内容正文:
第2课时 化学平衡常数
1. 通过认识化学平衡常数的含义,学会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2.形成变化观念与平衡思想,能利用化学平衡常数进行简单的化学平衡计算。
1.浓度熵
对于一般的可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) +qD(g),在任意时刻的 称为浓度熵,常用Q表示。
2.化学平衡常数
(1)表达式
对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数的表达式为K= 。
(2)注意事项
①化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同,如N2+3H22NH3,K=a则有:2NH3N2 +3H2,K'= 。N2+H2NH3,K"= 。
(3)意义
K值越大→平衡体系中生成物所占的比例 →正向反应进行的程度 →反应进行得越 →反应物的转化率 ;反之,就越 ,转化率就越小。当K> 时,该反应进行得就基本完全了。
3.利用浓度熵、化学平衡常数判断反应方向
Q<K,反应向 反应方向进行;
Q=K,反应处于 状态;
Q>K,反应向 反应方向进行。
探究任务 化学平衡常数的有关计算
1.化学平衡的计算模式及解题思路
(l)计算模式
(2)解题思路
①巧设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x。
②确定三个量:根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。
③解题设问题:明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等,得出题目答案。
2.反应物的转化率(α)=
3.改变反应物用量对转化率(用α表示)的影响
(1)反应物不止一种时,如:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)。
①只增大一种反应物的浓度,该物质本身转化率减小,其他反应物转化率增大。如增大c(A),则平衡正向移动,α(A)减小,α(B)增大。
②若同倍数增大c(A)、c(B),其影响结果相当于增大压强。
当m+n=p+q时,α(A)、α(B)均不变;
当m+n>p+q时,α(A)、α(B)均增大;
当m+n<p+q时,α(A)、α(B)均减小。
(2)反应物只有一种时,如aA(g) bB(g)+cC(g)。增大c(A),其影响结果相当于增大压强。
若a=b+c,α(A)不变;
若a>b+c,α(A)增大;
若a<b+c,α(A)减小。
【典例】已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的初始浓度分别为c0(M)=1 mol·L-1,c0(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后,M的平衡转化率为60%,此时N的平衡转化率为 ;
(2)若反应温度不变,反应物的初始浓度分别为c0(M)=4 mol·L-1,c0(N)=a mol·L-1;达到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a= 。
【变式训练】某温度下,向容积为1 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为( )
A.8.0×102 B.1.6×103
C.3.2×103 D.4.0×102
1.(双选)下列关于平衡常数的说法中,正确的是( )
A.平衡常数只与反应本身及温度有关
B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数
C.加入催化剂可以改变反应速率,但不改变平衡常数
D.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值
2.可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在t ℃下达到平衡,其平衡常数可表示为( )
A.K= B.K=
C.K= D.K=
3.在一定条件下,对于已达平衡的可逆反应2A(g)+B(g)2C(g),下列说法中正确的是( )
A.平衡时,此反应的平衡常数与各物质的浓度有如下关系:
B.改变条件后,该反应的平衡常数一定不变
C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化
D.若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小
4.对于可逆反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),在一定温度下其平衡常数为K。下列条件的变化中,能使