化学平衡常数.doc

.【课题】第三节 化学平衡 课时三 化学平衡常数【学习目标】1、通过观察分析图表，了解化学平衡常数的概念，并明确其意义。2、通过自学例题，学会运用化学平衡常数进行相关的计算，如物质的平衡浓度及转化率。【学习过程】【问题探究】观察分析P29图表中的实验数据，你能得出哪些结论？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_时，生成物_与反应物_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_表示2、表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB pC(g)+qd(g)，当在一定温度下达到平衡时，K=_3、特点：K只受_影响，与反应物或生成物的无关。4、意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例_。它的正向反应进行的程度_，即该反应进行得越_，反应物的转化率_。K值越小，说明平衡体系中生成物所占比例_，它的正向反应进行的程度_，即该反应进行的程度越_，反应物的转化率_。（2）一般当K_时，该反应进行得基本完全。5、反应的的转化率某个指定反应物的转化率=_二、使用化学平衡平衡常数应注意的事项（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态；（2）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。（3）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。【课堂练习】1、一定温度下，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K= Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)，K= 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) K= （4）平衡常数的表达式与方程式的书写有关【思考题】某温度下N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1=_，2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K2=_，【问题思考】通过K1 、K2 书写，它们的表达式相同吗？K1 与K2之间存在什么关系？二、化学平衡常数的应用1、判断反应进行的程度K 值越大，说明平衡体系中_所占比例越大，正向反应进行的程度_，即该反应进行得越完全，反应物转化率_；反之，就越不完全，转化率就越小。2、利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。【问题思考】不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)，的浓度平衡常数与温度的关系如下：温度623698763化学平衡常数66.954.445.9根据平衡常数随温度的大小变化趋势，可以判断上述可逆反应的正方向是_反应3、判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系： ，Qc是该反应的浓度商。QcK ，未达到平衡，反应向 进行，QcK ，反应处于平衡状态QcK ，未达到平衡，反应向 进行【温馨提示】化学平衡常数（K）与浓度商（Qc）的表达式相同，但在表达式中各物质的浓度不同，K值中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，而Qc值中是在任一时刻的浓度。【课堂练习】2、在某温度下，在一容积不变的容器中，反应2A(g)B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和体积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，试用平衡常数分析平衡移动的方向。 A均减半 B均加倍 C均增加1mol D均减少1mol4、计算转化率或平衡浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。【阅读】课本30页例1、例2【课后习题】1 在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL-10.10.20平衡浓度/molL-10.050.050.1下列说法错误的是（ ）A反应达到平衡时，X的转化率为50B反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600C增大浓度使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数2氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。（1）已知在400时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) H0的K1=0.5400时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：、不能确定）。（2）已知反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) H0a该反应在一定条件下达到平衡后，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，试根据平衡常数，判断平衡_A向正反应方向移动 B向逆反应方向移动 C不移动3在一定温度下，反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将10mol的HX(g)通入体积为10L的密闭容器中，在该温度时HX(g)达到平衡时的转化率为多少?参考答案一、化学平衡常数1、平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 K2、cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)3、温度4、（1）越大 越大 完全 越大 越小 越小 越小 越小（2）1055、指定反应物的起始浓度指定反应物的平衡浓度/指定反应物的起始浓度100%【问题思考】不相同 K2 =1/K3三、化学平衡常数的应用1、正反应方向 逆反应方向2、吸热 放热【课堂练习2】解析：温度不变，化学平衡常数为定值。设容器体积为V，则 K(4/V)2/(4/V)22/VV/2选项应用分析二者关系向何方向移动AQ(2/V)2/(2/V)21/VVV/2，QK平衡向逆反应方向移动BQ(8/V)2/(8/V)24/VV/4V/2QK平衡向正反应方向移动CQ(5/V)2/(5/V)23/VV/3V/2QK平衡向正反应方向移动DQ(3/V)2/(3/V)21/VVV/2QK平衡向逆反应方向移动【课后作业】1、解析：A项，X的转化率=（0.1-0.05 ）mol/L/ 0.1 mol/L100%=50%，A正确；根据表中数据（0.10.05）(0.20.05)(0.10)=132，可推导出反应式为X+3Y2Z，将表格的数据代入平衡常数公式进行计算，可知B正确。C项，平衡常数只受温度影响，与浓度或压强无关，C错。答案：C 2解析：（1）此时体系的QC=c2(NH3)/c(N2).c3(H2)=42/423=0.5=K1，故反应处于化学平衡状态，得V(N2)正=V(N2)逆。（2）此反应的平衡常数公式K=c(CH3OH)/c(CO).c2(H2)，H2浓度不变时，增大容器的体积，CH3OH 、CO的浓度减小的倍数相同，故K不变，化学平衡不移动，故答案选C。答案：（1）= （2）C 3、解析：1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10，则HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2