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请写出下列反应平衡常数K的表达式CH四（g）+2O二(g)=CO二(g)+2H二O(g)AL二O三(s)+3H二(g)=2AL(s)+3H二O(g)NO(g)+1/2O二(g)=NO二(g)BacO三(s)=BaO(s)+CO二(g)NH三=1/2N二+3/2H二题目中数字汉字均为下标
兔妹无限叼213
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一、实验平衡常数Kp1、CH4（g）+
CO2(g) + 2H2O(g) ；Kp = P(H2O)^2 P(CO2) / P(O2)^22、Al2O3(s)
3H2O(g)Kp = P(H2O)^3 / P(H2)^33、NO(g)
NO2(g)Kp = P(NO2) / P(O2)^1/2 P(NO)4、BaCO3(s)
CO2(g)Kp = P(CO2)5、NH3 (g)
3/2 H2(g)Kp = P(H2)^3/2 P(N2)^1/2 / P(NH3)以上若用浓度平衡常数 Kc 表示时,表达式中将分压直接换成浓度即可.二,标准平衡常数若用标准平衡常数表示时,压强下面均除以Pθ即可.
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化学平衡常数
化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数。
化学平衡常数提出
1864年，古德伯格（G.M.Guldberg）提出化学平衡常数，成为化学平衡的动力学真实图像。
化学平衡常数表达式
化学平衡常数表达式
对于可逆化学反应 mA+nB?pC+qD在一定温度下达到化学时，其平衡常数表达式为：
在高中阶段，我们将平衡常数表达式书写成如右图所示的形式。
化学平衡常数注意问题
在书写平衡常数表达式时，要注意以下问题：
① 在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。因为稀溶液的密度接近于1 g/mL。水的为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。
对于不以水为溶剂的溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数。
② 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。
③ 化学平衡常数表达式与的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的不同，平衡常数就不同。但是这些平衡常数可以相互换算。
④ 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。
⑤一般认为K&10^5反应较完全（即不），K&10^(-5)反应很难进行（即不反应）。
平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度
化学平衡常数测定方法
平衡常数可以用实验方法测定，也可以利用数据计算而得。
实验方法通常有化学方法和物理方法。
化学平衡常数化学方法
化学方法是通过化学分析法测定反应达到平衡时各物质的浓度。但必须防止因测定过程中加入化学试剂而干扰了化学平衡。因此，在进行化学分析之前必须使化学平衡“冻结”在原来平衡的状态。通常采用的方法是采取骤冷、稀释或加入使反应停止，然后进行分析。例如，要测定反应2H2+O2?2H2O在2 000 ℃达到平衡时的平衡常数，可以将一定量的水置于耐高温的合金管中加热，在2 000 ℃时保持一段时间，使之达到化学平衡。然后，将管子骤然冷却，再分析其中H2O、H2、O2的含量，便可计算出在2 000 ℃时这个反应的平衡常数。
化学平衡常数物理方法
物理方法就是利用物质的物理性质的变化测定达到平衡时各物质浓度的变化，如通过测定体系的折光率、、颜色、或容积的改变来测定物质的浓度。物理方法的优点是在测定时不会干扰或破坏体系的。
化学平衡常数单位
平衡常数的单位比较复杂，有标准平衡常数和非标准平衡常数之分，前者的量纲为一，后者的量纲取决于平衡常数的表达式。
根据算得的平衡常数是标准平衡常数，记作K,又称之为热力学平衡常数；用平衡时生成物对的压力商或浓度商表示的平衡常数是经验平衡常数（Kp或Kc）,或称作非标准平衡常数。中学教材中涉及的平衡常数是经验平衡常数。
大家知道，一些重要的热力学函数，如U、H、F、G等的绝对值是无法确定的。为了计算它们的相对大小，需要统一规定一个状态作为比较的标准，这样才不致引起混乱。所谓是指在温度T和标准压力 (100kPa)下物质的特定状态，简称标准态。热力学数据表中的标准态，国际上都已有明确规定。
对于反应物计量之和等于生成物计量系数之和的反应，其经验平衡常数是无量纲的，与压力、浓度所用的单位无关，而且也等于标准平衡常数之值。
对于反应物系数之和不等于生成物计量系数之和的反应，则其经验平衡常数是有的量，其数值就与压力、浓度所用的单位有关。也只有当压力、浓度的单位与数据表中对应标准态的单位相同时，所计算的经验平衡常数数值才能与标准平衡常数数值相同。
化学平衡常数催化剂
对于一个确定的可逆反应来说，由于反应前后催化剂的化学组成、质量不变，因此，无论是否使用催化剂，反应的始、终态都是一样的，则反应的标准变化是相等的，催化剂对化学平衡无影响。也就是说，催化剂只是改变了化学反应的动力学途径，而热力学却仅仅关注变化的始、终两态。
一个化学反应采用同一种催化剂，可以同等程度改变正、逆反应速率，而使化学平衡保持原有的状态。因此，催化剂对化学平衡常数亦无影响。
化学平衡常数影响因素
在中学阶段，通常认为化学平衡常数只与温度有关，平衡常数随温度升高而增大，则相反。但是严格说来，化学反应平衡常数是温度与压力的函数，对于不同的化学平衡常数，其情况也有所不同。
在中，所有的标准平衡常数都只是温度的函数。如果气体是，那么此时其经验平衡常数也只是温度的函数。但对于非理想气体，平衡常数受温度和压力的共同影响。
理论上，只要有凝聚相（固体或者液体）参与的反应，都是温度和压力的函数。但是，在压力变化范围不大的情况下，可以忽略压力对凝聚相体积变化的影响，即可以忽略压力对平衡常数的影响。您所在位置： &
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第四章化学平衡要点.ppt 68页
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第四章化学平衡要点
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引言 §4.1 化学反应的方向和限度 §4.2 反应的标准吉布斯函变 §4.3平衡常数的各种表示法 理想液态混合物标准平衡常数： 稀溶液中标准平衡常数： (2)液相反应 非理想溶液中的标准平衡常数： (3)复相反应
有气相和凝聚相(液相,固体)共同参与的反应称为复相化学反应。
复相反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝聚相无关 如果反应在一密闭容器中进行,则达到平衡时
称为分解压—即分解反应达平衡时的体系总压力.
如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的总和称为解离压。 分解压： 例求固体NH4HS在25℃的真空容器中的分解达到平衡时容器内的压力?若容器中已盛H2S压力为4×104pa,则达到平衡时容器总压力？ 解 查表 (4)化学反应与平衡常数间的关系
对于同一个化学反应,若写出不同的化学计量式,使同一种物质具有不同的计量系数,则它们的 △rG?m不同,因而K?也不同。
例对合成氨的反应, 可以写出以下两种计量方程它们对应的△rG?m与K? 分别用 1, 2 标出如下：
所以,在给出化学反应标准平衡常数时,必须指明 它所对应的化学计量式,否则,是没有意义的。 (1) - (2) 得（3）
的平衡常数 解(1)平衡时NO2物质的量分数为x 例已知反应①N2O4=2NO2(g),298K时K1?=0.14.求(1)系统压力101.325kpa平衡时各物质的量分数 (2)反应②1/2 N2O4=NO2(g),的K2?=? (2) §4.4平衡常数的实验测定 热力学数据 系统混合物的组成 化学平衡计算中, 最基本的数据是标准平衡常数K?
→标准平衡常数 →系统混合物的组成 →热力学数据 →标准平衡常数 实验测定:在一定温度与压力下,由一定配比原料进
行反应, 达到平衡时测定其平衡组成。 K?的求算方法 由实验测定的平衡组成求算 由热力学数据(? rG?m=-RTlnK?)求算 化学法:直接求出平衡的组成,然后根据平衡常数表
达式计算平衡常数 例.723K时,反应1/2 N2 (g) + 3/2 H2(g) = NH3(g)的K ?=
6.1×10-3,反应起始的投料比为n(N2):n(H2)=1:3,反
应系统的总压保持在100kPa,求反应达平衡时各物
质的分压及平衡转化率。 物理法:直接测定与浓度或压力呈线性关系的物理
量,求平衡组成
100kPa - 4p p(N2) = p = 24.95 kPa p(H2) = 3p = 74.85 kPa p(NH3) = 100kPa-4p = 0.20 kPa
2x 各物质的量 各物质的 平衡分压 解得:
x= 0.00394 mol 例体积可变容器中放入1.564gN2O4(g),其在298K时部分解离.测得标准压力下,容器体积为0.485dm3. 求解离度a,及解离反应的K?,△rG?m 。 N2O4
2 NO2 t=0时
2na 解： 起始物质的量 n总=n(1- a)+2na=n(1+a)
n=1.564/92.0=0.017mol 设为理想气体 pV=n总RT=n(1+a)RT §4.5 温度对平衡常数的影响 1.范特霍夫方程
由标准热力学函数△fH?m△fG?m △fS?m求得的反应△rG?m 是 25 ℃下的值, 求得的 K? 也是25 ℃的值,若要求任一温度的K?(T) , 研究温度对K?的影响。
根据Gibbs-Helmholtz方程,当反应物都处于标准状态时 这是van’t Hoff 公式的微分式 对吸热反应 升高温度, K? 增加,对正反应有利 对放热反应 升高温度,K? 下降,对正反应不利 r
m 2 dln d K H T RT Δ = ? ? dln 0 d K T ? & dln 0 d K T ? &
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平衡常数表达式so2（g）+1/2o2（g）——so3（g）平衡常数的表达式,温度降低k的变化情况
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K=(SO3) / [(SO2)*(O2)^1/2]由于反应吸热,降低温度时平衡常数减小.
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