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1、第4课时化学平衡常数 新知预习 自主预测 1 化学平衡常数 1 定义在一定温度下 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 这个常数就是该反应的化学平衡常数 通常用符号K表示 2 表达式 3 意义及影响因素 K值越大 说明正反应进行的程度越大 反应物的转化率越大 K只受温度影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 新知预习 自主预测 2 平衡转化率 其 n表示已转化的物质的量 n始表示该物质起始时的物质的量 c表示消耗的该物质的浓度 c始表示起始时该物质的浓度 新知预习 自主预测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积
2、与反应物浓度幂之积的比值 2 化学平衡常数与浓度有关 与温度无关 3 升高温度 K值增大 则正反应为吸热反应 4 在任何条件下 一个可逆反应的化学平衡常数都是一个恒定值 5 K值越大 表明可逆反应正向进行的程度越大 答案 1 2 3 4 5 新知预习 自主预测 解析固体或纯液体的浓度视为常数 不写入平衡常数的表达式中 A B两项不符合要求 D项为逆反应的化学平衡常数 答案C 探究一 探究二 化学平衡常数的应用问题探究1 对反应N2 g 3H2 g 2NH3 g 在密闭容器中达平衡后 再充入一定量N2 体积不变 平衡正移 平衡常数变大 对吗 答案不对 平衡常数只受温度影响 2 升高温度平衡常数一
3、定增大吗 答案不一定 若正反应为吸热反应 则升高温度平衡常数增大 反之则减小 探究一 探究二 知识归纳1 化学平衡常数的应用 1 判断反应进行的程度K值越大 说明平衡体系中生成物所占的比例越大 正向反应进行的程度越大 即反应进行得越完全 反应物转化率越大 反之 反应进行就越不完全 反应物转化率就越小 2 利用K值随温度的变化可判断反应的热效应若升高温度 K值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 K值减小 则正反应为放热反应 3 计算转化率依据起始浓度 或平衡浓度 和平衡常数可以计算平衡浓度 或起始浓度 从而计算反应物的转化率 探究一 探究二 探究一 探究二 2 注意事项 1 化学平衡常数只与温
4、度有关 与反应物或生成物的浓度无关 2 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 由于其浓度可看作常数而不写入表达式 3 化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度 不能用非平衡状态下的浓度值 探究一 探究二 典例剖析 典例1 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示 探究一 探究二 回答下列问题 1 该反应的化学平衡常数表达式为K 2 该反应为 填 吸热 或 放热 反应 3 某温度下 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 此温度下加入1molCO2 g 和1
5、molH2 g 充分反应 达到平衡时 CO2的转化率为 4 在800 时 发生上述反应 某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c CO2 为2mol L 1 c H2 为1 5mol L 1 c CO 为1mol L 1 c H2O 为3mol L 1 则正 逆反应速率的比较为v 正 v 逆 填 或 探究一 探究二 解析 2 温度越高 K值越大 说明升温平衡正向移动 正向为吸热反应 3 由题意可得K 1 查表可知对应温度为830 设反应了的CO2为xmol 则消耗掉的H2为xmol 生成的CO和H2O均是xmol 体积为VL 探究一 探究二 探究一 探究二 有关化学平衡的计算问题探究1 反应物的
6、转化率增大 平衡常数一定增大吗 答案不一定 在一定温度下 对于一个反应可以通过改变外界条件增大反应物的转化率 但因温度不变 平衡常数也不变 2 对于常温下的反应aA g bB g cC g dD g 若已知反应物的起始浓度和常温下的平衡常数 可不可以计算平衡时反应物的转化率 答案可以 可根据反应物的起始浓度和平衡常数计算平衡时的浓度 然后根据反应物的变化量可求出其转化率 探究一 探究二 知识归纳1 有关化学平衡计算的基本模式 三段式法 mA nBpC qD起始 ab00转化 mxnxpxqx平衡 a mxb nxpxqx 1 转化量与化学方程式中各物质的计量数成比例 2 这里a b可指物质的量
7、 浓度等 2 反应物的转化率 探究一 探究二 典例剖析 典例2 已知可逆反应 M g N g P g Q g H 0 请回答下列问题 1 在某温度下 反应物的初始浓度分别为c0 M 1mol L 1 c0 N 2 4mol L 1 达到平衡后 M的平衡转化率为60 此时N的平衡转化率为 2 若反应温度不变 反应物的初始浓度分别为c0 M 4mol L 1 c0 N amol L 1 达到平衡后 c P 2mol L 1 a 探究一 探究二 解析 1 根据题意 答案 1 25 2 6 探究一 探究二 改变反应物用量对转化率 用 表示 的影响 1 反应物不止一种时 如 mA g nB g pC g
8、 qD g 只增大一种反应物的浓度 该物质本身转化率减小 其他反应物转化率增大 如增大c A 则平衡正向移动 A 减小 B 增大 若同倍数增大c A c B 则平衡正向移动 其影响结果相当于增大压强 当m n p q时 A B 均不变当m n p q时 A B 均增大当m n p q时 A B 均减小 探究一 探究二 2 反应物只有一种时 如aA g bB g cC g 增大c A 则平衡正向移动 其影响结果相当于增大压强若a b c A 不变若a b c A 增大若a b c A 减小 探究一 探究二 变式训练2某温度下 向容积为1L的密闭反应器中充入0 10molSO3 当反应器中的气体压
9、强不再变化时测得SO3的转化率为20 则该温度下反应2SO2 g O2 g 2SO3 g 的平衡常数为 A 8 0 102B 1 6 103C 3 2 103D 4 0 102 解析设反应达到平衡时生成O2的物质的量为xmol 所以逆反应的平衡常数为1600 B项正确 答案B 1 2 3 4 5 1 下列关于平衡常数的说法中 正确的是 A 平衡常数只与反应本身及温度有关B 改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数C 加入催化剂可以改变平衡常数D 在任何条件下 化学平衡常数是一个恒定值解析平衡常数只与反应本身及温度有关 催化剂不能改变化学平衡 故加入催化剂不改变平衡常数 答案A 6 1 2 3
10、 4 5 解析化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 但固体浓度可视为1 不写入平衡常数的计算式中 答案D 6 1 2 3 4 5 3 在一定条件下 已达平衡的可逆反应 2A g B g 2C g 下列说法中正确的是 A 平衡时 此反应的平衡常数与各物质的浓度有如下关系 B 改变条件后 该反应的平衡常数一定不变C 如果改变压强并加入催化剂 平衡常数会随之变化D 若平衡时增加A和B的浓度 则平衡常数会减小解析化学平衡常数只受温度影响 B C D三项错误 答案A 6 1 2 3 4 5 4 将2 00molSO2和2 00molO2通入1 00L的密闭容器中 1500K时 反应达到
11、平衡 测得SO3的物质的量浓度为0 64mol L 1 则平衡时SO2的平衡转化率为 A 30 B 32 C 50 D 18 解析因平衡时SO3的物质的量浓度为0 64mol L 1 则转化的SO2的物质的量浓度为0 64mol L 1 即c0 SO2 c平 SO2 0 64mol L 1 而c0 SO2 2 00mol L 1 答案B 6 1 2 3 4 5 5 在一定温度下 将0 20molN2O4气体充入2 0L密闭容器中 间隔一定时间对该容器的气体进行分析 数据如下 1 该反应的平衡常数表达式为 计算20s到40s内二氧化氮的平均反应速率v NO2 2 若在相同条件下起始时充入NO2气
12、体0 16mol 要计算达到平衡时NO2的转化率 请写出分析求解的思路 不必计算具体结果 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 6 已知2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196kJ mol 1 500 时将2molSO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中 2min t1 时达到平衡 如图所示 请回答下列问题 1 计算500 时该反应的平衡常数K 2 上图表示该反应在t1时刻达到平衡 平衡时O2的转化率为 t2时刻因改变某个条件而发生变化 此时改变的条件可能是 写一个即可 3 某温度时 该反应的平衡常数K 800 则该温度500 填 或 1 2 3 4 5 6 解析 1 第一次平衡时 c SO3 0 18mol L 1 c SO2 0 20mol L 1 0 18mol L 1 0 02mol L 1 c O2 0 1mol L 1 0 09mol L 1 0 01mol L 1 3 该反应正向为放热反应 降低温度K增大 现K 800
