高中化學(xué) 專(zhuān)題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 5 化學(xué)平衡常數(shù)學(xué)案 蘇教版選修4.doc
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化學(xué)平衡常數(shù)【考點(diǎn)精講】1. 概念:在一定溫度下,達(dá)到平衡的可逆反應(yīng),其生成物平衡濃度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),該常數(shù)即為平衡常數(shù),用K表示。2. 表達(dá)式:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)對(duì)于給定反應(yīng),正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如:aA(g)bB(g)cC(g)正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小,化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如:a A(g)b B(g)c C(g)naA(g)nbB(g)ncC(g)或K13. 特點(diǎn):平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與濃度和壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。4. 意義:K的大小,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;K越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。平衡常數(shù)表達(dá)式表明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。在某溫度下,某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡,可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來(lái)判斷。當(dāng)QcKc,(正)(逆),未達(dá)平衡,反應(yīng)逆向進(jìn)行;當(dāng)Qc(逆),未達(dá)平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行;當(dāng)Qc=Kc,(正)=(逆),達(dá)到平衡,平衡不移動(dòng)。平衡常數(shù)數(shù)值的大小,只能大致告訴我們一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度,并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。如2SO2(g)+O22SO3(g)298K時(shí),Kp3.61024很大,但由于速度太慢,常溫時(shí),幾乎不發(fā)生反應(yīng)。注意:(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān);(2)對(duì)于給定的化學(xué)方程式,正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);(3)平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式一一對(duì)應(yīng);(4)固體或純液體或液態(tài)水不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中(因其濃度為常數(shù),可認(rèn)為為“1”,代入表達(dá)式中,可消去)?!镜淅觥坷}1已知反應(yīng):CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)在某溫度下的平衡常數(shù)為K1;反應(yīng):H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K2;反應(yīng):CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K。則下列說(shuō)法正確的是()A. 反應(yīng)的平衡常數(shù)B. 反應(yīng)的平衡常數(shù)KC. 對(duì)于反應(yīng),恒溫時(shí),增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)一定增大D. 對(duì)于反應(yīng),恒容下,升高溫度,平衡常數(shù)一定不變思路導(dǎo)航:在書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng),因此平衡常數(shù)K,B正確;反應(yīng)中,溫度不變平衡常數(shù)不變,溫度升高,溫度改變平衡常數(shù)一定改變,所以C、D錯(cuò)誤。答案:B例題2已知可逆反應(yīng):M(g)N(g)P(g)Q(g),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)1 molL1,c(N)2.4 molL1;達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi);(2)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)4 molL1,c(N)amolL1;達(dá)到平衡后,c(P)2 molL1,a_;(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為c(M)c(N)bmolL1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。思路導(dǎo)航:(1)M(g)N(g)P(g) Q(g)始態(tài)(molL1) 1 2.4 0 0變化量(molL1)160% 160%因此N的轉(zhuǎn)化率為100%25%。(2)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度:c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1 c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1因此化學(xué)平衡常數(shù)K由于溫度不變,因此K不變,達(dá)到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1 c(M)2 molL1c(N)(a2)molL1K解得a6。(3)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(M)b(1x)molL1c(N)b(1x)molL1 c(P)bxmolL1c(Q)bxmolL1K解得x41%。答案:(1)25% (2)6 (3)41%例題3在體積為1 L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g),化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題:(1)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_。(填序號(hào))A. c(CO2)c(CO)B. K不變C. 容器中的壓強(qiáng)不變D. v正(H2)v正(CO2)E. c(H2)保持不變(2)若某溫度下,平衡濃度符合下列關(guān)系:c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O),此時(shí)的溫度為_(kāi);在此溫度下,若該容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O,則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為_(kāi)(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。思路導(dǎo)航:(1)A項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí)c(CO2)不一定等于c(CO),反之相等時(shí)也不一定處于平衡狀態(tài);B項(xiàng),溫度不變K不變,不正確;C項(xiàng),此反應(yīng)不論是否平衡,壓強(qiáng)均不改變,故不正確;D項(xiàng),v正(CO2)與v正(H2)表示的反應(yīng)方向一致,故不能判斷是否達(dá)到平衡;E項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí),各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變,正確。(2)由c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O),則計(jì)算出K1.0,即此時(shí)溫度為850,此溫度下0.941.0,故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。答案:(1)E (2)850 向正反應(yīng)方向進(jìn)行中【總結(jié)提升】化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算的思路整理1. 分析三個(gè)量:即起始量、變化量、平衡量。2. 明確三個(gè)關(guān)系:(1)對(duì)于同一反應(yīng)物,起始量變化量平衡量。(2)對(duì)于同一生成物,起始量變化量平衡量。(3)各變化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3. 計(jì)算方法:三段式法化學(xué)平衡計(jì)算模式:對(duì)以下反應(yīng):mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol)ab 0 0變化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)amxbnxpxqx則有:(1)K(2)c(A)平(molL1)(3)(A)平100%,(A)(B)(4)(A)100%(5)(6)(7)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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