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1、第3课时 化学平衡常数,课程标准导航 1.了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因 素。 2了解化学平衡转化率的含义。 3能利用化学平衡常数进行简单计算。 4能够利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向。,自主学习,一、化学平衡常数 1定义 在_下，当一个可逆反应达到_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，称为 _，用符号_表示。,一定温度,平衡状态,化学平衡常数,K,2表达式 对于反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) 在一定温度下，K_。 3意义 K的大小说明了反应进行的程度(即反应限度)，K值越大，反应进行的越_，反应物的转化率_，一般当K105时，该反应进行得基
2、本完全。,完全,越大,4影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数K只受_影响，与_ 无关。对于一个具体的可逆反应_不变时K值不变。,温度,浓度,温度,想一想 1对于一个给定的可逆反应，在一定温度下，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？ 提示：由平衡常数的表达式可以判断，正反应和逆反应的平衡常数之间是互为倒数关系。,二、平衡转化率 1定义：平衡转化率是指平衡时 _与 _的比值。 2表达式：对于反应：aAbB cCdD，反应物A的平衡转化率可表示为：,已转化了的某反应物的量,转化前该反应物的量,(A)_100% _100% 3意义 反应物的平衡转化率表示在一定温度和_ 起始浓度下反应进行的_。,
3、一定,限度,想一想 2化学平衡常数和平衡转化率有何异同？ 提示：化学平衡常数和平衡转化率都可表示可逆反应进行的限度，但化学平衡常数只受温度影 响，与反应物或生成物的浓度变化无关，而平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化。,自主体验,1对于反应AB AB，下列平衡常数中，最能说明反应有利于生成AB的是( ) AK5.1105 BK3.5104 CK4.0107 DK8.2109 解析：选 B。平衡常数越大，可逆反应进行的程度越大，越有利于生成AB。,解析：选 D。纯固体及纯液体不写入平衡常数表达式，且平衡常数表达式中，是用各物质平衡浓度表示的。,探究导引1 如果反应物或生成物中有固体和纯液体存
4、在时，在平衡常数关系式中应如何处理？对于同一可逆反应，若反应方向改变或方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小化学平衡常数是否改变？,要点一 化学平衡常数使用注意的问题及其应用,提示：如果反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，因为它们的浓度是固定不变的，常视为“1”不写在平衡关系式中。化学平衡常数K是指某一具体反应的平衡常数，当方程式中化学计量数改变或反应方向改变时，化学平衡常数K也改变。,探究导引2 化学平衡常数有何作用？ 提示：利用平衡常数，可判断反应进行的程度，可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态，利用平衡常数可判断反应的热效应。,要点归纳,1化学平衡常数使用注意的问题 (1)化学平
5、衡常数只与温度有关，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“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。,当QcK时，反应处于平衡状态； 当QcK时，反应向正反应方向进行，此时v(正)v(逆)； 当QcK时，反应向逆反应方向进行，此时v(正)v(逆)。 (3)利用K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。,即时应用,B反应方向改变，则平衡常数也改变 C增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大,解析：选B。化学
6、平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，因物质C是固体，A错误；根据化学平衡常数的表达式可知，正、逆反应的平衡常数互为倒数，所以反应方向改变，则平衡常数也改变，B正确；增大压强时平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，C错误；对于放热反应，当升高温度时，K减小，所以D错误。,探究导引 对于反应：aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)达到平衡后，若增加A的浓度， A、B的平衡转化率如何变化？ 提示：A的转化率减小，B的转化率增大。,要点二 平衡转化率,平衡转化率不仅与具体的反应有关，还与反应温度、浓度等因素有关。当反应物不止一种且温度、容器体积一定时。增加一种反应物的浓 度，则其他反应物的平衡转
7、化率增大，而本身的平衡转化率减小。,要点归纳,2X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反 应：X(g)2Y(g) 2Z(g) H0，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则： (1)平衡时Y的转化率为_。,即时应用,(2)若反应温度不变，增加反应物X的起始浓 度，达到平衡后，Y的转化率为_(填“增大”、“减小”或“不变”)；若反应温度升高，Y的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。,(2)增加反应物X的起始浓度，反应向正方向进 行，达到平衡后，Y的转化率增大；该可逆反应正反应为吸热反应，升高温度反应向逆方向进行，
8、达到平衡后，Y的转化率减小。,()在一定体积的密闭容器中进行化学反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示： 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_反应(填“吸热”或“放热”)。 (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_。 (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)2 molL1，c(H2)1.5 molL1，c(CO)1 molL1，c(H2O)3 molL1，则下一时刻，反应向_(填“正向”或“逆向”)进
9、行。,【思路点拨】 (1)根据反应方向以及方程式中的化学计量数的变化确定平衡常数的变化。(2)根据K随温度的变化判断反应的热效应；根据Qc与K的大小关系判断反应的方向。 【解析】 ()第2个反应与第1个反应互为正逆反应，平衡常数互为倒数关系；第3个反应的化学计量数与第1个反应相比，缩小为一半，平衡常数也会发生变化得K3K 1。,【名师点睛】 解答有关平衡常数的习题应注意以下两点：(1)据定义式书写平衡常数，注意物质种类和化学计量数。(2)从温度、平衡常数、反应方向三者关系着手判断。,557 时在密闭容器中进行反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，若CO的起始浓度为2 molL1，
10、水蒸气的起始浓度为2 molL1，达平衡后，测得CO2的浓度为1.2 molL1。,(1)求该温度下反应的平衡常数及此状态下CO的平衡转化率。 (2)求当起始投料c0(CO)2 molL1，c0(H2O)3 molL1时CO的平衡转化率。 【思路点拨】 化学平衡转化率的计算通常采取“始”、“变”、“平”三段式模式，明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率。,【解析】 (1)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为c，根据化学方程式计算： CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 起始浓度/molL1 2 2 0 0 转化浓度/molL1 c c
11、c c 平衡浓度/molL1 2c 2c c c 由于达平衡时，CO2的浓度为1.2 molL1，故c1.2 molL1，则平衡后c(H2)1.2 molL1，c(CO)c(H2O)(21.2) molL10.8 molL1，,答：该温度下反应的平衡常数K2.25，CO的平衡转化率为60%。 (2)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为 x，根据化学方程式计算： CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 起始浓度/molL1 2 3 0 0 转化浓度/molL1 x x x x 平衡浓度/molL1 2x 3x x x,【答案】 (1)K2.25 (CO)60% (2)(CO)
12、71.5% 【名师点睛】 解化学平衡以及平衡转化率的有关计算题通常采取“始”、“变”、“平”三段式模式，解题基本思路一般为：(1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。(2)确定“始”、“变”、“平”三个量。 (3)解答题设问题。,浓度对反应物转化率的影响 (1)当反应物只有一种且温度、容器体积一定时。例如，反应：aA(g) bB(g)cC(g)达到平衡时，增加A的浓度(相当于增大压强)：若abc，A的转化率不变；若abc，A的转化率增大；若abc，A的转化率减小。,(2)当反应物不止一种且温度、容器体积一定 时。例如，反应：aA(g)bB(g) cC(g)dD(g
13、)达到平衡时： 增加A的浓度，A的转化率减小，B的转化率增大。 若按原比例同倍数增加A、B的物质的量浓度(相当于增大压强)： .若abcd，A、B的转化率不变； .若abcd，A、B的转化率减小； .若abcd，A、B的转化率增大。,下列判断不正确的是( ) A平衡时，乙中CO2的转化率大于60% B平衡时，甲中和丙中CO2的转化率均是60% C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢,平衡时甲中c(CO2)0.010.0060.004 mol/L，丙中c(CO2)0.020.0120.008 mol/L，C项错误；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。 【答案】 C,