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时间:2020-09-09
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1、第3课时 化学平衡常数[目标导航] 1.知道化学平衡常数的含义,会写化学平衡常数表达式。2.会利用化学平衡常数进行反应程度的判断。3.能利用化学平衡常数进行简单计算。一、化学平衡常数1.定义在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,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),符号用“K”表示。2.表达式对反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),K=。例如,一定温度下,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达平衡时的化学平衡常数K=。3.意义K值越大,反应进行的程度越大,反应
2、物转化率越大。一般地,K>105时,认为该反应进行得就基本完全了。4.影响因素K只受温度影响,与反应物和生成物的浓度无关。议一议1.化学平衡常数表达式中,各物质的浓度是平衡浓度,还是某时刻的浓度?答案 是平衡浓度。2.试书写下列可逆反应的化学平衡常数表达式,并归纳化学平衡常数表达式的书写要求。(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(2)Cl2+H2OHCl+HClO答案 (1)K=(2)K=书写要求:①固体或纯液体不应写在平衡常数关系式中,平衡常数关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。②稀溶液中进行的反应,如有水参加,水也不写
3、在平衡常数关系式中。3.对于一个可逆反应,平衡常数的表达式是不是唯一的?答案 不是唯一的,它与化学方程式的书写形式有关。4.书写下列两组可逆反应的化学平衡常数表达式,并判断其关系。(1)H2(g)+I2(g)2HI(g) K12HI(g)H2(g)+I2(g) K2(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) K1SO2(g)+O2(g)SO3(g) K2答案 (1)K1= K2=K1=(2)K1= K2=K1=K5.对于可逆反应在任意状态时,生成物与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商Qc,怎样根据Qc与K的关系判断化学反应进行的方向?
4、答案 Qc<K,反应向正反应方向进行Qc=K,反应处于化学平衡状态Qc>K,反应向逆反应方向进行6.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。二、平衡转化率1.定义:平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。2.表达式:对于反应:aA+bBcC+dD,反应物A的转化率可以表示为α(A)=×100%=×10
5、0%=×100%。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)+dD(g),在恒温恒容条件下(1)若只增加A的量,A、B的转化率怎样变化?(2)若同时同倍数增加A、B的量,A、B的转化率怎样变化?答案 (1)A的转化率减小,B的转化率增大。(2)若a+b=c+d,A、B的转化率不变;若a+b>c+d,A、B的转化率均增大;若a+b<c+d,A、B的转化率均减小。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)+
6、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/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______________。(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为________。(4)在800℃时,发生上述反
7、应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为:c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,则正、逆反应速率的比较为v正________(填“>”、“<”或“=”)v逆。解析 (2)温度越高,K值越大,说明升温平衡正向移动,正向为吸热反应。(3)由题意可得K=1,据表可知温度为830℃,设反应了的CO2为xmol,则消耗掉的H2为xmol,生成的CO和H2O均是xmol(体积为VL)。K=1=,整理得x=0.5。则CO2的转化率为50%。(4)Qc===1>0.9,所以v正<
8、v逆。答案 (1) (2)吸热 (3)830 50% (4)<特别提醒 根据浓度商与K的关系,
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