人教版高二化学选修四第二章第三节-化学平衡(第3课时-平衡常数)(共16张ppt)精品课件PPT
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人教版高中化学选修四课件第二章第三节化学平衡.pptx

⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
A.①④⑥
B.②③⑤
C.①③④
D.全部
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归纳、小结:
(1)可逆反应不可能反应完全,平衡体系中反应物与 生成物共存。
(2)可逆反应达到平衡状态的根本标志是v(正)=v(逆)>0,
特征标志主要有各反应组分的物质的量、浓度或百分量 (如物质的量百分含量、体积分数、转化率等)不再随时 间的改变而改变。
时间的改变而改变。
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[例2] (2012·宁波模拟)可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+
A O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是 ( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态
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(3)可逆反应中,用同种物质表示正、逆反应速率时, 若速率数值相同,则表示反应达到平衡状态;用不同种物质 表示正、逆反应速率时,若速率数值之比等于对应物质的化 学计量数之比,则表示反应达到平衡状态。 (4)可逆反应达到平衡状态时,反应组分的物质的量或浓度 保持不变,但不一定相等,也不一定与化学方程中对应物质 的化学计量数成比例。
时,K值变大,该反应为吸热反应,反之为放热反
应。
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(3)利用 K 与 Q 的相对大小判断反应方向: QQ><KK, ,反 反应 应逆 正向 向进 进行 行 Q=K,反应达到平衡 (4)反应物的转化率变化,平衡常数不一定变化, 但平衡常数变化,反应物的转化率一定改变。
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三、勒夏特列原理 1.原理 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或 温度),则平衡将向着能够这减种弱改变的方向移动。
人教版高二化学选修四 第二章 第三节 第4课时 化学平衡常数课件

答案
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重点难点探究
一、有关平衡常数的应用
例1 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表 所示: T /℃ K 回答下列问题: 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1 000 1.7 1 20、逆反应速率的比较为v正________ v逆(填“>”、
“<”或“=”)。
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),符号用“ K ”表示。
答案
2.表达式 对反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), cpC· cqD K= m 。 n c A· c B
例如,一定温度下,反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)达平衡时的化学
答案
议一议
1.若温度、压强改变后,引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率怎
样变化?
答案 反应物的转化率一定增大。
2.对于 aA(g) bB(g) + cC(g) ,在恒温恒容条件下增加 A的量, A的转化
率怎样变化?
答案 ①若a=b+c,A的转化率不变;
②若a>b+c,A的转化率增大;
答案
5.K只受温度的影响,怎样根据K的变化判断焓变?
答案 (1)若升高温度,K值增大,则正反应ΔH>0,逆反应ΔH<0;K
值减小,则正反应ΔH<0,逆反应ΔH>0。
(2)若降低温度,K值增大,则正反应ΔH<0,逆反应ΔH>0;K值减小,
则正反应ΔH>0,逆反应ΔH<0。
答案
二、平衡转化率 1.定义
答案 1 K1=K 2 c2HI K1= cH2· cI2
选修4 第二章 第三节 化学平衡——化学平衡常数

c(CO) : c(H2O) = 1:1 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 1 0 0 起始 转化c -x 转化 平衡c 平衡 1-x c(CO) : c(H2O) = 1:4 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 4 0 0 起始 1 转化c +x +x 转化 -x -x 平衡c x x 平衡 1-x 4-x
叫该反应的浓度商 (1)QC<K ,反应向正方向进行 ) (2)QC=K ,反应处于平衡状态 ) (3)QC>K ,反应向逆方向进行 )
高炉炼铁中发生的基本反应如下: 例题 : 高炉炼铁中发生的基本反应如下 FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ;△H>0 其平衡常数可表达为: 其平衡常数可表达为 K=c(CO2)/c(CO),已知 , 1100℃,K=0.263 ℃ 1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, ℃ 测得高炉中 , c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 , 处于平衡状态_______(填"是"或"否"), 处于平衡状态 填 , 此时化学反应向 方向进行, 方向进行,其原因是 .
解: 起始n 起始 转化n 转化 平衡n 平衡
N2 + 3H2 2NH3 1 3 0 -a -3a +2a 1-a 3-3a 2a (1-a) + (3-3a) + 2a = 4×90% a = 0.2 α1 = 20%
起始n 起始n 转化n 转化n 平衡n 平衡n
N2 + 3H2 2NH3 2 6 0 -b -3b +2b 2-b 6-3b 62b K=0.015 解得: b = 0.61 解得: α2 = 30.5%
叫该反应的浓度商 (1)QC<K ,反应向正方向进行 ) (2)QC=K ,反应处于平衡状态 ) (3)QC>K ,反应向逆方向进行 )
高炉炼铁中发生的基本反应如下: 例题 : 高炉炼铁中发生的基本反应如下 FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ;△H>0 其平衡常数可表达为: 其平衡常数可表达为 K=c(CO2)/c(CO),已知 , 1100℃,K=0.263 ℃ 1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, ℃ 测得高炉中 , c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 , 处于平衡状态_______(填"是"或"否"), 处于平衡状态 填 , 此时化学反应向 方向进行, 方向进行,其原因是 .
解: 起始n 起始 转化n 转化 平衡n 平衡
N2 + 3H2 2NH3 1 3 0 -a -3a +2a 1-a 3-3a 2a (1-a) + (3-3a) + 2a = 4×90% a = 0.2 α1 = 20%
起始n 起始n 转化n 转化n 平衡n 平衡n
N2 + 3H2 2NH3 2 6 0 -b -3b +2b 2-b 6-3b 62b K=0.015 解得: b = 0.61 解得: α2 = 30.5%
选修4-第二章-第三节-化学平衡——化学平衡常数

例题 : 高炉炼铁中发生的基本反应如下:
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ;△H>0
其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO),已知 1100℃,K=0.263
1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 处于平衡状态_______(填“是”或“否”), 此时化学反应向
CO(g)+H2O(l) CO(g)+H2(g)
6.化学平衡常数的应用: (1)判断可逆反应是否达到平衡及反应方向 对于可逆反应,在一定温度的任意时刻,反应物的 浓度和生成物的浓度有如下关系:
叫该反应的浓度商
(1)QC<K ,反应向正方向进行 (2)QC=K ,反应处于平衡状态 (3)QC>K ,反应向逆方向进行
c 2(HI)
c(H2) ·c(I2)
的值,
通过分析实验数据得出:
(1)温度不变(保持457.60C)时, c2(HI) 为常数,用 K
表示,K = 48.74;
c(H2) ·c(I2)
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关;
(3)常数K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。
四、化学平衡常数
CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K
= 1.0 ;求恒温恒容体系中,用c(CO):c(H2O)=1:1或
1:4开始,达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 1
00
转化c -x -x +x +x
人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共17张PPT)

浓度商:
对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度幂之 积与反应物浓度幂之积的比值叫浓度商
(1)QC<K , (2)QC=K , (3)QC>K ,
反应向 正反方应向进行 反应向 不移动 方向进行 反应向 逆反方应向进行
例:写出下列反应:N2 (g)+ 3H2 (g)
2NH3 (g)
的平衡常数表达式,利用反应物和生成物的浓度
⑵、反应物的转化率:反应物转化为生成物的百分率
反应物转化率 =
反应物变化量 反应物起始量
×100%
小结:
(1) 平衡是有条件的、动态的。 (2) K与起始浓度和反应途径无关。 (3) K只是温度的函数(即只与温 度有关)
(4) K与方程式写法有关。 (5) K值大小标志反应能达到的最
大限度,K值大,反应完全。
(6)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。
(7)、 K与a的关系;反应进行的
程度越大, K值 越大 ,反应物转
化率也 越大
。一般当K>105时,该反应进行得基本完全
(8) K与v的关系; K值大,速率
不一定 大。
5应用之一、判断化学反应进行的方向
如:反应C(s) + CO2(g)
c2 (CO) K
c(CO2 )
2 CO(g)
Cr2O72- + H2O
2CrO42- + 2H+
K
c2 (CrO42 ) c2 (H ) c(Cr2O72 )
②同一化学反应,可以用不同的化学反应式来表示, 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。
K1
人教版选修4 第2章第3节 化学平衡课件(33张)(共33张PPT)

归纳总结
(1)勒夏特列原理的适用范围 化学反应平衡等所有的动态平衡,只能解释平衡移动造成的结果或现象。 (2)对“减弱这种改变”的正确理解 ①定性角度:用于判断平衡移动的方向。 ②定量角度:“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”。
例5 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
12345
解析 答案
2.对于2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,当温度升高时,平衡向逆反应方 向移动,其原因是 A.正反应速率增大,逆反应速率减小 B.逆反应速率增大,正反应速率减小
√C.正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率
增大的程度 D.正、逆反应速率均增大,而且增大的程度一样
√A.a>b
B.a=b
C.a<b
D.无法确定
解析 该反应为放热反应,绝热下进行反应,温度升高,所以绝热平衡
时转化率低于恒温平衡时转化率,即a>b。
12345
解析 答案
5.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s) 高温 2CO(g) ΔH>0,达到 平衡后,若改变下列条件,指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加C(s),则平衡_不__移__动__(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”, 下同),c(CO2)_不__变__(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 解析 C为固体,增加C的量,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
(2)若升高温度,平衡移动的方向是向左移动 ;达新平衡时的温度与改 变时相比较,其变化是降低 。但平衡时的温度高于原平衡时的温度。 (3)若增大压强,平衡移动的方向是向右移动 ;达新平衡时的压强与改 变时相比较,其变化是减小 。但平衡时的压强大于原平衡时的压强。 2.勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强和温度)之一,平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动。该结论就是勒夏特列原理。
选修四 化学平衡第3课时 化学平衡常数

注意: 注意:
1、固体和纯液体不计入平衡常数表达式, 、固体和纯液体不计入平衡常数表达式, 不计入平衡常数表达式 表达式中只包括气态物质和溶液中各溶 气态物质和溶液中各 表达式中只包括气态物质和溶液中各溶 或离子)的浓度。 质(或离子)的浓度。 2、K只受温度的影响(温度变,K变,温 、 只受温度的影响 温度变, 变 只受温度的影响( 度不变, 不变。),与反应物与生成 不变。), 度不变,K不变。),与反应物与生成 物的浓度无关。 物的浓度无关。 练习; 页 练习;35页 1 3
3、若反应方向改变,则平衡常数表达式改变。 、若反应方向改变,则平衡常数表达式改变。 正逆反应的平衡常数互为倒数。 正逆反应的平衡常数互为倒数。
4、同一化学反应,可以用不同的化学反 、同一化学反应, 应式来表示,系数不同,则表达式不同。 应式来表示,系数不同,则表达式不同。
平衡常数的意义
1、K值越大,转化率越大,正反应进行的程度 、 值越大 转化率越大, 值越大, 平衡体系中生成物所占比例越大。 越大 ,平衡体系中生成物所占比例越大。
一、平衡常数的概念: 平衡常数的概念: 在一定温度下, 在一定温度下,当一个可逆反应达到化 学平衡时, 生成物浓度的幂 以其系数为幂) 的幂( 学平衡时, 生成物浓度的幂(以其系数为幂) 之积与反应物浓度的幂之积的比值。 之积与反应物浓度的幂之积的比值。 反应物浓度的幂 平衡常数的数学表达式及单位: 数学表达式及单位 对于一般的可逆反应mA+nB 对于一般的可逆反应 pC+qD
K=
{c(C)}p{c(D)}q {c(A)} m{c(B)} n
浓度的单位为mol·L-1 浓度的单位为
的单位为(mol·L-1)∆n; ∴K的单位为 的单位为
人教版高中化学选修4第二章第三节《化学平衡》课件

化学平衡状态的定义:
— — 一等,定——反条—应件-—混下合,物可—中逆—各反—组应——分里—的,—浓正——度反——应(或——速%——率)保—和—持—逆—不—反变—应—的—速—状率态—相。
条件、前提、本质、现象
平衡特征: 逆 ——可逆反应(或可逆过程) 等 ——V正 =V逆(不同的平衡对应不同的速率) 动 ——动态平衡。达平衡后,正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0) 定 ——平衡时,反应混合物中各组分的浓度、百分含量保持不变 变 ——条件改变,平衡发生改变
化学中: 溶解平衡 a) 溶解平衡过程溶解和结晶两过程是否停止? b) 在饱和溶液中,升温或加入溶剂对原状态有何影响?
其它条件变,原平衡破坏,建立新平衡 ——动态平衡
平衡研究的对象是双方面或双方面以上 “平衡”在于 “等”
一、化学平衡的研究对象
——可逆反应
可逆反应的是概否念所:有的化学反应中都存在平衡?
气体)
④密度 …………………………
能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已 平
达到平衡状态的是 : 5 6 8 10
衡
①容器内N2、H2、NH3三者共存 ②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 ③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
状 态 的 判
④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2
2、下列说法中,可以表示反应N2 (g) +3H2 (g)
已达到平衡的是 AD
A、1摩N≡N断裂的同时有3摩H-H键生成 B、1摩N≡N断裂的同时有3摩H-H键断裂 C、1摩N≡N断裂的同时有6摩N-H键生成 D、1摩N≡N断裂的同时有6摩N-H键断裂
2NH3 (g)
平衡状态判断有关问题
— — 一等,定——反条—应件-—混下合,物可—中逆—各反—组应——分里—的,—浓正——度反——应(或——速%——率)保—和—持—逆—不—反变—应—的—速—状率态—相。
条件、前提、本质、现象
平衡特征: 逆 ——可逆反应(或可逆过程) 等 ——V正 =V逆(不同的平衡对应不同的速率) 动 ——动态平衡。达平衡后,正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0) 定 ——平衡时,反应混合物中各组分的浓度、百分含量保持不变 变 ——条件改变,平衡发生改变
化学中: 溶解平衡 a) 溶解平衡过程溶解和结晶两过程是否停止? b) 在饱和溶液中,升温或加入溶剂对原状态有何影响?
其它条件变,原平衡破坏,建立新平衡 ——动态平衡
平衡研究的对象是双方面或双方面以上 “平衡”在于 “等”
一、化学平衡的研究对象
——可逆反应
可逆反应的是概否念所:有的化学反应中都存在平衡?
气体)
④密度 …………………………
能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已 平
达到平衡状态的是 : 5 6 8 10
衡
①容器内N2、H2、NH3三者共存 ②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 ③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
状 态 的 判
④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2
2、下列说法中,可以表示反应N2 (g) +3H2 (g)
已达到平衡的是 AD
A、1摩N≡N断裂的同时有3摩H-H键生成 B、1摩N≡N断裂的同时有3摩H-H键断裂 C、1摩N≡N断裂的同时有6摩N-H键生成 D、1摩N≡N断裂的同时有6摩N-H键断裂
2NH3 (g)
平衡状态判断有关问题
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2.K的数学表达式:
对于反应: mA+nB
pC+qD
平衡常数的数学表达式 :
3.平衡常数的单位
c p(C)·c q(D) K=
c m(A) ·cn (B)
当浓度的单位为mol·L-1,称标准平衡常数,
标准平衡常数不写单位。
练习:写出《学评》P55学生活动8中的平衡常数表
达式,小结书写原则。
4.书写平衡常数表达式的规则
四、化学平衡常数(K)
对其它平衡体系数据进行分析,都有类似的关系。
对于反应:
mA + nB
pC + qD
c p(C)·c q(D) K=
c m(A) ·cn (B)
1、定义: 在一定温度时,当一个可逆反应达 到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反 应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数,这 个常数称为化学平衡常数。
(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K≥105,认为正 反应进行得较完全;K ≤10-5则认为这个反应的 正反应很难进行(逆反应较完全)。
(4)在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可 用该时刻产物的浓度幂之积与反应物浓度幂之 积的比Qc(即浓度商)与K比较大小来判断。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
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:
2HI(g)
温度
623K 698K 763K
平衡常数 66 .9
54.4
45.9
通过温度变化时平衡常数大小的变化趋势 分析,可判断上述反应的正方向是 放热 反应。
(2)从K值的大小,可推断反应进行的程度
K值越大,表示反应进行的程度越大,反应 物的转化率越大;K值越小,表示反应进行的 程度越小,反应物的转化率越小。
反应物A的平衡转化率可表示为:
(A)%A的初 A的 始初 浓 A的 始 度平 浓衡 度 浓 10度 % 0
通过分析实验数据得出:
(1)温度不变时,
c2(HI) c(H2)·c(I2)
的值为
常数
,用
K
表示,
457.6℃时,K=48.74 ;425.6℃时,K=54.2
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关 ;
(3)常数K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)温度变化时,K值 发生改变 。
能预示反应达到平衡所需要的时间。
如: 2SO2(g)+O2 2SO3(g) 298K(常温)时K很大,但速度太慢, 几乎不发
生反应,实际生产是在500℃左右进行。 ②平衡常数极小的反应,说明正反应在该条件
下不可能进行,如常温: N2+O22NO K=10-30 所以常温下用此反应固定氮气是不可能的,没有
CH3COOC2H5+H2O
Kc(CH 3COO 2H5C)c(H2O) c(C2H5OH )c(CH 3COO ) H
(2)同一化学反应,可以用不同的化学反应式来 表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系 式及相应的平衡常数。
例,某温度时:
⑥ N2 (g) + 3H2 (g)
2NH3 (g)
=1.60 10 5 K1 K2 ,
pC(g)+qD(g)
QC
cp(C)cq(D) cm(A)cn(B)
QC> k, 未达平衡,正 逆,逆向进行
QC= k, 达平衡,正 逆,平衡不移动
QC< k, 未达平衡,正 逆,正向移动
(5)另外还有两点必须指出: ①平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一
个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不
必要在该条件下进行试验,以免浪费人力物力。
四、有关化学平衡常数的计算
对于反应: aA + bB
cC+dD
达到平衡后各物质的浓度变化关系:
(1)反应物:C平衡 = C初始-△C(消耗); (2)生成物:C平衡 = C初始 + △C(生成) ;
(3)各物质的转化浓度之比等于它们在化学方 程式中计量数之比。
⑦
1 2
N2
(Hale Waihona Puke )+3 2
H2 (g)
NH3 (g)
=3.87 10 2 K22 = K1
⑧ 2NH3 (g) N2 (g) + 3H2 (g)
1 K1 = K3
5. 引入平衡常数K的意义
(1)平衡常数K只与温度有关,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。
升温,若K增大,正反应为 吸 热反应; 降温,若K增大,正反应为 放 热反应。
稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓
度也不必写在平衡关系式中,如:
⑩ Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
Kc2(Ccr(C 4O 22r)O 272c2()H)2
又如:非水溶液中的反应,如有水生成或有水参
加反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示
在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应
C2H5OH+CH3COOH
如:△c(A): △c(B):△c(C): △c(D)= a:b:c:d
也可以:△n(A): △n(B):△n(C): △n(D)= a:b:c:d
概念理解:平衡转化率
用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,
常用平衡转化率α 来表示反应限度。
某反应达到平衡时的转化率一定是该条件下最大的。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)
第三节
化学平衡常数
复习:
1.何为“勒夏特列原理”,请举例说明。
条件的改变 平衡移动的方向 平衡移动的结果
增大反应物 浓度
减小生成物 浓度
升高温度
降低压强
正反应方向
减弱反应物浓度 增大的趋势
正反应方向
减弱生成物浓度 减小的趋势
吸热反应的方向
减弱温度升高的 趋势
气体分子数增 减弱压强降低的
大的方向
趋势
复习:
注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除” 这种改变 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体 系(如:溶解平衡、电离平衡等),未 平衡状态不能用此来分析
【阅读思考】 以氢气和碘蒸气的反应为例,分析课本29
页表及《学评》56页表,
根据表中的数据计算出平衡时 c2(HI) 的值,并分
析其中规律。
c(H2)·c(I2)
(1)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓 度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固 定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和 溶液中各溶质的浓度。
对: ③ CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
K= c (CO2)
对: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)
K c(CO ) c(CO 2)c(H2)