高二化學：2.3.2《化學平衡常數》知識梳理課件（人教版選修4）
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歡迎進入化學課堂 第2課時化學平衡常數 如何求一個可逆反應的化學平衡常數呢 1 理解化學平衡常數的含義 能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算 2 了解平衡轉化率的含義 3 了解等效平衡的含義 類型和分析方法 4 了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活 生產和科學研究領域中的重要作用 1 定義 在下 當一個可逆反應達到時 生成物與反應物的比值是一個常數 這個常數就是該反應的化學平衡常數 簡稱平衡常數 用符號表示 一定溫度 化學平衡 濃度冪之積 濃度冪之積 K 3 特點 K只受影響 與反應物或生成物的無關 4 意義K值越大 說明平衡體系中生成物所占的比例 它的正向反應進行的程度 即該反應進行得越 反應物轉化率 反之 就越 轉化率就 一般地說 時 該反應進行得就基本完全了 溫度 濃度變化 越大 越大 完全 越大 不完全 越小 K 105 1 判斷反應進行的程度K值越大 說明平衡體系中生成物所占的比例越大 正向反應進行的程度越大 即該反應進行得越完全 反應物轉化率越大 反之 就越不完全 轉化率就越小 2 利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度 K值增大 則正反應為吸熱反應 若升高溫度 K值減小 則正反應為放熱反應 當Q K時 反應處于平衡狀態(tài) 當QK時 反應向逆反應方向進行 回答下列問題 1 該反應的化學平衡常數表達式為K 2 該反應為 反應 填 吸熱 或 放熱 3 能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是 A 容器中壓強不變B 混合氣體中c CO 不變C v正 H2 v逆 H2O D c CO2 c CO 4 某溫度下 平衡濃度符合下式 c CO2 c H2 c CO c H2O 試判斷此時的溫度為 3 該反應為物質的量不變的反應 反應過程中壓強始終不變 與平衡與否無關 4 當c CO2 c H2 c CO c H2O 時 K 1 此時的溫度由表中數據可知為830 3 根據反應 與 可推導出K1 K2與K3之間的關系式 據此關系及上表數據 也能推斷出反應 是 填 吸熱 或 放熱 反應 要使反應 在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動 可采取的措施有 填寫序號 A 縮小反應容器容積B 擴大反應容器容積C 降低溫度D 升高溫度E 使用合適的催化劑F 設法減少CO的量 4 圖甲 乙分別表示反應 在t1時刻達到平衡 在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況 圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是 圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是 1 K1 973K時 0 反應 為放熱反應 H20 即反應 為吸熱反應 所以升高溫度 平衡向正反應方向移動 4 從圖甲可以看出 t2時刻平衡方向沒有移動 變化的是化學反應速率 所以其條件是使用了催化劑 又因為反應 是反應前后氣體體積不變的反應 所以增大壓強 平衡不移動 但因為壓強增大 致使體系內物質濃度同等增大 所以反應速率也提高 圖乙中t2時刻后 CO2濃度增大 CO濃度減小 所以可以通過使平衡左移來達到 條件可以是降低溫度 也可以采用增加水蒸氣的量或者減少氫氣的量 化學平衡應用中應注意 1 化學平衡常數只與溫度有關 與反應物或生成物的濃度無關 2 反應物或生成物中有固體和純液體存在時 由于其濃度可看做 1 而不代入公式 3 化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數 若反應方向改變 則平衡常數改變 若方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小 盡管是同一反應 平衡常數也會改變 3 若反應溫度不變 反應物的起始濃度分別為 c M 4mol L 1 c N amol L 1 達到平衡后 c P 2mol L 1 a 4 若反應溫度不變 反應物的起始濃度為 c M c N bmol L 1 達到平衡后 M的轉化率為 思路指引 解答本題要把握以下兩點 1 運用三段式求出平衡轉化率 2 溫度不變平衡常數不變 2 解題基本思路 設未知數 具體題目要具體分析 靈活設立 一般設某物質的轉化量為x 確定三個量 根據反應物 生成物及變化量的三者關系代入未知數確定平衡體系中各物質的起始量 變化量 平衡量并按 1 中 模式 列表 解答題設問題 明確了 始 變 平 三個量的具體數值 再根據相應關系求反應物轉化率 混合氣體的密度 平均相對分子質量等 給出題目答案 答案 93 8 2009 北京理綜 已知 H2 g I2 g 2HI g H 0 有相同容積的定容密閉容器甲和乙 甲中加入H2和I2各0 1mol 乙中加入HI0 2mol 相同溫度下分別達到平衡 欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度 應采取的措施是 A 甲 乙提高相同溫度B 甲中加入0 1molHe 乙不變C 甲降低溫度 乙不變D 甲增加0 1molH2 乙增加0 1molI2 0 2molHI相當于H2 I2各0 1mol 所以甲 乙在題述情況下達到的平衡是等效的 A項 甲 乙提高相同溫度 仍等效 B項 甲中加入0 1molHe對反應無影響 C項 甲降低溫度 平衡右移 HI的濃度增大 D項 甲增加0 1molH2 乙增加0 1molI2 平衡都向右移動 HI的濃度都增大 具體結果不能斷定 答案 C 等效平衡的含義及應用 1 含義在一定條件下 定T V或T p 對同一可逆反應 不管從正反應開始還是從逆反應開始 達到平衡時 反應混合物中各組分的百分含量 體積分數 質量分數或物質的量分數 均相同的化學平衡互稱為等效平衡 2 分類 對于恒溫 恒容條件下反應前后氣體體積改變的可逆反應如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一邊的物質 其物質的量與對應組分的起始加入量相同 則建立的化學平衡狀態(tài)是等效的 對于恒溫 恒容條件下的反應前后氣體體積不變的可逆反應以及恒溫 恒壓條件下的可逆反應 無論體積可變或不變 如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一邊的物質 其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同 則建立的化學平衡是等效的 例如 恒溫 恒容條件下 對于可逆反應 上述三種配比 按方程式中化學計量關系均轉化為反應物 三種情況下 N2與H2的物質的量比均為1 3 因此上述三種情況建立的化學平衡狀態(tài)是等效的 3 分析等效平衡的關鍵是分清全等平衡和等比平衡 分析化學平衡有關問題時常用以下兩種方法 極限思維法 任何可逆反應均可以看成完全不反應和完全反應的中間狀態(tài) 我們在求某一物質在平衡狀態(tài)的濃度取值范圍時 常采用極限思維法 讓正反應 或逆反應 完全進行 可以求得其取值范圍或取值 虛擬法 任何一個可逆反應體系 在相同條件下從不同的狀態(tài)開始 只要達到平衡時的條件 溫度 壓強 濃度 完全相同 則可以形成等效平衡 我們在解題中若遇到將兩個狀態(tài)進行比較這類問題 可以 虛擬 一個中間過程 如一個容器 一個隔板等 然后再進行比較 3 若開始時放入xmolA 2molB和1molC 達到平衡后 A和C的物質的量分別是ymol和3amol 則x y 平衡時 n B 選填一個編號 作出此判斷的理由是 甲 大于2mol 乙 等于2mol 丙 小于2mol 丁 可能大于 等于或小于2mol 4 若在 3 的平衡混合物中再加入3molC 待再次到達平衡后 C的物質的量分數是 答案 A 答案 A 答案 C 2 1100 時測得高爐中c CO2 0 025mol L c CO 0 1mol L 在這種情況下 該反應是否處于化學平衡狀態(tài) 填 是 或 否 此時 化學反應速率是v 正 v 逆 填 大于 小于 或 等于 其原因是 解析 1 反應的正方向是吸熱反應 升高溫度平衡向正反應方向移動 c CO2 增大 c CO 減小 所以平衡常數K c CO2 c CO 增大 答案 1 增大增大 2 否大于因溫度不變 K值不變 此時c CO2 c CO v 逆 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全
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- 化學 2.3
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