化学平衡常数与平衡转化率
设计者: 审核:高二化学组
【学习目标】
1、描述化学平衡建立的过程,学会判断化学平衡状态。
2、知道化学平衡常数的涵义,会求算某些化学反应的化学平衡常数。
3、了解浓度商的概念,并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向
4、掌握平衡转化率的相关计算,了解平衡转化率与化学平衡常数的异同。
【课前预习区】 1、化学平衡状态的概念
化学平衡状态是指在一定条件下的 反应里, 相等,反应物不再 ,生成物不再 ,反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。
[B] 表示反应体系中物质B 在化学平衡状态时的浓度
4、浓度商Q 的概念:
5、对于可逆反应:aA(g)+bB(g)
cC(g)+ dD(g),
反应物A 的平衡转化率可以表示为: 反应物B 的平衡转化率可以表示为: 【课堂导学】
1、化学平衡状态的特点:
逆 动 等 定 变 问题组一
(1)什么叫做可逆反应?
(2)你还知道生活中哪些反应是可逆的?
(3)随着反应的进行,反应物和生成物的浓度如何变化?正、逆反应速率如何变化? (4)当反应进行到足够长时间后,反应物和生成物的浓度是否继续发生变化?正、逆反应速率是否为零?
(5) 当反应进行足够长时间后,是否意味着反应就停止了? 【例题1】容积不变的密闭容器中,有反应 N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g)下列能说明该反
应已达平衡状态的是: (1)N 2 、H 2 、NH 3的物质的量之比是1∶3∶2 (2)V (N 2):V (H 2) :V (NH 3)=1∶3∶2 (3)NH 3的生成速率和消耗速率相等
(4)H 2的生成速率和NH 3的消耗速率之比是3∶2 (5)各成分的质量不随时间变化
(6)单位时间内有1 molN 2 生成,同时有2molNH 3生成 (7)1 mol 氮氮键断开的同时有3 mol 氢氢键断开 (8)气体的总质量不随时间变化 (9)气体总物质的量不随时间变化 (10)体系的总压强不随时间变化 二、化学平衡常数(K )
1、已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率
【例题3】化学反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工业的基本反应。
将
0.050mol的SO2(g)和0.030mol的O2(g)注入体积为1.0L的密闭反应器,并置于某
较高温度下的恒温环境中,达到化学平衡后,测的反应器中有0.44 mol SO3(g),求该
温度下反应的平衡常数及SO2和O2平衡转化率。
反应SO2(g)+ NO2(g)SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L
的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率
为60%,试求:在该温度下。
(1)此反应的浓度平衡常数。
(2)若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少?
2、已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
【例题4】反应SO2(g)+ NO2(g)SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下,将物质的量浓度均
为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)
的转化率为60%,试求:在该温度下。
(1)此反应的浓度平衡常数。
(2)若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少?
小结
化学平衡常数与转化率的区别和联系
由化学平衡常数K可以推断反应进行的,K越大,说明反应进行的越,
反应物的转化率也越,但K只与有关;转化率也可以表示某一可逆反应
进行的,α越大,反应进行的越,但是α与反应物的起始浓度等因素
有关,转化率变化,K 变化。
当堂检测
1.可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是()
①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥B.②④⑥C.①③④D.①②③④⑤⑥
2、关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式,正确的是()
3、在容积可变的密闭容器中,2mol
2
N和8mol
2
H在一定条件下反应,达到平衡时,
2
H的
转化率为25%,则平衡时氨气的体积分数接近于
A.5%B.10%C.15%D.20%
4、在一密闭容器中进行如下反应:2SO2+O22SO3,SO2的起始浓度是0.4 mol/L,而
O2的起始浓度是1mol/L,当80%的SO2转化为SO3时反应即达到平衡,求平衡时一种
气体的浓度和平衡常数。