化學平衡常數(shù)

【學習目標】：

1、化學平衡常數(shù)的概念

2、運用化學平衡常數(shù)對化學反應(yīng)進行的程度判斷

3、運用化學平衡常數(shù)進行計算，轉(zhuǎn)化率的計算

【學習過程】：

［引言］當一個可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有怎樣的定量關(guān)系，請完成44頁［問題解決］，你能得出什么結(jié)論？

一、化學平衡常數(shù)

1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）

2、表達式：對于一般的可逆反應(yīng)，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）

當在一定溫度下達到平衡時，K==c^p(C)·c^q(D)/c^m(A)·cⁿ(B)

閱讀45頁表2-7，你能得出什么結(jié)論？

3、平衡常數(shù)的意義：

（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學反應(yīng)進行的  程度   （也叫  反應(yīng)的限度     ）。

K值越大，表示反應(yīng)進行得  越完全   ，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率  越大   ；

K值越小，表示反應(yīng)進行得  越不完全 ，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率  越小  。

（2）判斷正在進行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進行：

對于可逆反應(yīng)：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Q_c=C^p(C)·C^q(D)/C^m(A)·Cⁿ(B)，叫該反應(yīng)的濃度商。

Q_c＜K ，反應(yīng)向   正反應(yīng)方向   進行

Q_c＝K ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

Q_c＞K ，反應(yīng)向   逆反應(yīng)方向   進行

（3）利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為 吸熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為  放熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

閱讀45頁表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？

二、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個問題：

１、化學平衡常數(shù)只與        有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

2、在平衡常數(shù)表達式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫

   C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)，K=c(CO)·c(H₂)/c(H₂O)

   Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)，K=c(CO₂)/c(CO)

3、化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫有關(guān)

例如：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的平衡常數(shù)為K₁，1/2N₂(g)+3/2H₂(g)NH₃(g)的平衡常數(shù)為K₂，NH₃(g)1/2N₂(g)+3/2H₂(g)的平衡常數(shù)為K₃；

寫出K₁和K₂的關(guān)系式：  K₁=K₂²  。

  寫出K₂和K₃的關(guān)系式：  K₂·K₃=1  。

  寫出K₁和K₃的關(guān)系式：  K₁·K₃²=1 。

三、某個指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=×100%

或者=×100%

或者=×100%

轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)越完全！

四、有關(guān)化學平衡常數(shù)的計算：閱讀46頁例1和例2。完成47頁問題解決。

【課堂練習】：

1、設(shè)在某溫度時，在容積為1L的密閉容器內(nèi)，把氮氣和氫氣兩種氣體混合，反應(yīng)后生成氨氣。實驗測得，當達到平衡時，氮氣和氫氣的濃度各為2mol/L，生成氨氣的濃度為3mol/L，求這個反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)和氮氣、氫氣在反應(yīng)開始時的濃度。

(答案:K=0.5625   氮氣、氫氣在反應(yīng)開始時的濃度分別為3.5mol/L和6.5mol/L)

2、現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，知CO和H₂O的起始濃度均為2mol/L經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=2.60，試判斷，

（1）當CO轉(zhuǎn)化率為50％時，該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，若未達到，哪個方向進行？

（2）達平衡狀態(tài)時，CO的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？

（3）當CO的起始濃度仍為2mol/L，H₂O的起始濃度為6mol/L時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？

(答案:（1）不平衡,反應(yīng)向正方向進行,（2）61.7% （3）86.5%)

3、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應(yīng)：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示：

回答下列問題：

⑴該反應(yīng)化學平衡常數(shù)的表達式：K=  c(CO)·c(H₂O)/c(CO₂)·c(H₂)  ；

⑵該反應(yīng)為   吸熱     （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；

⑶下列說法中能說明該反應(yīng)達平衡狀態(tài)的是    B       

A、容器中壓強不變         B、混合氣體中c(CO)不變

C、混合氣體的密度不變     D、c(CO) = c(CO₂)

E、化學平衡常數(shù)K不變      F、單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H₂O的分子數(shù)相等

⑷某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c(CO₂)×c(H₂)=c(CO)×c(H₂O)，試判此時的溫度為  830℃  。

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