内容正文:
我们知道,当一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态时,该可逆反应进行到了最大限度,那么当达到化学平衡状态时,究竟有多少反应物转化成了生成物?平衡体系中各物质的浓度之间是否存在一定的关系?这是研究可逆反应常常需要知道的问题,这节课我们就来讨论这方面的问题。
第二单元
化学反应的方向和限度
专题2 化学反应速率与化学平衡
化学平衡常数
课程目标:
1、知道化学平衡常数的含义、表示方法及书写时的注意事项;
2、认识化学平衡常数只与温度有关,会进行有关简单计算;
3、知道某一反应物的转化率的含义,认识化学平衡常数与反应限度、转化率的关系
c(N2O4)
c(NO2)
c(N2O4)
c2(NO2)
1.08
1.38
1.61
3.89
171.9
171.2
170.4
169.9
“交流与讨论”
请大家完成 P48页的“交流与讨论”,并根据所得结果总结归纳平衡时反应物、生成物浓度之间的关系。
结论:反应物与生成物的系数次方的比是一常数。
一、化学平衡常数
1、 概念
对某一可逆反应,在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到平衡状态后,反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数,称为化学平衡常数,用K表示。
2、K的表达式
对于下列可逆反应:aA + bB cC + dD,则有:
其中c为各组分的平衡浓度, K值只随温度变而变。
思考:
学习化学平衡常数有什么重要意义?对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助? 请大家阅读书本P48页及表2-7,并得出结论。
3、化学平衡常数的意义
aA + bB cC + dD
K值的大小,表示在该温度下达到平衡时,反应进行的程度(反应的限度),K值越大,表明反应进行的程度越大;反之则越小。
一般来说,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.使用平衡常数的注意事项
aA + bB cC + dD
(2)K值表达式中,固体、液态水不写;
(3)平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关;
(1)K只与温度有关,所以使用时应注明温度;
(4)平衡常数表示反应进行的程度,不表示反应的
快慢,即速率大,K值不一定大;
(5)利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态
②K′< K :
①K′= K :
③K′>K :
)
(
)
(
)
(
)
(
B
.c
A
c
D
. c
C
c
K,
b
a
d
c
=
反应处于平衡状态, v正= v逆
反应向正方向进行, v正> v逆
反应向逆方向进行, v正< v逆
Cr2O72- + H2O
2CrO42- + 2H+
Fe3O4(s) + 4H2(g)
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+ 3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
练习1:根据平衡常数的定义,请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
二、平衡转化率( )
×100%
=
该反应物的起始浓度-该反应物的平衡浓度
该反应物的起始浓度
1、定义:某反应物在平衡时已转化的量与该物质起始时的总量的比值。
2、表达式:
3、理解注意:
(1)、转化率是对反应物而言的;
(2)、在一定温度下可逆反应中,K值越大,反应物的转化率就越高;
(3)、对于一给定可逆反应,K值只与温度有关,而 不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关。
练习2、在某温度下,可逆反应:
mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是 ( )
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大.
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大.
C.K随反应物浓度改变而改变.
D.K随温度改变而改变.
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三、化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三部曲解法”
转化浓度:mx nx px qx
平衡浓度:a-mx b-nx px qx
⑵基本关系
②生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
①反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度
例: mA + nB pC + qD
起始浓度:a b 0 0
(mol/L)
(mo