内容正文:
第二章 化学反应速率及化学平衡
第2节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
1.通过对平衡常数概念的理解和应用,以及化学平衡常数的有关计算,提升学生思考问题、解决问题的能力。
2.通过对实验数据的分析,培养学生严谨求实的科学作风。
3.通过对“化学平衡常数”的研讨,培养学生处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息、总结信息的能力。
一、化学平衡常数
1.概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到________时,各生成物浓度的________与各反应物浓度的化学计量数次幂乘积的比值是个________,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数,符号用“K”表示。
2.表达式
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),当在一定温度下达到________时,表达式:________,单位为( mol·L-1)(p+q)-(m+n)。
【注意】化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度,且不出现________的浓度。
3.意义:________化学反应进行的程度。
对于________的反应,K值的大小表示在一定温度下,化学反应可能进行的程度,即________;K值越大,表示正反应进行的程度越大,反应进行的越完全。K值越小,表示反应进行得越________。
4.影响平衡常数的因素
(1)内因:________。
(2)外因:反应体系的温度。
【说明】 平衡常数(K)只受________影响,与反应物或生成物的________以及是否使用催化剂无关,温度不变,K不变。
①放热反应:________,________;温度越低,平衡常数越大。
②吸热反应:温度越高,________;温度越低,________。
5.应用
(1)判断可逆反应进行的程度
K值
<10-5
10-5~105
>105
反应程度
很难进行
________
反应接近完全
(2)判断反应是否达到平衡状态
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),
在一定温度下的任意时刻,生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的________的比值叫做反应的浓度商。
用Qc表示,。意义是:Q越大,反应________进行的程度越大。
浓度商与平衡常数有如下关系:
若Qc>K时,v(逆)>v(正),反应向________进行。
若 Qc=K时,v(逆)=v(正),反应处于________;
若Qc<K时,v(逆)<v(正),反应向________进行;
(3)判断反应的热效应
二、平衡转化率
1.概念:平衡转化率是指平衡时已经转化的某反应物的浓度与该________的比值,用来表示反应的限度。
2.表达式:对于化学反应 aA+bB ⇌cC+dD,反应物 A 的平衡转化率可表示为: α(A)=,其中α(A)也可称为理论转化率或________,是该反应达到平衡时反应物A转化为产物的________。 co(A)和[A]分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。
3.意义:平衡转化率与平衡常数都可以量化的表示________的限度,但是平衡常数表示反应限度有时候不够直观,在实际应用中,常用平衡转化率α来直观地表示________。
4.转化率的计算
转化率的三种计算公式
(1);
(2);
(3)
三、化学平衡计算的一般思路
1.解题步骤
(1)写出有关可逆反应的化学方程式
(2)确定各物质的起始量、转化量、平衡量
(3)根据已知条件列方程式进行相关计算
2.计算模式(三段思维法)
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b,达到________后,A的________为mx,容器容积为V L。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始(mol) a b 0 0
变化(mol) mx nx px qx
平衡(mol) a-mx b-nx px qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(变)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(变)
则有:(1)平衡常数:K=。
(2)A的平衡浓度:c(A)平= mol·L-1。
(3)A的转化率:α(A)平=×100%。
(4)A的体积分数:φ(A)=×100%。
(5)平衡与起始压强之比:=。
(6)混合气体的平均密度:
ρ混= g·L-1。
(7)平衡时混合气体的平均摩尔质量:
= g·mol-1。
四、平衡图形题的分析方法与思路
1.解题模型
(1)在图像题中一定要注意看清________表示的意义及图像中曲线的变化趋势。
(2)不要忽视图像中的________,比例关系一般涉及计算问题。
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