第1课时 化学平衡常数
一、化学平衡常数
阅读课本41页交流研讨分组计算数据。
(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?
1.定义:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。
2.表达式:对于一般的可逆反应,aA + bB cC + dD
当在一定温度下达到平衡时,K = [C]c[D]d/[A]a[B]b
使用平衡常数应注意的几个问题:[来源:学科网]
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。[来源:Zxxk.Com]
【练习】写出下列方程式的化学平衡常数表达式
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K=[CO][H2]/[H2O]
FeO (s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) K=[CO2]/[CO]
②对于 的反应,它们不列于平衡常数的表达式中。
交流研讨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,
1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,
NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;
写出K1和K2的关系式:K1=K22
写出K2和K3的关系式:K2·K3=1
写出K1和K3的关系式:K1·K32=1
通过以上活动,思考:对于一个反应,其平衡常数的表达式是唯一的吗?你能得出什么结论?
。
阅读43页表2-2-1并思考:K值大小有什么意义?
3.平衡常数的意义:
平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 ),K值越大,表示 ,反应物转化率 。
4.平衡常数的应用:判断正在进行的可逆反应是否达到平衡状态。
对于可逆反应:aA + bB cC + dD,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: Cc(C)·Cd(D)/Ca(A)·Cb(B),叫该反应的浓度商(Q)。
Q<K ,反应向正反应方向进行
Q=K ,反应处于平衡状态
Q>K ,反应向逆反应方向进行。
【巩固练习】298K时,向某密闭容器中充入N2、O2,发生反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) 达到平衡。
①写出该反应的平衡常数表达式????????????? ;
②若298K时,K=1×10-30,测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L,试求NO的平衡浓度;
③保持温度不变,测得反应进行的某一时刻,N2、O2、NO浓度分别为10 mol/L、10 mol/L、1×10-5mol/L,此时该反应是否达到平衡状态?若要达到平衡,反应应向??? 方向进行,为什么? 。
二、平衡转化率
某个指定反应物的转化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
注意:转化率越大,反应越完全。
有关化学平衡常数的计算:阅读并分析42页例1和例2。
[来源:学.科.网Z.X.X.K]
【课堂练习】:
1.设在某温度时,在容积为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L,生成氨气的浓度为3mol/L,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。
1.(答案:K=0.5625 氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol·L-1和6.5mol·L-1)
2.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=9,试判断,
(1)当CO转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?
(2)达平衡状态时,CO的转化率应为多少?
2. 答案:(1)不平衡,反应向正方向进行,(2)75%
3.在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式: ;
⑵该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;[来源:学科网]
⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 ( )
A、容器中压强不变
B、混合气体中c(CO)不变
C、混合气体的密度不变
D、c(CO) = c(CO2)[来源:学,科,网]
E、化学平衡常数K不变
F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
⑷某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),试判断此时的温度为 。
3. 答案:K= [CO]·[H2O]/ [CO2]·[H2] 吸热 B 830℃
【点此下载】