不同。,规律小结(课本P42第一段),1.化学平衡常数,K =,化学平衡常数表达式,单位：（molL-1）（c+d）-（a+b）,写出下表中各反应的平衡常数表达式及单位。,molL-1,(molL-1)2,2.平衡常数的有关规律,1固体，纯液体不带入平衡常数表达式当中。 2 同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方程式的书写方式有关。每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。 3 平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。,a. N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 b. 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2,结论： K2 = K11/2 4.相同反应，化学计量数变为原反应的 n倍，则平衡常数为原平衡常数的 n次方,反应1和反应2同一反应化学方程式系数不同， 其平衡常数间关系？,a. N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 b. 2NH3 (g) N2 (g) + H2 (g) K2,结论： K2 = 1 / K1 5.相同反应，正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数。,反应2和反应3为可逆反应，其平衡常数间关系？,已知K1、K2,求K. 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 (g) .K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) . K,结论：K = K1 K2 6.若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于各步平衡常数之乘积(商),高炉炼铁中发生的基本反应如下： FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热)， 已知1100 时，该反应的化学平衡常数为0.263。若在1100时，测得高炉中C(CO2)=0.025 mol/L C(CO)=0.1 mol/L，在这种情况下该反应 1）是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)， 2）反应此时向 进行（填“正”或者“逆”）此时化学反应速率是 V正 V逆 (填“大于”、“小于”或“等于”)。,否,大于,正,3.化学平衡常数的应用,aA+bB cC+dD,K =,Q =,浓度商,当QK时，,反应会逆向进行达到平衡。,反应为平衡状态。,反应要正向进行达到平衡。,在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻浓度商Q与K比较大小来判断。,当Q = K时，,当Q K时，,对于反应：2A (g) B (g) 若A起始浓度为1 mol/L, T1温度达到平衡时，A=0.5mol/L ; T2温度达到平衡时，A=0.1mol/L ，计算KT1 KT2。,结论：K值越大，说明反应进行得越完全，反应物消耗率越高，生成物生成率越高。 一般K105认为反应进行完全。,3.平衡常数的应用：,
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