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文档之家› 【化学】人教版选修4 第二章 第三节 化学平衡 第3课时 化学平衡常数
【化学】人教版选修4 第二章 第三节 化学平衡 第3课时 化学平衡常数
点拨:某一反应的平衡常数只与温度有关,温度改变,平
衡移动平衡常数就改变,反之亦然。
答案:C
[ 例 2]1 000 K 时 反 应 C(s) + 2H2(g)
CH4(g) 的 K =
8.28×107 L· mol-1,当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol· L-1 、
CH4 0.2 mol· L-1 时,上述反应(
A.正向移动
)。
B.逆向移动
C.达到平衡
D.无法确定
点拨:根据给出的可逆反应、反应物和生成物浓度,计算
其浓度商并与平衡常数比较大小,确定反应进行的方向。
答案:A
二、有关化学平衡的计算 1.基本计算 (1)各物质浓度。
反应物的平衡浓度=起始浓度-消耗浓度
生成物的平衡浓度=起始浓度+增加浓度
(2)平衡时气体反应中各组分的体积分数。
3.化学平衡计算中对气体定律的运用 (1)当 T、V 恒定时,气体压强之比等于气体物质的量之比。 即
p平 n平 = 。 p始 n始
(2)当 T、p 恒定时,气体体积之比等于气体的物质的量之
V平 n平 比。 即 = 。 V始 n始 (3)当 T、p 恒定时,气体密度之比(即相对密度)等于气体 ρ平 Mr平 物质的相对分子质量之比。即 = 。 ρ始 Mr始
①Q>K,反应逆向进行; ②Q=K,反应处于平衡状态; ③Q<K,反应正向进行。
(4)判断反应的热效应。 ①升高温度,K 值增大,反应正向移动,则正反应吸热; ②升高温度,K 值减小,反应逆向移动,则正反应放热。 3.注意事项 (1)由化学平衡常数 K 的定义可知,K 及其表达式与具体反 应对应,其中的幂与具体反应的化学计量数对应。 (2)化学平衡常数只与温度有关,故一定温度下,加入催化
[例 3]X、Y、Z 为三种气体,把 a mol X 和 b mol Y 充入一 密闭容器中,发生反应 X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的 )。
物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则 Y 的转化率为( a+b ×100% A. 5 2a+b C. ×100% 5 2a+b B. ×100% 5b a+b D. ×100% 5a
某气体物质平衡时的体积 体积分数= 混合气体的总体积 ×100%
(3)混合气体的平均摩尔质量。 混合气体的总质量 平均摩尔质量= 混合气体的总物质的量 反应物转化量 (4)转化率=反应物起始量×100%。
2.化学平衡的计算方法(“起”、“转”、“平”三步骤) 化学平衡的一般思路和方法是建立模式、确定关系、依据 题意列出方程求解。一般格式表示如下(“三段式”或“起”、 “转”、“平”三步骤解法): mA(g)+nB(g) 起始浓度: a b nx pC(g)+qD(g) c px d qx (d+qx)
一、化学平衡常数 1.概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,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,这个常数 称为该反应的化学平衡常数,简称平衡常数。常用符号 K 表示。
2.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。由定义可知,K 值越大,平
衡体系中生成物浓度越大,反应物转化率越高,正反应进行越 完全;反之,逆反应进行越完全。
5.某可逆反应的化学平衡常数 K: (1)K 值越大,说明平衡体系中________ 生成物 所占比例越大,其 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,反应物________ 转化率 越小。 (2)当 K>105 时,该反应进行得就基本完全了。 温度 影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)K 只受______ C(g),已知 A 的起始浓度为 c起始A-c平衡A c 起始(A),平衡浓度为 c 平衡(A),则 A 的转化率=_____________ c起始A ×100%。 6.对于反应:A(g)+B(g)
转化浓度: mx
平衡浓度:(a-mx)
(b-nx) (c+px)
此三种浓度常常要用到平衡时的浓度数据求其他的值。
(1)求 A 物质的平衡转化率 α(A)(α 越大,反应物 A 转化得 越多)。 mx α(A)= a ×100% (2)求 B 物质平衡时的体积分数 φ(B)。 b-nx φ(B)= ×100% a+b+c+d-mx-nx+px+qx (3)求平衡时混合气体的平均摩尔质量( M )。 M =φ(A)M(A)+φ(B)M(B)+φ(C)M(C)+φ(D)M(D) (4)在恒温、等容的条件下,反应前后的压强比等于反应前 后总物质的量之比。
答:略。
点拨:利用“三段式”法进行计算。
答案:B
[例 4]碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一种理想的锂电池有 机电解液,生成碳酸甲乙酯的原理为:C2H5OCOOC2H5(g) + CH3OCOOCH3(g) 2CH3OCOOC2H5(g) 。 其 他 条 件 相 同 , CH3OCOOCH3 的平衡转化率(α)与温度(T)、反应物配比(R)的关 系如下图所示。
剂、改变气体压强、改变反应物或生成物的浓度等,均不影响
化学平衡常数。
(3)固体、纯液体的浓度视为常数,不代入化学平衡常数表
达式中。 (4)平衡常数的大小只表示可逆反应进行的程度,不表示实 际反应的速率,也不表示达到平衡状态所需的时间。
[例 1]下列叙述中不正确的是(
)。
A.某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B.催化剂不能改变平衡常数的大小 C.化学平衡发生新的移动,平衡常数必发生变化 D.平衡常数发生变化,原化学平衡必定发生移动
第 3 课时 化学平衡常数
1.下列有关化学平衡常数的说法中,正确的是( D )。
A.反应物浓度幂之积为常数
B.生成物浓度幂之积为常数 C.压强越大,平衡常数越B(g)
C(g),下列平衡常数表
示正确的是( D )。
3 .在一定温度下,当一个可逆反应达到________ 化学平衡 时, ____________________ 与___________________ 反应物浓度幂之积 的比值是一个常 生成物浓度幂之积 数,这个常数称为该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,常 用符合 K 表示。 4.对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g), cpC· cqD cmA· cnB 其 平 衡 常 数 表 达 式 为 K = ______________ 。表达式中以 __________为幂。 化学计量数
(2)计算转化率。根据平衡常数表达式可知,对于一个具体 的可逆反应,已知起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算 出平衡浓度(或起始浓度),进而计算反应物的转化率。
(3)判断平衡移动方向。对于可逆反应:mA(g)+nB(g) cpC· cqD pC(g)+qD(g), 设任意状态下(浓度商)Q= m , 则Q c A· cnB 与相同状态下的 K 值比较:
在 密 闭 容 器 中 , 将 1 mol C2H5OCOOC2H5 和 1 mol
CH3OCOOCH3 混合加热到 650 K,利用图中的数据,求此温度
下该反应的平衡常数 K。
点拨:首先分析给出图的信息,如转化率、反应物配比等, 再利用“三段式”法进行计算。 解:由图知,平衡时 CH3OCOOCH3 的转化率为 60%。 设容器的容积为 V(L) (C2H5O)2CO(g)+(CH3O)2CO(g) 初始浓度 /mol· L-1:1/V 转化浓度 /mol· L-1:0.6/V 平衡浓度 /mol· L-1:0.4/V 0.4/V 1.2/V 0.6/V 1.2/V 1/V 0 2CH3OCOOC2H5(g)