当前位置：文档之家 › 化学反应平衡常数及其计算PPT

化学反应平衡常数及其计算PPT

  • 格式：ppt
  • 大小：357.50 KB
  • 文档页数：8

下载文档原格式

  / 8

合集下载

化学反应标准平衡常数PPT课件

化学反应标准平衡常数PPT课件
沉淀溶解平衡常数的意义
溶度积Ksp的大小反映了难溶电解质的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时， Ksp越大，其溶解度越大。
平衡常数的表示方法
沉淀溶解平衡常数（Ksp）
表达式即为等于沉淀溶解平衡时，各离子浓度幂的乘积，例如 Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]。
沉淀溶解平衡常数的意义
任意温度下的沉淀溶解平衡常数
01
根据公式 ΔG°=-RTlnKsp，可以计算出任意温度下的
Ksp。
非标准状态下的平衡常数计算
02
需要考虑离子强度、活度系数等因素对平衡常数的影响。
注意事项
03
在计算过程中，要注意将离子浓度换算为标准浓度，且
要考虑离子间的相互作用对平衡常数的影响。
平衡常数的单位与换算
沉淀溶解平衡常数的单位
一般为 mol/L 或者 mol^2/L^2 等，具体取决于化学方程式的形 式。
换算方法
可以通过公式进行换算，例如将 mol/L 换算为 mol/kg 时，需要 用到密度和摩尔质量等参数。
注意事项
在换算过程中，要注意单位的统一和换算公式的正确性。同时，也 要注意不同温度下平衡常数的换算方法可能有所不同。
生成和溶解这两个相反的过程它们相互斗争的结果，一方面要通过改变条件使 Qc 向 Ksp 转化；另一方面根据转化的结果判断沉淀是生成还是溶解：若 Qc<Ksp，则不会
有沉淀生成；若 Qc>Ksp，则会有沉淀析出；若 Qc=Ksp，则处于平衡状态。
02
标准平衡常数的计算
标准状态下平衡常数的计算
沉淀溶解平衡常数（Ksp）
溶度积Ksp的大小反映了难溶电解质的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大， 其溶解度越大。

化学反应平衡常数

化学反应平衡常数

令: f/J=0 /J[(2J+1)e-0.01167J(J+1)]=0 ∴ 2e-0.01167J(J+1)+(2J+1)e-0.01167J(J+1).(-0.01167)(2J+1)=0 ∴ e-0.01167J(J+1)[2－0.01167(2J+1)2]=0 － 因为指数项不可能为零, 故有: 因为指数项不可能为零 故有 2－0.01167(2J+1)2 =0 － (2J+1)2 = 2/0.01167 =171.4 2J+1=13.09 J≈6.05 (J为转动量子数 只能取整数 为转动量子数, ∴ J=6 为转动量子数 只能取整数) CO最可能出现在 最可能出现在J=6的转动能级上 的转动能级上. 最可能出现在 的转动能级上
例2:
CO的转动特征温度Θr=2.8K, 在240K时, CO最可能出 的转动特征温度Θ 的转动特征温度 时 最可能出 现在何转动能级? 现在何转动能级 解: 转动运动的能级公式为: 转动运动的能级公式为 ∈r=J(J+1)h2/ 8π2I π 能级简并度: J=0,1,2,3, … 能级简并度 gJ = 2J+1 Θ qr=∑(2J+1)e-J(J+1)Θr/T Θ ∵ Ni=(N/qr).gJe-J(J+1)Θr/T Θ ∴ (Ni/N).qr=gJe-J(J+1)Θr/T
Kp0=∏(qi*/NA)νi.e-U0/RT
已知： 例: 求H2(g)+D2(g)=2HD(g)的Kp0? 已知：△U0= 656.9 J.mol-1 的 H2 D2 HD σ: 2 2 1 Θr: 85.4K 42.7K 64.0K (可以忽略核、电子、振动运动的贡献 可以忽略核、 可以忽略核 电子、振动运动的贡献) 将有关数据代入平衡常数的统计力学表达式: 解: 将有关数据代入平衡常数的统计力学表达式

人教版高考化学复习精品课件 专题七 化学反应速率 化学平衡 第21讲 化学平衡 化学平衡常数及计算

人教版高考化学复习精品课件 专题七 化学反应速率 化学平衡 第21讲 化学平衡 化学平衡常数及计算

考向2 平衡标志的判断
①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②恒温时，气体压强不再改变
√
续表
［对点训练2］ (2023·苏州模拟)在恒温恒容密闭容器中，可以作为合成氨反应达到化 学平衡状态的标志的是( D )
乙丁戊
甲
乙
丙
丁
戊
己
02 考点2 化学平衡常数及计算
必备知识·梳理
1.概念 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，即化学平衡常数，用符号___表示。
温度
4.平衡常数的意义及应用 （1）判断可逆反应进行的程度
反应程度
很难进行
反应可逆
反应接近完全
正 平衡
逆 （3）判断可逆反应的热效应
关键能力·提升
考向1 化学平衡常数与化学方程式的关系
B

考向2 化学平衡常数的应用
700
800
0.6
0.9
830
1000
1200
1.0
1.7
2.6
回答下列问题： 吸热
正反应
逆反应
二、化学平衡
1.化学平衡状态：在一定条件下，__可__逆__反应中正反应速率与逆反应速率__相__等__，反 应混合物中各组成成分浓度、含量保持__不__变__的状态，叫做化学平衡状态。
最大
零
小
大
平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡。
3.化学平衡的特点： 动态
等于
不 行
向逆反应方向进
容器编号
温度
Ⅰ
0.2
0.2
0.05
Ⅱ
0.2
0.2

化学平衡常数ppt课件

化学平衡常数ppt课件
任意时刻的浓度商：
p(C) • cq(D)
c
Q ＝ cm(A) • cn(B)
在同一温度下：Q ＝ K ，处于化学平衡状态
【例】已知反应C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O
(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：
2HI(g)
0.020
0
变化浓度/(mol·L－1) x
x
平衡浓度/(mol·L－1) 0.020－x 0.020－x
2x
2x
c2(HI)
K只随温度发生变化，因此：
解得：x＝0.0040
K＝
c(H2)·c(I2)
＝
(2x)2
(0.020－x)2
＝0.25
平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，
K3
②
③
②
① C (s) + H2O (g) ⇌Hale Waihona Puke O (g) + H2 (g)
K1
② CO (g) +H2O (g) ⇌CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) ⇌2CO(g)
K3
结论：
(1).对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；
(2).若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n
该时刻反应是否处于平衡状态？
Q＝
c(CO)·c(H2)
c(H2O)
＝
2.0×1.5
＝3.0≠K
1.0
2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。对于同类

化学平衡常数及计算-PPT

化学平衡常数及计算-PPT

(2) Kc=[NO2]2/[N2O4]
(3)
Kc= [CO2]
13
4、平衡常数只表现反应进行的程度，即 可能性问题，而不表现到达平衡所需的 时间，即现实性问题.
5、平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度 的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应 是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升 高温度,K 减少;
3
二、数学表达式： 对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD
{c(C)}p{c(D)}q
K = {c(A)} m{c(B)} n
三、平衡常数的单位 浓度的单位为mol·L-1
∴K的单位为(mol·L-1)n； 4
练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：
2SO2(g)+O2(g) 催化剂 2SO3
反应物A: [A]=c0(A) - △c(A) （2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度
生成物D: [D] = c0(D) +△c(D) （3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中 相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d
20
例度1平:合衡成是氨:[N的2]反=3应mNol2·+L3-1H,[H22]2=N9mH3o在l·L某-1,温[N度H3下] =各4m物o质l·L的-1浓求 该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来 说，反应的平衡常数KC≥105，认为正反应进行得较完 全；KC ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反 应较完全）。
17
例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) △ 的平衡常数与温度的关系如下：

化学反应平衡常数及其计算

化学反应平衡常数及其计算

j 1
式中 i ：生成物中组分i的摩尔数
j ：反应物中组分j的摩尔数；
G
f ,i
：组分i在温度T下时的标准生成Gibbs自由焓
G
f,
j
：组分j在温度T下时的标准生成自由焓
6
(2) 由标准反应热和标准反应熵变来估算
RT ln K G H TS
n
m
H
iH
f ,i
j
H
f,
j
i 1
12
9.2 化学反应平衡 常数及其计算
主讲人：罗洋 邱润华 课件制作：罗洋 组成员：罗洋、邱润华、张植、 叶飞、唐开军、曾红林
1
9.2.1 化Байду номын сангаас反应平衡的判据
GT,P 0
<0，过程能自动进行 =0，反应达到平衡
当系统达到平衡状态时， Gt 达到 最小，该点满足：
Gt
T ,P
0
图9-1 Gt与的关系 2
C2H5OH(l)
(A)
并规定各组分的标准状态如下表所列:
组分
规定的标准状态
C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l)
纯气体0.1013MPa，298K 纯液体0.1013MPa，298K 纯液体0.1013MPa，298K
8
解：
查出298K时标准生成热
H
f
数据如下：
组分
状态
H
f
/kJ mol-1
标准态: 取纯组分i在系统温度和固定压力(1atm)下的状态； 与相平衡中所讲的标准态，压力取系统压力是不相同的。
i Gi RT ln aˆi 0
i
整理得：
iGi
ln aˆi i
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
G
：是用来判断反应的方向； G i 4 平衡态时，G 0，但 不一定等于0。
9.2.3 平衡常数的估算
(1) 由标准生成自由能数据估算
G i G G j f,j f ,i i 1 j 1 n m
式中
i
j
G f ,i
：生成物中组分i的摩尔数 ：反应物中组分j的摩尔数； ：组分i在温度T下时的标准生成Gibbs自由焓
ˆi i K a

- iGi i exp RT
由于纯组分i在恒压p下标准态的Gibbs函数，仅和 温度有关，因而平衡常数仅是温度的函数。
RT ln K iGi G
i
注意： Gi和G 是有区别的。
Gi ：是用来估算化学反应的平衡常数 ；
(D)
8
H

B
H H H f ,3 f ,1 f ,2 ( 235.938) 52.321 (242)


46.259 kJ mol-1



H

C
43.964kJ mol-1
——纯水在298K，0.1013MPa下的汽化潜热
9.2.1 化学反应平衡的判据
G T , P 0
<0，过程能自动进行
=0，反应达到平衡
当系统达到平衡状态时， Gt 达到 最小，该点满足：
Gt 0 T , P
图9-1 Gt与的关系 1
9.2.2 标准自由能变化与反应平衡常数
单相多元系Gibbs自由能的表达式为：

i Gi
ˆi RT ln a
标准态: 取纯组分i在系统温度和固定压力(1atm)下的状态； 与相平衡中所讲的标准态，压力取系统压力是不相同的。
ˆi 0 G i i RT ln a i


整理得：
ˆi ln a
i
G i i i
RT
3
定义化学平衡常数
(A)
并规定各组分的标准状态如下表所列: 组 分
C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l)
规定的标准状态 纯气体0.1013MPa，298K 纯液体0.1013MPa，298K 纯液体0.1013MPa，298K
7
数据如下： 解： 查出298K时标准生成热 H f
组 分
C2H4 (g)

H

D
41.87kJ mol-1
——纯乙醇在298K，0.1013MPa下的冷凝潜热
(H )A (H )B (H )C (H )D 46.259 43.964 41.870 44.165 kJ mol-1



n
m
H f

：组分的标准生成热。
n i 1 S i i
S
jS j
j 1
m
：温度T时化学反应的标准熵变 S 式中 Θ ：分别是生成物和反应物在 T 和压力 p 标准状 Si和S j 6
态下的绝对熵。
例
计算298K时下述反应的平衡常数 C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l)
G f , j ：组分j在温度T下时的标准生成自由焓
5
(2) 由标准反应热和标准反应熵变来估算
RT ln K G H T S
H i H H j f,j f ,i i 1 j 1
H ：指温度T时化学反应的标准焓变，即反应热； 式中
状态
g
-1 H /kJ mol f
52.321
H2O (l)
C2H5OH (l)
Hale Waihona Puke gg-242
-235.938
将反应式(A)分解为下列三个反应式来替代表示:
C2H4 (g)+ H2O (g) H2O (l) C2H5OH (g) C2H5OH (g) H2O (g) C2H5OH (l) (B) (C)
(G )A 44.165 298 0.129 5.723 kJ mol-1
-G 5.723 103 ln K 2.31 RT 8.314 298




10
K 10.1
11
dGt St dT Vt dp i i d
i
恒T、恒p下：
Gt i i T , p i
当系统达到平衡时，
Gt 0 T , p
或
i i 0
i
2
化学位与活度的关系式：
ˆ / f ˆi f a i i


再计算反应式(A)的 S
9
S 查得298K时各组分的标准状态下的绝对熵值 ：
组 分 C2H4 (g)
S /kJ mol-1 K -1
0.220
H2O (l) C2H5OH (l)
0.070 0.161
(S )A 0.161 0.220 0.070 0.129 kJ mol-1 K-1