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《化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡學(xué)案和習(xí)題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡學(xué)案一.化學(xué)平衡常數(shù)的含義及其表達(dá)式在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)______達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),生成物__________與反應(yīng)物__________的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)),符號(hào)用“K”表示。對(duì)于一般的可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=__________。注意(1)K值越大,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的_________越大;即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反之,反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,K值越小,轉(zhuǎn)化率就越小。(2).K值大小只能預(yù)示某可逆反應(yīng)向某
2、方向進(jìn)行的最大限度,但不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。(3)K只受_____影響,與反應(yīng)物或生成物的________無(wú)關(guān)。也與壓強(qiáng)的改變無(wú)關(guān);由于催化劑同等程度地改變正逆反應(yīng)速率,故平衡常數(shù)不受催化劑影響,任何可逆反應(yīng),當(dāng)溫度保持不變,改變影響化學(xué)平衡的其它條件時(shí),即使平衡發(fā)生移動(dòng),K值不變。(4).其它條件不變時(shí),若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),由于升高(或降低)溫度時(shí)平衡向正(或逆)反應(yīng)方向移動(dòng),K增大(或減小);若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),由于升高(或降低)溫度時(shí)平衡向逆(或正)反應(yīng)方向移動(dòng),K減?。ɑ蛟黾樱?;所以溫度升高時(shí)平衡常數(shù)可能增大,也可能減小,但不會(huì)不變。(5)反應(yīng)物或生成
3、物中有固體和純液體存在時(shí),由于其濃度可看做“l(fā)”而不代入公式,如果有固體或純液體參加或生成,則表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體;稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加反應(yīng),由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達(dá)式中;非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),若有水參加或生成,則應(yīng)出現(xiàn)在表達(dá)式中。例如:?①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)???K=②3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)???K=③Cr2O72-(l)+H2O(l)2CrO42-(l)+2H+(l)???K=④CH3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)???K=(6)
4、化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì)改變。(7)互為可逆的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)之積有何關(guān)系?總反應(yīng)與各分步反應(yīng)的平衡常數(shù)(K總、K1、K2、K3)有何關(guān)系?一定溫度下,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否只有一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)?。(8)一般當(dāng)K﹥105時(shí),該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全,K<10-5時(shí),該反應(yīng)就基本不進(jìn)行,一般當(dāng)成非可逆反應(yīng);而K在10-5~105之間的反應(yīng)被認(rèn)為是典型的可逆反應(yīng)。二.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志,它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全
5、程度。一個(gè)反應(yīng)的K值越大,表明平衡時(shí)生成物的濃度越大,反應(yīng)物的濃度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大,可以說(shuō),化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值,判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡以及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。如對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意時(shí)刻反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系:Qc=,Qc叫做該反應(yīng)的濃度商。(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)。若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。等效平衡學(xué)案定義:同一可逆反應(yīng)在相同條件下,無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從相應(yīng)的
6、可逆反應(yīng)開(kāi)始,或從中間某一時(shí)刻開(kāi)始,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)都能達(dá)到平衡狀態(tài),且化學(xué)平衡狀態(tài)完全相同,此即等效平衡。注:若平衡等效,則意味著相應(yīng)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)、濃度、轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率相等。但對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的量可能不同。規(guī)律:1恒溫、恒容下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),只有物質(zhì)的量與原始值相同,二者才等效N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始量1mol3mol 0 mol 等效于0 mol0mol 2 mol0.5mol1.5mol1molamolbmolcmol則a、b、c關(guān)系:(a+1/2c)==1;(b+3/2c)==32、恒溫、恒容下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可
7、逆反應(yīng),只要物質(zhì)的量比值與原平衡相同,則平衡等效H2(g)+I2(g)2HI(g)起始量1mol2mol0mol等效于2mol4mol0mol2mol5mol2molamolbmolcmol則a、b、c關(guān)系:(a+):(b+)==1:23、.恒溫、恒壓下,對(duì)一可逆反應(yīng),由極端假設(shè)法確定出兩初始狀態(tài)的物質(zhì)的量比相同,則在談到平衡后兩平衡等效N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始量1mol4mol等效于1.5mol6mol0mol0.5mol1molamolbmolcmol則a、b、c關(guān)系:(a+1/2c):(b+3/2c)=