第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第二節(jié)化學(xué)平衡第2課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有怎樣的定量關(guān)系？閱讀課本P31-32的表格，你能得出什么結(jié)論？H2（g)+I2(g)2HI（g）

(2)常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無關(guān)；(3)常數(shù)K與正向建立平衡還是逆向建立平衡無關(guān)，

即：K與平衡建立的過程無關(guān)。(1)溫度不變時(shí)，為常數(shù)，用K表示；

c2(HI)c(H2)·c(I2)結(jié)論：1．濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，（1）在任意時(shí)刻的

cp(C)·cq(D)

cm(A)·

cn(B)

=Q（濃度商）（2）當(dāng)該反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)

cp(C)·cq(D)

cm(A)·

cn(B)=K（化學(xué)平衡常數(shù)）影響因素：溫度小結(jié)：使用平衡常數(shù)書寫注意事項(xiàng)濃度商中的濃度為任意時(shí)刻的濃度，而平衡常數(shù)中的濃度為平衡時(shí)的濃度?！緦W(xué)習(xí)評價(jià)一】小結(jié)：使用平衡常數(shù)書寫注意事項(xiàng)

1.固體或純液體一般不列入濃度商和平衡常數(shù)。2.水溶液中的反應(yīng)如有水參加，水濃度為常數(shù)，不列入。

但對非水溶液反應(yīng)，如有水生成或有水參加，必須寫上。C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O

若①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K=α，

②2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K’=_______那么，（K’和K’’用α表示）

小結(jié)：使用平衡常數(shù)書寫注意事項(xiàng)2.平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。①若反應(yīng)方向改變，則K改變；②若方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，則K改變【學(xué)習(xí)評價(jià)一】①Q(mào)C＝K，反應(yīng)_______②QC＜K

，未達(dá)平衡,反應(yīng)向________方向進(jìn)行③QC＞K

，未達(dá)平衡,反應(yīng)向_______方向進(jìn)行cm(A)·cn(B)

cp(C)·cq(D)Qc=正反應(yīng)平衡逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)對于一般的可逆反應(yīng),當(dāng)在一定溫度任意狀態(tài)時(shí):cm(A)·cn(B)

cp(C)·cq(D)K=任意狀態(tài)趨向平衡狀態(tài)【學(xué)習(xí)任務(wù)二】化學(xué)平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系2.利用化學(xué)平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)【學(xué)習(xí)評價(jià)二】1．對于可逆反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)

2CO(g)，在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是(

)A．將C(s)的表面積增大 B．增大體系的壓強(qiáng)C．升高體系的溫度 D．使用合適的催化劑CK只受溫度影響與反應(yīng)物和生成物的濃度變化無關(guān)【學(xué)習(xí)評價(jià)二】高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);△H<0(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;(2)1100℃時(shí),測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)________(填是或否),此時(shí)反應(yīng)速率是v正________v逆(填>,<,=).否>c(CO2)/c(CO)Qc=c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，說明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)方向進(jìn)行【學(xué)習(xí)任務(wù)三】

3.化學(xué)平衡常數(shù)的意義（2）一般當(dāng)K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全；

K≤10-5則認(rèn)為正反應(yīng)難以進(jìn)行（1）K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越_______，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越_______。大大定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，K值只說明反應(yīng)能達(dá)到的最大限度，不能說明反應(yīng)的速度?！緦W(xué)習(xí)評價(jià)三】在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K分別是①H2＋F2=2HF

K＝1047；②H2＋Cl2=2HCl

K＝1017；③H2＋Br2=2HBr

K＝109；④H2＋I(xiàn)2

2HI

K＝1。比較K大小可知，各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是(

)A．①②③④ B．④②③①C．①④③② D．無法確定A2.在某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是(

)A．K越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大B．K越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大C．K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變D．K隨溫度和壓強(qiáng)的改變而改變A例1：在某溫度下，將H2和I2各0.10mol氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(H2)=0.0080mol/L(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)和H2的轉(zhuǎn)化率；2)在上述溫度下，該容器中若通入H2和I2蒸氣各0.20mol，試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度

和H2的轉(zhuǎn)化率?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)四】化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算(1).已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化三段式法——“始、變、平、列方程”溫度不變，K不變計(jì)算模型——三段式法(2).知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率(3)已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)例2:反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。（2）若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則SO2(g)和NO2(g)的轉(zhuǎn)化率分別變?yōu)槎嗌伲?.2547.6%74%思考：增大反應(yīng)物中某一物質(zhì)的濃度，該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率如何變化？其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率呢？減小增大計(jì)算模型——三段式法4.基本計(jì)算關(guān)系(1)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(2)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%。(3)生成物的產(chǎn)率＝×100%。(4)平衡時(shí)某氣體組分的體積分?jǐn)?shù)＝該氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝×100%。1．將4molSO2(g)與2molO2(g)放入4L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，測得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol/L。則此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(

)A．4

B．0.25C．0.4 D．0.2【學(xué)習(xí)評價(jià)四】A計(jì)算模型——三段式法2．在密閉容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)

H2(g)＋CO2(g)。在500℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝9。若反應(yīng)開始時(shí)，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02mol/L，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為(

)A．25%

B．50%C．75% D．80%C計(jì)算模型——三段式法3．在一定溫度時(shí)，4molA在2L的密閉容器里分解，達(dá)到平衡時(shí)，測得已有50%的A分解成B和C：A(g)

2B(g)＋C(g)。此溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(

)A．4

B．3C．2

D．1計(jì)算模型——三段式法A4．在一定溫度下的密閉容器中，通入1molCO和1molH2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡時(shí)測得n(H2)＝0.5mol，下列說法不正確的是(

)A．在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1B．平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)為50%C．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%D．平衡時(shí)n(H2O)＝0.5molB計(jì)算模型——三段式法【拓展】多重平衡的常數(shù)關(guān)系某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)反應(yīng)的和(或差)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分反應(yīng)平衡常數(shù)之積(或商)。這個(gè)關(guān)系稱為多重平衡規(guī)則。同理：1=3-2K1=K3/K23=1+2K3=———=———·———=K1·K2c(H2O)·c(CO)c(H2)·c(CO2)推論:反應(yīng)1×m=反應(yīng)4K1m=K4

反應(yīng)1÷m=反應(yīng)5K11/m=K5注意：在處理多重平衡關(guān)系中,