内容正文:
第2课时 化学平衡常数
[课程标准] 1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量。知道化学平衡常数的含义。 2.能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算。 3.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态。
知识点一 化学平衡常数
1.定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,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,用符号K表示。
2.表达式:对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下,K=。
3.特点:K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
4.意义
K值正反应进行的程度越大→反应物的
转化率越大正反应进行的程度越小→反应物的
转化率越小
一般来说,当K>105时,通常认为反应基本进行完全;当K<10-5时,认为该反应很难进行。
5.浓度商
(1)定义:任意时刻的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商,用Q表示。如mA(g)+n(B)(g)pC(g)+qD(g),Q=。
(2)利用Q与K关系判断可逆反应进行的方向
Q>K:化学平衡向逆反应方向进行;
Q=K:可逆反应处于平衡状态;
Q<K:化学平衡向正反应方向进行。
【微自测】 判断正误
1.浓度、温度变化时,平衡常数都会改变( )
2.K值越大,表明可逆反应正向进行的程度越大( )
3.K值越大,该可逆反应的速率越快( )
4.在化学方程式一定的情况下,K只受温度影响( )
5.K值越大,反应越容易进行( )
答案:1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.×
阅读教材中“化学平衡常数”内容,交流讨论下列问题。
1.写出平衡常数表达式:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K1;
②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
K2。
K1与K2之间有什么关系?据此得出什么结论?
提示:K1=;
K2=;K1=或K1·K2=1;平衡常数表达式与反应进行的方向有关,正、逆反应平衡常数之积等于1。
2.写出平衡常数表达式:
①H2(g)+I2(g)2HI(g) K1;
②H2(g)+I2(g)HI(g) K2。
K1与K2之间有什么关系?据此得出什么结论?
提示:K1=;
K2=;K1=K;平衡常数表达式与化学计量数有关,化学计量数扩大2倍,平衡常数变为原来的平方。
归纳总结
1.化学平衡常数表达式书写注意事项
(1)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,且不出现固体或纯液体的浓度。
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小,化学平衡常数都会相应改变。
2.若两反应的平衡常数分别为K1、K2
(1)若两反应相加,则总反应的平衡常数K=K1·K2。
(2)若两反应相减,则总反应的平衡常数K=。
学生用书第37页
1.当把晶体N2O4放入密闭容器中汽化,并建立了N2O4(g) 2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N2O4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其值( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.无法确定
答案:B
2.三个反应常温时的平衡常数的数值如下所示,
2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
下列说法错误的是( )
A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D.反应2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)的平衡常数K4=
答案:B
知识点二 化学平衡的有关计算
1.平衡转化率
(1)含义:平衡时已转化的某反应物的量与转化前(初始时)该反应物的量之比。常用α表示平衡转化率。
(2)表达式
对于可逆反应aA+bBcC+dD
αA=×100%=×100%
αA=×100%=×100%
2.“三段式”法进行化学平衡的有关计算
以反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例,T ℃下,假设A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L,达到平衡时A的转化浓度为mx mol/L,则有
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始(mol/L) a b 0 0
变化(mol/L) mx nx px qx
平衡(mol/L) a-mx b-nx