化学反应的限度1_44

第二节化学反应的限度（第1课时）
班级姓名
【学习目标】
1、了解化学平衡常数的定义，能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的简单计算；
2、理解化学平衡常数的应用及意义
3、理解平衡转化率的涵义
4、能够进行平衡转化率的计算。

【复习回顾】可逆反应和化学平衡
1.可逆反应和不可逆反应
在同一条件下，既能向方向又能向方向进行的反应称为可逆反应。

如果反应只能向一个方向进行，则称不可逆反应
（1）同一条件下，同时进行。

（2）反应物不能完全转化为生成物。

⑶使用“＝”
2、化学平衡状态：
(1)、定义：就是指在一定条件下的反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

化学平衡状态的特征：逆等动定变同
【自主学习】
1.反应aA＋bB＝cC＋dD的浓度平衡常数K＝ .平衡常数的大小反应了，K的值越大，说明反应进行的。

平衡常数只与有关，而与各物质的浓度。

2.同一化学反应由于书写方式的不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式。

对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数。

平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式。

3、对于化学反应aA＋bB＝cC＋dD浓度商Q＝。

当Q＝K时，反应；当Q﹤K时，反应；当Q﹥K时，反应。

４. 对于化学反应aA＋bB＝cC＋dD，反应物A的转化利率α（A）＝
.提高A在原料气中的比例，可使B的转化率，而A的转化率。

一个标明化学方程式的化学反应，在温度一定时，平衡常数，但不同反应物的平衡常数可能。

【合作交流】
一、化学平衡常数
【活动探究1】已知反应H2 (g)＋I2 (g)＝2HI (g) ，△Ｈ< 0。

在698.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。

1、请计算填写表中空格。

见课本42页。

2、讨论：分析上述数据，你能得出什么结论？
结论：。

3.注意事项：
⑴对于有的反应，它们不列入就平衡常数表达式中。

⑵对于同类型的反应，平衡常数的大小反映了
，平衡常数的数值越大，说明。

⑶对于确定的反应，K只随温度变，不因浓度压强而变。

【试一试】①对于任意可逆反应：aA（g）+bB（g）=cC（g）+ dD（g），写出其化学平衡常数的表达式。

②写出反应：2SO2(g) + O2(g)=2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。

【活动探究2】
先填完课本43页“交流研讨”表格，再做以下填空
总结：
①、对于同一化学反应，由于不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。

②、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间关系是互为。

③、平衡常数的单位也与相对应。

练习在2000K时,反应CO(g)+1/2O2(g）=CO2（g）的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2（g）=2CO(g) + O2（g）的平衡常数为（）
A、 1/K
B、 K2
C、（1/K）2
D、 K-1/2
【活动探究3】
2、平衡常数的应用
⑴判断反应可能进行的程度，估计反应的可能性。

K越，说明反应进行的越。

⑵判断反应进行的方向、反应是否达到平衡状态。

浓度商：对化学反应aA+bB=cC+dD的任意状态，称为浓度商。

符号为Q。

当Q K时，反应已达平衡， Q K时，反应逆向进行， Q K时，反应正向进行。

练习：已知800°C时，化学反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2（g） , K=1
二、平衡转化率(α)
1、表达式：对于化学反应aA+bB = cC+dD，反应物A的平衡转化率可表示为：
α(A)= 。

2、平衡转化率的有关计算
关于平衡常数和平衡转化率的计算主要有以下三种类型
(1)、已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率。

例1：对于反应2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下
（1）此反应的平衡常数。

（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率
说明：由例1可知，一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能不同。

因此，脱离具体的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。

【练习】 1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：
2NO2 =2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,
[O2]=0.12mol/L.试求：
（1）该温度下反应的平衡常数。

（2）开始时NO2的浓度。

（3） NO2的转化率。

2、在某温度下，已知反应H2 (g)＋I2 (g)=2HI (g)。

将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得[H2]=0.0080mol/L，
求：(1)反应的平衡常数
(2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。

(2)、已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
例2:反应SO2(g)+ NO2(g) =SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L 的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)
的转化率为50%，试求：在该温度下。

（1）此反应的平衡常数。

（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L, NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？
解：
(3)、已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。

例3、在1200℃时测得反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) 达平衡时,k=2.25. 若反应从CO2(g) 2
解：
将A、B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(α)结果分析比较，得出什么结论？（见课本46页表格）
.
化学平衡常数与转化率的区别和联系
由化学平衡常数K可以推断反应进行的，K越大，说明反应进行的越，反应物的转化率也越，但K只与有关；转化率也可以表示某一可逆反应进行的，α越大，反应进行的越，但是α与反应物的起始浓度等因素有关，转化率变化了,K不变化。

【练习】3、在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发生反应：
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：
（1）CO的平衡浓度和转化率。

（2）温度不变，该容器中充入 1mol CO+2mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少？
（3）温度不变，该容器中充入 1mol CO和4mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少？
（4）温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干条件下还要充入H2O(g)物质的量为多少？解：
【有效训练】
1. 298K时，向某密闭容器中充入N2、O2，发生反应N2(g)+O2(g)= 2NO(g) 达到平衡。

①写出该反应的平衡常数表达式。

；
②若298K时，K=1×10-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，试求NO的平衡浓度；
③保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10 mol/L、10 mol/L、1×10-5mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应应向何方向进行。

2、恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g)=2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。

（1）此温度时该反应的K值为。

（2）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol 、1 mol 、1 mol充入N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态______(填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向方向进行。