内容正文:
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
第2课时 化学平衡常数
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学业要求解读
活动探究建议
1.理解化学平衡常数的概念及意义。
2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3.理解化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。
1.交流讨论平衡常数的概念及表示意义。
2.进行三段式分析推理,建立平衡常数表达式认知模型,并能根据模型解释本质和规律。
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化学平衡常数
1.化学平衡常数概念
对于一般的可逆反应:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
在任意时刻的eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))称为浓度商,常用Q表示。平衡时,eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))=K,化学平衡常数(平衡常数)。
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2.化学平衡常数的意义
化学平衡常数的大小反映了一个化学反应可能进行的程度(即反应限度)。K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,平衡时反应物的转化率越大;反之,就越不完全,平衡时反应物的转化率就越小。一般来说,当K>105时,通常认为反应基本进行完全。
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温度
反应物或生成物
升高温度
吸热
增大
放热
降低温度
吸热
减小
放热
增大
3.影响化学平衡常数的因素
K只受_________影响,与_____________________的浓度变化无关。_________, _________反应的平衡常数_________, _________反应的平衡常数减小; _________, _________反应的平衡常数_________, _________反应的平衡常数_________;温度不变,平衡常数不变。
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eq \a\vs4\al([思考1]) 秒判正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在化学平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生成物浓度用平衡浓度表示( )
(2)可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度( )
(3)平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关( )
(4)同一个反应,平衡常数表达式只有一个( )
(5)在一定温度下,平衡常数与从正反应开始,还是逆反应开始有关( )
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
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多角度认识化学平衡常数
1.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
(1)若反应方向改变,则平衡常数改变。
(2)若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
如N2+3H22NH3,K=a则有:2NH3N2+3H2,K′=eq \f(1,a)。eq \f(1,2)N2+eq \f(3,2)H2NH3,K″=eq \r(a)。
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2.化学反应方程式进行叠加时所得到的总反应方程式的平衡常数与各分步反应方程式的平衡常数相关。例如,某温度下:
(1)CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g),K1;
(2)CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g),K2;
(3)CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g),K3。由于(3)=(1)×2-(2),所以:K3=2,1)eq \f(K,K2)
。
3.(1)对于可逆化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定温度下达到化学平衡时,K=eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。可用压强平衡常数表示:Kp=eq \f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))[p(C)为平衡气体C的分压]。
(2)无论是K还是Kp,在答题时最好将单位带上。
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4.化学平衡常数的应用:
判断反应进行的程度。
化学平衡常数能够表示可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大,表明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物的转化率也越大。
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[典例剖析]
(源于教材P52T9)电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2 000 ℃时,电石生产原理如下:
①