2017 2018高中化学苏教版选修4 专题2第二单元第3课时 化学平衡常数 课件37张
选修4 第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学平衡(化学平衡常数) .ppt
一、化学平衡常数(K) 1、定义
一定温度下,对于已达平衡的反应体系中, 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是 一个常数是个常数,这个常数叫做该反应的化学 平衡常数。
【试一试】
1、写出反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学 平衡常数表达式,并判断K的单位。
2、对任意可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g),写出其化学平衡常数的表达式。
探究:将NO2球浸泡在冷水、热水中,观察颜色变化 【交流、探讨】科学家设计并进行了严密的实验,在 298K、333K时分别测得下表中的数据:
温度 初始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) (K) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(NO2) 298 333 0.050 0.050 0 0 0.02175 0.00488 0.05650 0.0901
c(I2)
0.01196 0.009044
c (HI)
0 0
c(I2)
0.003129 0.001250
c (HI)
0.01767 0.01559
54.498
54.618 54.329 8.298
③
④ 798.6 ⑤ ⑥
0
0.01135 0 0
0
0.00904 0 0
0.01069
0 0.01655 0.01258
0.008410
0.00859 0.00977 0.00742
8.306
8.272
1、请计算填写表中空格。 2、讨论:分析上述数据,你能得出什么结论?
结论: 在一定温度下,可逆反应无论从正反 应开始,还是从逆反应开始,又不论反应 物起始浓度的大小,最后都能达到化学平 衡,这时HI(g)浓度的平方与I2(g)浓度和 H2(g)浓度之积的比值是一个常数。
【课堂设计】高二化学苏教版选修4课件专题2 第二单元 第3课时 化学平衡常数
第二单元
化学反应的方向和限度
第3课时 化学平衡常数
本节知识目录
目标定位
知识回顾 化学平衡常数 学习探究 自我检测 探究点二 平衡转化率及化学平衡的 有关计算 探究点一 化学平衡常数
学习目标定位
1.了解化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2 1.38 1.72×10 1.62 1.71×102
2.00×10-2 9.46×10-3 1.53×10-2 0.100 2.28×10-2 8.86×10-2
3.89 1.70×102
学习探究 (2)化学平衡常数
基础自学落实·重点互动探究
①概念: 一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以化学计量数为指 数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘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K表示)。
②表达式:
对于一般的可逆反应,aA(g)+bB(g) 一定温度下达到平衡时, cC(g)+dD(g),当在
cc C · cd D K= a c A · cbB
学习探究
2.下表为 25 ℃时,卤化氢生成反应的平衡常数: 化学方程式 平衡常数 K
基础自学落实·重点互动探究
归纳总结
判断正在进行的可逆反应是否平衡及 判断正在进行的可逆反应是否平衡及 判断正在进行的可逆反应是否平衡及 反应向何方向进行: 反应向何方向进行: 95 判断正在进行的可逆反应是否平衡及 反应向何方向进行: F2+H2 2HF 6.5×10 判断正在进行的可逆反应是否平衡及 对于可逆反应: m A(g) + nn B(g) pp C(g) 对于可逆反应: m A(g) + B(g) C(g) ) 反应向何方向进行: 33 对于可逆反应: m A(g) + n B(g) p C(g) Cl2+H2 2HCl 2.57×10 反应向何方向进行: + qq D(g) , 在一定的温度下的任意时刻: + D(g) , 在一定的温度下的任意时刻: 对于可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g) + q D(g) , 在一定的温度下的任意时刻: 19 Br2+H2 2HBr 1.91×10 对于可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g) pp qq cc C · c D C · c D + 在一定的温度下的任意时刻: p qD(g) q , < K , 反应向正反应方向进行 < K , 反应向正反应方向进行 c C · c D m n m n 2 c A · c B c A · c B + q D(g) , 在一定的温度下的任意时刻: < K , 反应向正反应方向进行 nq I2+H2 2HI 8.67×10 p cm A · c B c C· c D pp qq pm qn 反应向正反应方向进行 ccc C · c D C · c D <K, p A· q c B 请比较表中 K 值的相对大小,说明平衡常数的意义: = K ,反应处于平衡状态 = K ,反应处于平衡状态 cm c D m nn mC· n < K , 反应向正反应方向进行 cc A · c B = K ,反应处于平衡状态 A · c B n cm A · c B cp C · cq D p q p q pm qD (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 程度 (即反应的限度 c )c 。 C · c C · c· nD =K,反应处于平衡状态 p q c A c B > K , 反应向逆反应方向进行 > K , 反应向逆反应方向进行 cm c D m nn mC· n = K ,反应处于平衡状态 c A · c B > K , 反应向逆反应方向进行 c A · c B nq p K 值越大,表示反应进行得 越完全 ,反应物转化率 越大 ; cm A · c B c C· c D pm qn 反应向逆反应方向进行 ccC · c· >K, A cD B >K , 反应向逆反应方向进行 K 值越小,表示反应进行得越不完全 ,反应物转化率 越小 。 cm A· cnB
苏教版高中化学选修四课件专题二第二单元课时3化学平衡常数
c SO3 答案: (1)K= 2 c SO2 · cO2 (2)K= c(CO2) c3KCl · c[Fe SCN 3] (3)K= 3 c KSCN · c FeCl3
2
2 . 对 于 反 应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 随温度的升高其反应的平衡常数有以 下变化,请判断Ⅰ和Ⅱ两种情况哪种是吸热, 哪种是放热?
2
课堂互动讲练
化学平衡常数使用注意事项及应用
1.使用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数只与温度有关,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和纯液体存在时,由于 其浓度可看做“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。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或 缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常 数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若 化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大 或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改 变。 4.平衡常数和平衡转化率有什么异同? 【提示】 平衡常数和平衡转化率都可以表 示可逆反应进行的程度,但是平衡转化率随 着反应物起始浓度的不同而变化,而平衡常 数却不受起始浓度的影响。因此,平衡常数 更能反映出反应的本质。平衡常数与某反应 物的平衡转化率之间是可以互相求算的。
例1
回答下列问题: (1) 该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 表 达 式 为 K = ________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放 热”)。 (3) 能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 ______。 A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
化学:2-2-3化学平衡常数 探究课件(苏教版选修4)
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol· -1,c(N)=2.4 mol· -1。达到平衡后,M的转化率 L L 为60%,此时N的转化率为________; (2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减 小”或“不变”); (3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4 mol· -1,c(N)=a mol· -1,达到平衡后,c(P)=2 mol· -1, L L L a=________;
反应混合物中CO或水的浓度越大,即升温,平衡向右移 动,正反应为吸热反应。 (3)该反应为物质的量不变的反应,反应过程中压强始终 不变,与平衡与否无关。 (4)当c(CO2)· 2)=c(CO)· 2O)时,K=1,此时的温度 c(H c(H 由表中数据可知为830 ℃。
自主探究 精要解读 实验探究
自主探究
精要解读
实验探究
2a=4 由题意得x-a=3 y-3a=9
,
解得 a=2,x=5,y=15。
答案
7.32×10-3 mol-2· 2 L
5 mol· -1 L
15 mol· -1 L
自主探究
精要解读
实验探究
实验探究十一 化学平衡的计算
P(g)+Q(g) 【案例】 已知可逆反应:M(g)+N(g) 回答下列问题: ΔH>0,请
(1)写出其平衡常数表达式,并据此分析应注意的问题。 (2)若在一定温度下,增大c(H2O),K如何变化?若升高温 度,K又如何变化? cCO· 2 cH 提示 (1)根据化学方程式可知其平衡常数 K= , cH2O
此时注意反应物 C 为固体,因为其浓度为常数,所以不代入 平衡常数表达式。 (2)因为平衡常数 K 仅仅是温度的函数,所以温度一定时,不 随反应物或生成物的浓度变化而变化,故增大 c(H2O),K 不 变;又因为该可逆反应的正反应为吸热反应,故升高温度时, 平衡正向移动,c(CO)和 c(H2)增大,c(H2O)减小,所以 K 增 大。
《化学平衡常数》课件(苏教版选修4)
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1, c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于平衡状 态__否_____(填“是”或“否”),此时化学反应速率是V正 _大__于_V逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是
c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263,说明不是平衡状态,且向正反应
若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.200 mol·L-1 和1.00mol·L-1,求达到平衡时CO转
化为CO2转化率是多少?
850K时,在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2,当 反应达到平衡后测得:SO2、O2和SO3的浓度分别为 6.0×10-3 mol·L-1 、8.0×10-3 mol·L-1 和 4.4×10-2 mol·L-1。
达到平衡状态后,将各物质的物质的量浓度满足下
面关系:
K
cc (C) cd (D) ca (A) cb (B)
其中c为各组分的平衡浓度,温度一定,K为定值。
K
cc (C) cd (D) ca (A) cb (B)
• 大家是否产生疑问,提出化学平衡常数的概念 有什么意义?对我们研究化学反应进行的程度 有什么帮助呢?
平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系
如下:
K'
cp(C )cq( cm( A)cn(
D B
) )
则:K′= K , v正= v逆,反应处于平衡状态
K′< K , v正 >v逆,反应向 正方向进行
K′>K , v正< v逆,反应向逆方向进行
• 由此得出启示::
我们可以通过测出某一时刻体系中各物质 的浓度,然后假设反应已经达到平衡,计算出 平衡常数,与给定的平衡常数比较。如果相等, 则假设成立,也就是说反应已达到平衡;如果 不相等,则没有达到平衡。
高中化学选修4第二章第三节化学平衡
√
√
例3、一定条件下,反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个N≡N键断裂的同时,有三个H-H键形成 B、一个N≡N键断裂的同时,有三个H-H键断裂 C、一个N≡N键断裂的同时,有六个N-H键断裂 D、一个N≡N键断裂的同时,有六个N-H键形成
例1、以反应mA(g)+ nB(g) pC(g) 为例,达到平衡的标志为:
A的消耗速率与A的生成速率————— A的消耗速率与C的———速率之比等于——— B的生成速率与C的———速率之比等于——— A的生成速率与B的———速率之比等于———
相等
消耗
m :p
生成
n :p
消耗
m :n
例2、一定条件下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
√
√
例4、一定条件下,在密闭恒容的容器中发生反应 2NO2 N2O4达到平衡的标志是 A、体系温度不变时。 B、 N2O4的密度不再改变时。 C、混合气体的颜色深浅度不变时。 D、容器的压强不再改变时。 E 、 混合气体的密度不再改变时。
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
因 素
增大反应物浓度
减小反应物浓度
步 骤
滴加4滴1mol/LKSCN溶液
滴加3~5滴NaOH溶液
现 象
平衡移动方向
速率变化
v正首先
v正首先
v逆随后
v逆随后
苏教版选修4专题2第二单元化学平衡常数教学设计
影响化学平衡常数的因素:反响方程式一定时,平衡常数只是温度的函数,只随温度变化。
除了平衡常数可以表达反响的限度外,还有转化率也可以表达反响的限度。
什么是转化率?
转化率定义:某一反响物的转化率等于该物质在反响中已转化的量与该物质的比值。
用α表示。
1、反响2NH
3(g)+CO
2
(g)
CO(NH
2)
2
(s)+H
2
O(g) 的平衡常
数表达式是( )
A.K=
n H
2
O
{n NH3}2·n CO2
B.K={n NH3}2·n CO2
n H
2
O
C.K=c[CO NH
22
]·c H2O
c2NH
3
·c CO2
D.K=
c H
2
O
c2NH
3
·c CO2
2在448 ℃时,反响H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49,那么该温度下反响2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数
K2为________;反响1
2
H2(g)+
1
2
I2(g)HI(g)的平衡常数K3为____________。
3.现有一定温度下的密闭容器中存在:
CO(g) +H
2O(g)CO
2
(g)+H
2
(g),知
CO和H
2
O的起始浓度均为2mol/L经测定该反响在该温度下的平衡常数K=2.60,试判断,当CO转化率为50%时,该反响是否到达平衡状态,假设未到达,哪个方向进展?。
化学平衡常数
化学平衡常数一、学习任务分析(1)本节课的组成成分本节内容主要包括:化学平衡常数的定义、表达式和意义,平衡转化率的表达式。
教材首先通过对二氧化氮、四氧化二氮的相互转化达到平衡时的浓度关系进行分析,引出化学平衡常数的定义,并得出在一定温度下化学平衡常数为一定值的结论。
接着介绍了化学平衡常数的大小的意义,及使用平衡常数时的注意点。
最后引进平衡转化率的概念和表达式,在此基础上设置了两道例题来讲解化学平衡常数计算的一般思路及解题规范,同时设置了“问题解决”,运用知识解决有关问题的基础上巩固知识。
(2)在模块学习中的地位和作用本节内容被安排在苏教版选修4《化学反应原理》专题2第二单元第三节,是前面化学反应的方向和化学平衡状态的学习的一个延续和深化,是对化学平衡状态从定性理解到定量计算飞跃。
同时,本节内容为后续学习化学平衡的移动中判断化学平衡移动方向打下了理论基础。
因此,本节内容起着承上启下的过渡作用。
教学重点:化学平衡常数的表达式、化学平衡常数和平衡转化率的计算教学难点:化学平衡常数的表达书、化学平衡常数和平衡转化率的计算二、学习者分析(1)学生已有的知识水平和能力基础学生在前一节课已经学习了化学平衡状态,知道化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度,当化学反应达到平衡,外界条件不变时,反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化,这为理解化学平衡常数打下了基础。
另外,在化学反应速率的学习中已经会规范地进行解题,这为化学平衡常数的计算打下了基础。
(2)学生学习本课内容可能遇到的困难和问题学生可能难以从平衡状态体系中各物质的浓度快速看出浓度之间的关系,而且可能难以理解对于固体、水溶液中的水浓度可视为定值,其浓度不列入化学平衡常数表达式中。
另外,对于利用化学平衡常数来计算平衡转化率也有一定的困难。
三、教学目标知识与技能:1、说出化学平衡常数和平衡转化率的含义,会书写一些可逆反应的平衡常数表达式;2、掌握有关化学平衡常数和平衡转化率计算的一般思路以及规范的解题过程;方法与过程:1、通过对平衡时各物质的浓度的分析,提高分析归纳能力;2、通过对化学平衡常数的计算,提高规范解题能力;情感态度与价值观:1、通过对化学平衡常数的计算,提高严谨治学的态度;四、教学准备多媒体课件五、教学过程【教师活动】提出问题:我们知道,在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。
高中化学选修4 第二章 第三节 第三课时 化学平衡常数(23张)(共23张PPT)
教材P29例1 (3)计算(1)、 (2)问条件下H2、I2的20% (2):H2的转化率为20%,I2的转化率为20%
不同的起始条件能达到相同的平衡状态。
(4)在上述温度下,该容器中若通入0.1molH2、0.2mol I2, 试计算H2、I2的转化率,通过分别与(1)、 (2) 的转化率比较,你能得出什么结论?
K1
=
c(
c2( NH3 ) N2 ) c3( H2
)
K2
=
c(
N2 ) c3( H2 c2 ( NH3 )
)
K3
=
c1/
2(
c( N2
NH 3 ) c3/
) 2(
H2
)
K1 = 1/K2 = K32
(3)多重平衡规则
若干方程式相加(减),则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商)
例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
(1)、判断反应进行的程度;
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例 越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也 越大。
一般来说,反应的平衡常数K>105,认为该反应进行得就基本 完全了;
K ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全)。
说明: ①平衡常数数值大,并不代表此温度下反应速率快。 及并不能预示反应达到平衡所需要的时间。
2、书写平衡常数关系式的规则
(1) 纯固体纯液体浓度固定,不能写在平衡关系式中。
例如:
CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
K= c(CO2)
高温
Fe3O4(s) + 4H2(g)
CO2(g)+H2(g)
3Fe(s) + 4H2O(g)
选修4-第二章-第三节-化学平衡——化学平衡常数
例题 : 高炉炼铁中发生的基本反应如下:
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ;△H>0
其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO),已知 1100℃,K=0.263
1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 处于平衡状态_______(填“是”或“否”), 此时化学反应向
CO(g)+H2O(l) CO(g)+H2(g)
6.化学平衡常数的应用: (1)判断可逆反应是否达到平衡及反应方向 对于可逆反应,在一定温度的任意时刻,反应物的 浓度和生成物的浓度有如下关系:
叫该反应的浓度商
(1)QC<K ,反应向正方向进行 (2)QC=K ,反应处于平衡状态 (3)QC>K ,反应向逆方向进行
c 2(HI)
c(H2) ·c(I2)
的值,
通过分析实验数据得出:
(1)温度不变(保持457.60C)时, c2(HI) 为常数,用 K
表示,K = 48.74;
c(H2) ·c(I2)
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关;
(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡 建立的过程无关。
四、化学平衡常数
CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K
= 1.0 ;求恒温恒容体系中,用c(CO):c(H2O)=1:1或
1:4开始,达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 1
00
转化c -x -x +x +x
高中化学选修4专题2第二单元第3课时化学平衡常数作业
[基础巩固]1.关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A .一定温度下,改变化学反应压强,平衡常数改变B .两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C .温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数D .浓度商Q <K 时,v 正 <v 逆解析:选C 。
K 是温度的函数,平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关,同一个化学反应,化学方程式书写方式不同,平衡常数不同,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
例如:H 2(g)+I 2(g) 2HI(g),K 正=c 2(HI )c (H 2)·c (I 2),K 逆=c (H 2)·c (I 2)c 2(HI ),所以K 正=1K 逆。
浓度商Q <K ,说明反应向正反应方向进行,未达到化学平衡状态,此时v 正>v 逆 。
2.在一定条件下,有下列分子数相同的可逆反应,其平衡常数K 值分别是 ①H 2+F 22HF K =1047 ②H 2+Cl 22HCl K =1017 ③H 2+Br 22HBr K =109 ④H 2+I 22HI K =1比较K 值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A .①②③④ B .④②③① C .①④③② D .无法确定解析:选A 。
化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大,故A 正确。
3.某温度下,在一个2 L 的密闭容器中,加入4 mol A 和2 mol B 进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C ,则下列说法正确的是( )A .该反应的化学平衡常数表达式是K =c 4(C )·c 2(D )c 3(A )·c 2(B )B .此时,B 的平衡转化率是40%C .增大该体系的压强,化学平衡常数增大D .增加B ,B 的平衡转化率增大解析:选B 。
苏教版高中化学选修四2.2《化学平衡常数》参考教案
[直击高考]1.(08南通二检)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N 2和O 2的反应:N 2(g)+O 2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO 的原因之一。
某同学为控制污染,对该反应进行研究。
⑴右图表示在T 1、T 2两种不同温度下,一定量的NO 发生分解过程中N 2的体积分数随时间变化的图像,根据图像判断反应N 2(g)+O 2(g)2NO(g)为 ▲ (填“吸热”或“放热”)反应。
⑵2000℃时,向容积为2L 的密闭容器中充入10molN 2与5mol O 2,达到平衡后NO 的物质的量为2mol ,则2000℃时该反应的平衡常数K = ▲ 。
该温度下,若开始时向上述容器中充入N 2与O 2均为1 mol ,则达到平衡后N 2的转化率为 ▲ 。
⑶为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。
净化装置里装有含Pd 等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。
写出上述变化中的总化学反应方程式: ▲ 。
2、(08苏锡卷8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO 2(g )+H 2(g)CO (g )+H 2O (g ),其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表:回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣N分)。
A .容器中压强不变B .混合气体中 c (CO )不变C .υ正(H 2)=υ逆(H 2O )D .c (CO 2)=c (CO )(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c (CO 2)·c (H 2)=c (CO )·c (H 2O ),试判断此时的温度为 ℃。
1、⑴吸热 ⑵91(0.11) 14.3% ⑶2NO +O 2+4CO4CO 2+N 22、(每空各2分,共8分)(1)]][[]][[222O H CO O H CO ;(2)吸热;(3)B 、C ;(4)8302、(8分)在某一容积为2L 的密闭容器内,加入0.8mol的H 2和0.6mol 的I 2,在一定的条件下发生如下反应: H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) H<0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:(1)该反应的化学平衡常数表达式为。
17-18版 选修4 专题2 第2单元 第3课时 化学平衡常数
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(3)判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度
cpC· cqD 和反应物的浓度之间的关系用 Q= m 表示,则: n c A· c B 当 Q=K 时,反应处于平衡状态,v 正=v 逆; 当 Q<K 时,反应向正反应方向进行,v 正>v 逆; 当 Q>K 时,反应向逆反应方向进行,v 正<v 逆。
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2.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度 K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越 大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就 越小。 (2)判断反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应; 若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2A(g)+B(g)的平衡常数 K2 为( B.50 D.0.002
c2C 2C(g)的平衡常数 K1= 2 ,而同一 c A· cB
c2A· cB 1 2A(g)+B(g)的平衡常数 K2= =K =0.02。 c2C 1
【答案】 C
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1 4.高炉炼铁过程中发生的主要反应为3Fe2O3(s)+CO(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃ 1 000 1 150 1 300
2 3Fe(s)+CO2(g)。
平衡常数
4.0
3.7
3.5
该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”、“<”或 “=”)。
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高中化学选修4第二章化学平衡常数教案
化学均衡常数【学习目标】:1、化学均衡常数的观点2、运用化学均衡常数对化学反响进行的程度判断3、运用化学均衡常数进行计算,转变率的计算【学习过程】:[前言]当一个可逆反响达到化学均衡状态时,反响物和生成物的浓度之间犹如何的定量关系,请达成 44 页[问题解决],你能得出什么结论?一、化学均衡常数1、定义:在必定温度下,当一个可逆反响达到均衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反响物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
这个常数就是该反响的化学均衡常数(简称均衡常数)2、表达式:关于一般的可逆反响,mA ( g) + nB ( g)pC (g) + qD ( g)当在必定温度下达到均衡时,p q m nK==c(C)· c (D)/c(A) ·c (B)阅读 45 页表 2-7,你能得出什么结论?3、均衡常数的意义:(1)均衡常数的大小反应了化学反响进行的程度(也叫K 值越大,表示反响进行得越完整,反响物转变率K 值越小,表示反响进行得越不完整,反响物转变率反响的限度)。
越大;越小。
(2)判断正在进行的可逆能否均衡及反响向何方向进行:关于可逆反响:mA(g)+ nB(g)物的浓度和生成物的浓度有以下关系:Q c< K ,反响向正反响方向Q c= K ,反响处于均衡状态Q c> K ,反响向逆反响方向pC(g)+ qD(g) ,在必定的温度下的随意时辰,反响Q c=C p(C) ·C q(D)/C m(A) ·C n(B) ,叫该反响的浓度商。
进行进行(3)利用K可判断反响的热效应若高升温度,K值增大,则正反响为吸热反响 (填“吸热”或“放热”)。
若高升温度,K值减小,则正反响为放热反响 (填“吸热”或“放热”)。
阅读 45 页表 2-8、 2-9,你能得出哪些结论?二、使用均衡常数应注意的几个问题:1、化学均衡常数只与相关,与反响物或生成物的浓度没关。
苏教版高中化学选修四课件专题2第二单元第3课时
基本完全。
4.影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数K只受__温__度____影响,与__浓__度__ 无关。对于一个具体的可逆反应__温__度___不变 时K值不变。
想一想 1.对于一个给定的可逆反应,在一定温度下, 其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系? 提示:由平衡常数的表达式可以判断,正反应和 逆反应的平衡常数之间是互为倒数关系。
【思路点拨】 (1)根据反应方向以及方程式中 的化学计量数的变化确定平衡常数的变化。(2) 根据K随温度的变化判断反应的热效应;根据Qc 与K的大小关系判断反应的方向。 【解析】 (Ⅰ)第2个反应与第1个反应互为正逆 反应,平衡常数互为倒数关系;第3个反应的化 学计量数与第1个反应相比,缩小为一半,平衡
即时应用
1.某温度下,在一个 2 L 的密闭容器中,
加入一定量的 A、 B 进行如下反应:3A(g)
+
4C(s)+2D(g) ΔH<0,反应一
段时间后达到平衡,则下列说法正确的是
()
A.该反应的化学平衡常数表达式是 K=
c4Cc2D c3Ac2B
B.反应方向改变,则平衡常数也改变 C.增大该体系的压强,化学平衡常数增大 D.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该 反应的平衡常数增大
1
常数也会发生变化得K3=K 21。
(Ⅱ)通过表中 K 和温度 t 的关系可知,温度
越高,K 值越大,反应正向进行的程度越大,
说明正向反应为吸热反应。当 c(CO2)·c(H2) =c(CO)·c(H2O)时,K=1,此时温度由表中 数据可知为 830 ℃。判断反应进行的方向
时,可根据 Qc 与 K 的大小关系判断,此时
①若反应方向改变,则平衡常数改变。对于
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a.规律:对于吸热反应,升温,K 增大;对于放热反应, 升温,
K 减小。
b .应用:判断反应的热效应。
若升高温度, K 值增大,则正反应为吸热反应; 若升高温度, K
值减小,则正反应为放热反应。
2.化学平衡常数的应用
(1)利用平衡常数,判断反应进行的程度: 平衡常数的数值越大,
说明反应进行得越完全。
CO(NH 2)2(s)+H2O(g)的平衡常
解析:选 D。纯固体及纯液体不写入平衡常数表达式,且平 衡常数表达式中,是用各物质平衡浓度表示的。
2.下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中 ,正确的是( B ) A.与该反应的压强有关 B.与反应的温度有关,还与反应本身有关 C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响 D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变 的常数 解析:化学平衡常数的表达式与方程式中物质有关,方程式 中物质的计量数或反应进行的方向都影响平衡常数,而外界 条件只有温度影响化学平衡常数。
二、平衡转化率
1.定义 平衡转化率是指平衡时___已__转__化__了__的__某__反__应__物__的__量_____与 __转__化__前__该__反__应__物__的__量____的比值。
2.表达式 对于反应: aA+ bB
cC+dD,反应物 A 的平衡转化率可表
示为
α(A)=A的初始A浓的度初-始A浓的度平衡浓度 ×100%
(2)借助平衡常数,可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状
态。对于可逆反应: mA(g)+nB(g)
pC(g) +qD(g) 在任意
状态下,生成物的浓度与反应物的浓度之间的关系用 ccmp??CA??··ccqn??DB??表示,则:
Qc =
当 Qc=K 时,反应处于平衡状态; 当 Qc<K 时,反应向正反应方向进行,此时 v(正)>v(逆); 当 Qc>K 时,反应向逆反应方向进行,此时 v(正)<v(逆)。 (3)利用平衡常数进行可逆反应转化率的计算。
反应物转化的物质的量 =反应物起始的物质的量 ×100% 。
3.意义 反应物的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应 进行的__限__度___。
1.反应 2NH3(g)+CO 2(g) 数表达式正确的是 ( )
A.K=n2?NnH?H3?·2nO??CO 2? B.K=n2?NnH?H3?·2nO??CO 2? C.K=c[CcO2?N?NHH3?2·?c2?]C·cO?H2?2O? D.K=c2?NcH?H3?2·cO?C? O 2?
1 x )2 /(1.0
-x
)=0.1,解得
x=0.17,
故可知 HX 的转化率为 01..107mmooll··LL--11×100% =17%。
1.化学平衡常数使用注意的问题 (1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可 看作“1”而不代入公式。 (2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。对于给定的化学反应 , 正、逆反应的平衡常数互为倒数。
②若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同
一反应,平衡常数也会改变。
已知 N2+3H2
2NH 3 K=a,则有:
2NH 3
N2+3H 2 K′=1/a,
1 2
N2+32H
2
NH 3 K″=a12。
(3与反应物或生成物的浓度无关。
②化学平衡常数随温度变化的规律及应用
cp?C?·cq?D?
在一定温度下, K=__c_m_?A__?_·c_n_?B__?__ 。
3.意义 K的大小说明了反应进行的程度 (即反应限度 ),K值越大,反 应进行的越 __完__全__ ,反应物的转化率 __越__大__ ,一般当 K>105 时,该反应进行得基本完全。 4.影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数K只受__温__度__影响,与__浓__度__无关。对于一个 具体的可逆反应, __温__度__不变时K值不变。
专题2 化学反应速率与化学平衡
第3课时 化学平衡常数
1.知道化学平衡常数的涵义,会根据化学反应方程式书写化 学平衡常数表达式。 2.了解化学平衡转化率的涵义。 3.能利用化学平衡常数进行简单计算及判断可逆反应进行的 方向。
1.可逆反应的特点是反应物 __不__能__完__全__转化为生成物。反应 开始后的任意时刻,反应体系中的各种物质同时存在。 2.化学平衡状态的实质是正、逆反应速率 _相__等___,标志是反 应体系中各组分的 __浓__度__和__百__分__含__量__ 不变。在一定条件下 , 平衡状态可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立。
那么 HX(g)
12H2(g)+12X2(g)的平衡常数 K2=0.1。设在该温
度下 HX(g) 分解的浓度为 x mol·L-1,则平衡时 HX、H2、X2 的
浓度分别为 (1.0-x ) mol·L-1、0.5x mol·L-1、0.5x mol·L-1,故
代入常数的表达式:(0.5x)12·(0.5
(2014·苏州高二调研)在一定体积的密闭容器中,进行如
下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平
衡常数 K 和温度 t 的关系如表:
t ℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7
3.在一定温度下,反应 12H2(g)+12X2(g)
HX(g) 的平衡常
数为 10。若将 1.0 mol 的 HX(g)通入体积为 1.0 L 的密闭容器中,
在该温度时 HX(g)的最大分解率接近于 ( )
A.5%
B.17%
C.25%
D.33%
解析:选 B。12H2(g)+12X2(g)
HX(g)的平衡常数 K1=10,
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 __平__衡__状__态___ 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,称 为_化__学__平__衡__常__数____,用符号K表示。
2.表达式
对于反应: mA(g)+nB(g)
pC(g) +qD(g)