第三讲 化学平衡教案 第二课时 2013.11.14.docVIP

第三讲 化学平衡 第二课时——化学平衡有关计算及等效平衡原理 知识回顾 化学平衡 ①定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各部分的浓度保持不变的状态。 ②特征：逆等动定变 ③常用判定是否平衡依据： ④平衡移动方向判定依据： 勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 ⑤影响化学平衡的因素： 浓度：在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。 压强：其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。注意：反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。 温度：在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。 催化剂：使用催化剂不影响化学平衡的移动 本课内容 化学平衡有关计算 一、化学平衡常数K 定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 表达式：对于一般可逆反应mA+nB pC+qD K＝ 书写注意事项： 1.反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。 2. 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关 3. K只受温度影响！！ 应用： 1.反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大； K值越小，表示反应进行得越不完全 ，反应物转化率越小 。 当K≥105，认为反应进行较完全。 2.判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫该反应的浓度商。 Qc＜K ，V正V逆，反应向正反应方向进行 Qc＝K ，V正==V逆，反应处于平衡状态 Qc＞K ，V正V逆，反应向逆反应方向进行 3.利用Ｋ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。 二、转化率 表达式：αA=×100% =×100% =×100% 三、一般计算方法及步骤 三段式： mA(g)+n B(g)p c(g)+q D(g) 起始浓度 a b c d 变化浓度 mx nx px qx 平衡浓度 b-mx b-nx c+px d+qx ①求A物质的转化率A A＝×100% ②求平衡时B物质的体积分数φB φB＝×100% ③求混合气体的平均分子量 ＝ 等效平衡原理 含义：同一可逆反应在相同的条件下，通过不同的途径或不同的配料，达到平衡状态时，各组分的分数(即含量)分别相同。 标志：达到平衡后，反应混合物中各组分分数（质量分数、物质的量分数或体积分数）是否相等。 建立等效平衡的条件： (1)定温定容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡是等效的。 此时，各配料量不同，只能推出各组分的百分含量相同，其各组分的浓度、反应速率、平衡压强等分别不同于原平衡. (2)定温定容时，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，通过化学计量数计算把投料量换算成与原投料量同一半边的物质的量保持其数值相等，则两平衡是等效的。 此时，各组分的浓度，反应速率包括平衡压强等也分别与原平衡相同，亦称等同平衡. (3)定温定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学方程式系数换算成同一半边的物质的物质的量，其比值与原平衡相同，则达到等效平衡。 此时的情形与(2)相似，但投料量不同时，不能称等同平衡. 考点剖析 1.平衡常数表达式的书写 例一：写出下列反应的平衡常数的表达式 ①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ②2HI(g) H2(g)+I2(g) ③CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ④Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g) ⑤N2O4(g) 2NO2(g) N2O4(g)NO2(g) 教师用答案： ①K=②K=③K=c(CO2)④K=⑤K1＝ K2＝ 2.化学平衡常数的求算 例二：在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器