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化學平衡常數(shù)第二單元化學反應的方向和限度我們知道,在一定條件下的可逆反應存在化學平衡狀態(tài)。那么,當達到化學平衡狀態(tài)是,究竟有多少反應物轉化成了生成物,平衡體系中各物質的濃度之間是否有一定的關系?請大家完成P44頁的問題解決。計算一定條件下,不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進行反應,達到平衡后各物質平衡濃度之間的關系。通過計算同學們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?其中濃度的指數(shù)與化學方程式有何關系?如果反應物或生成物不止一種,情況又如何呢?如在一定條件下,可逆反應H2+I2(g)2HI,起始以及平衡時各物質的濃度如下表所示。他們的濃度間存在何種關系?

討論、小結:c2(HI)c(H2)·c(I2)是一個定值。即:一定溫度下,生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)。問題:請大家閱讀教科書P45頁關于平衡常數(shù)的定義,并找出其中的關鍵詞?;瘜W平衡常數(shù)——K其中c為各組分的平衡濃度,溫度一定,K為定值。1.K的表達式

大量實驗事實表明,對下列可逆反應:

aA+bBcC+dD在一定溫度下,無論反應物的起始濃度如何,反應達到平衡狀態(tài)后,將各物質的物質的量濃度滿足下面關系:Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+Fe3O4(s)+4H2(g)

高溫3Fe(s)+4H2O(g)N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232根據(jù)平衡常數(shù)的定義,請大家寫出下列可逆反應的平衡常數(shù)表達式?;瘜W平衡常數(shù)分析表2-8中的數(shù)據(jù),你能得出什么結論?化學平衡常數(shù)2.使用平衡常數(shù)應注意的問題化學平衡常數(shù)(1)必須指明溫度,反應必須達到平衡狀態(tài)(2)平衡常數(shù)表示反應進行的程度,不表示反應的快慢,即速率大,K值不一定大(3)在進行K值的計算時,固體不作考慮,表達式中不需表達如:一定溫度下Fe3O4(s)+4H2(g)

高溫3Fe(s)+4H2O(g)2.使用平衡常數(shù)應注意的問題(4)在進行K值的計算時,稀溶液中的H2O的濃度可不表達一定溫度下Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+如:化學平衡常數(shù)(5)平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫方式有關K1

=1/K2

=K322.使用平衡常數(shù)應注意的問題例如,在某溫度下:N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232化學平衡常數(shù)(6)利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)2.使用平衡常數(shù)應注意的問題

K′<

K

,

v正>

v逆,反應向正方向進行K′=

K,v正=v逆,反應處于平衡狀態(tài)K′>K

,v正<v逆,反應向逆方向進行則:如某溫度下,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K,若某時刻時,反應物和生成物的濃度關系如下:化學平衡常數(shù)(1)必須指明溫度,反應必須達到平衡狀態(tài)(2)平衡常數(shù)表示反應進行的程度,不表示反應的快慢,即速率大,K值不一定大(3)在進行K值的計算時,固體不作考慮,表達式中不需表達(4)在進行K值的計算時,稀溶液中的H2O的濃度可不表達(5)平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫方式有關(6)利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)小結2.使用平衡常數(shù)應注意的問題通過討論我們知道了化學平衡常數(shù)的定義和表達式的書寫。大家是否產(chǎn)生疑問,提出化學平衡常數(shù)的概念有什么意義?對我們研究化學反應進行的程度有什么幫助呢?分析教科書P45頁表2-7,你能找出規(guī)律嗎?化學平衡常數(shù)K值的大小,表示在一定溫度下,反應達到平衡時該反應進行的程度(反應的限度)。(1)K值越大,表明反應進行的程度越大;反之則越小。(2)K值與濃度無關,隨溫度變化而變化2.平衡常數(shù)的意義化學平衡常數(shù)aA+bBcC+dD如果給出一定溫度時的某個可逆反應的平衡常數(shù),能否通過其他一些數(shù)據(jù)的測定,判斷該反應的某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)呢?討論、小結:

我們可以通過測出某一時刻體系中各物質的濃度,然后假設反應已經(jīng)達到平衡,計算出平衡常數(shù),與給定的平衡常數(shù)比較。如果相等,則假設成立,也就是說反應已達到平衡;如果不相等,則沒有達到平衡。化學平衡常數(shù)平衡轉化率×100%

=該反應物的起始濃度-該反應物的平衡濃度該反應物的起始濃度

可逆反應在一定條件下達到平衡時,某一反應物的平衡轉化率為:除了化學平衡常數(shù)外,還有沒有其他方法能用來表示化學反應進行的限度呢?平衡轉化率的意義:能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應進行的限度?!纠?】某溫度下,向10L真空容器中注入1.00molH2(g)和1.00molI2(g),反應平衡后I2(g)的濃度為0.0200mol·L-1。試求該溫度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)和轉化率的計算解:據(jù)題意可知,起始時c(H2)=c(I2)=0.100mol·L-1,平衡時c(H2)=c(I2)=0.0200mol·L-1,生成的c(HI)=0.160mol·L-1H2(g)+I2(g)2HI(g)起始時各物質的濃度/mol·L-10.1000.1000變化的各物質的濃度/mol·L-1平衡時各物質的濃度/mol·L-10.08000.08000.1600.02000.02000.160K=(0.160)2(0.0200)2=64.0

c2(HI)c(H2)·c(I2)=答:平衡常數(shù)為64.0。平衡常數(shù)和轉化率的計算【例2】在一密閉容器中,CO與H2O混合加熱到800℃達到下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)K=1.00若反應開始時CO和H2O的濃度分別為0.200mol·L-1和1.00mol·L-1,求達到平衡時CO轉化為CO2轉化率是多少?平衡常數(shù)和轉化率的計算c(平)/mol·L-10.200-x1.00-xxx

解得:x=0.166解:設平衡時CO2和H2的濃度為xmol·L-1K=x2(0.200-x)(1.00-x)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c(始)/mol·L-10.2001.0000c(變)/mol·L-1

xxxx=1.00c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=平衡常數(shù)和轉化率的計算答:平衡時CO轉化為CO2轉化率是83.0%。

=

×100%=83.0%

0.1660.200平衡常數(shù)和轉化率的計算

【例3】850K時,在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2,當反應達到平衡后測得:SO2、O2和SO3的濃度分別為6.0×10-3mol·L-1、8.0×10-3mol·L-1和4.4×10-2mol·L-1。計算:(1)該溫度下反應的平衡常數(shù)。(2)達平衡狀態(tài)時,SO2的轉化率。2SO2+O22SO3平衡常數(shù)和轉化率的計算平衡常數(shù)和轉化率的計算例:高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常數(shù)可表達為:K=c(CO2)/c(CO),已知1100℃,K=0.263(1)若要使反應向右進行,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值______,平衡常數(shù)K值______(填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100℃時,測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下該反應是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”),此時化學反應速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是

。減小不變否大于c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263,說明不是平衡狀態(tài),且向正反應方向進行再見第四節(jié)群落的主要類型主要的陸地生物群落是森林、草原、荒漠和苔原。地球各地因氣候、地形和其他環(huán)境條件的不同而分布著不同類型的生物群落。一、森林(一)、北方針葉林1、氣候特點:寒冷2、主要植物:主要由常綠針葉樹種組成,如紅松、云杉和冷杉。紅松云杉冷杉3、主要動物:駝鹿、雪兔、松鼠、黑熊、雷鳥和榛雞等駝鹿雪兔松鼠黑熊雷鳥榛雞4、面積:

是地球上最大的森林帶,約覆蓋整個地球表面的11%。(二)、溫帶落葉闊葉林1、氣候特點:溫和2、主要植物:槭、山毛櫸、櫟、椴和柳等,林下灌林和闊葉草本植物。槭山毛櫸櫟椴3、主要動物:田鼠、金花鼠、林貓、紅狐、山雀、旋木雀和啄木鳥。田鼠金花鼠林貓山雀紅狐旋木雀啄木鳥4、特點:植物發(fā)育良好,種類也很豐富。(三)、熱帶雨林1、氣候特點:溫度和濕度很高2、主要植物:常綠植物。在lOkm2的熱帶雨林中就含有l(wèi)500種開花植物和750種樹木。3、主要動物:猴類、長臂猿、黑猩猩和大猩猩、鸚鵡科鳥類等。鸚鵡科鳥類和猿猴,是熱帶雨林的特有動物。長臂猿黑猩猩大猩猩4、特點:熱帶雨林中的生物種類約占地球已知種類的一半,是地球上最豐富的生物基因庫。二、草原1、氣候特點:2、主要植物:年降雨量在250~800mm之間幾乎完全由禾本科植物和闊葉草本植物(主要是豆科和菊科)組成。3、主要動物:野驢、黃羊、黃鼠和鼠兔等。以及是非洲草原的鴕鳥、美洲鴕和澳洲草原的鴯鹋等失去飛翔能力的鳥類。野驢黃羊黃鼠鼠兔鴕鳥美洲鴕鴯鹋4、特點:草長得高大,但生長期很短,從春季到秋季便會完成一個生命世代。草原約占地球陸地表面的12%。三、荒漠(沙漠)1、氣候特點:2、主要植物:每年降雨量不足150mm,水分蒸發(fā)量是降水量的7~50倍。蒿屬植物、藜屬灌林、肉質旱

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