第4課時化學平衡的有關計算

一、化學平衡常數

1.概念 在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，_____________________________________________________是一個常數，這個常數就是該反應的化學平衡常數(簡稱平衡常數)，用符號______表示。生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值K2.表達式K＝_______________。

3.意義 (1)K越大，說明__________進行的程度__________，反應物的轉化率__________；反之轉化就越__________，轉化率就__________。正反應越大越大不完全越小(2)K只受__________影響，與反應物或生成物的______________無關。溫度濃度變化

二、平衡轉化率

1.含義 平衡轉化率是指平衡時已轉化了的某反應物的量與轉化前該反應物的量之比，用來表示反應限度。 2.表達式轉化率＝反應物轉化的物質的量(或體積、濃度)

×100%。反應物起始的物質的量(或體積、濃度)

3.產品(或生成物)的產率化學平衡常數的應用及應注意的問題1.化學平衡常數的應用

(1)化學平衡常數值的大小是可逆反應進行程度的標志。它能夠表示出可逆反應進行的程度。一個可逆反應的K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應物轉化率也越大。可以說，化學平衡常數是一定溫度下一個可逆反應本身固有的內在性質的定量體現。2.使用化學平衡常數應注意的問題

(1)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”而不代入公式(聯想化學反應速率中固體和純液體的處理)。

(2)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若反應方向改變，則平衡常數改變。若化學方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會改變。 (3)化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。(4)平衡常數只表現反應進行的程度，即可能性問題，而不表現達到平衡所需的時間，即現實性問題。

化學平衡的計算1.基本計算(1)各物質濃度反應物的平衡濃度＝起始濃度－消耗濃度生成物的平衡濃度＝起始濃度＋增加濃度(2)平衡時氣體反應中各組分的體積分數體積分數＝某氣體物質平衡時的體積 混合氣體的總體積×100%(3)混合氣體的平均相對分子質量平均相對分子質量＝

混合氣體的總質量混合氣體的總物質的量(4)轉化率＝反應物轉化量反應物起始量×100%

2.化學平衡的計算方法(“起”、“轉”、“平”三步驟) 化學平衡的一般思路和方法是建立模式、確定關系、依據題意列出方程求解。一般格式表示如下(“三行式”或“起”、“轉”、“平”三步驟解法)：起始濃度：abcd變化濃度：mx平衡濃度：(a－mx)

nx(b－nx)

px(c＋px)qx

(d＋qx)

此三種濃度常常要用到平衡時的濃度數據求其他的值。 (1)求A物質的平衡轉化率α(A)(α越大，反應物A轉化得越多)。3.化學平平衡計算中中對氣體定定律的運用用化學平衡移移動與轉化化率的關系系1.溫度和和壓強的影影響溫度或壓強強改變后，，若能引起起平衡向正正反應方向向移動，則則反應物的轉轉化率一定定增大。2.反應物物用量的影影響A的量，，A的濃濃度增大，平衡正向向移動，此此種情況等等效于加壓壓，A的轉化化率與氣態態物質的化化學計算數數有關：①若只增加加A的的量，平衡衡向正反應應方程移動動，則A的轉化率減小，，B的轉轉化率增大大。若只減減小A的的量，平平衡向逆反反應方向移動，，則B的的轉化率率減小。②若反應物物A、B的物質質的量同倍倍數的增加，平平衡向正反反應方向移動動，此種情情況等效于于加壓，反反應物的轉轉化率與氣氣態物質的化學計計量數有關關：注意：溫度度不變時，，對于氣體體等體積反反應，改變變壓強或將將反應物的用用量同倍數數地增加，，轉化率均均不發生變變化。(1)若升升高溫度到到950℃時，，達到平衡衡時K________(填“大于”、“小小于”或““等于”)1。(2)850℃℃時，若若向一容積積可變的密密閉容器中中同時充入入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，則：①當x＝5.0時時，上述述平衡向____________(填“正反反應”或“逆反應應”)方向向移動。②若要使上上述反應開開始時向正正反應方向向進行，則則x應滿足的條件是____________。。(3)在850℃℃時，若若設x＝5.0和和x＝6.0，，其他物質質的投料不變，當上上述反應達達到平衡后后，測得H2的體積分數數分別為a%、b%，則a______(填““大于”、、“小于””或“等于于”)b。名師點撥：：(1)從題題給給信信息息知：：正正反反應應是是放放熱熱反反應應，，升升溫溫，，平衡衡向向逆逆反反應應方方向向移移動動，，CO2和H2的濃濃度度將將減減小小，，而而CO和和H2O(g)的濃濃度度將將增增大大，，故故K值減減少少；；(2)將1.0molCO，3.0mol應方方向向移移動動。。若若要要使使上上述述反反應應開開始始時時向向正正反反應應方方向向進進行行，，則則x應滿滿足足的的條條件件是是：：x<3.0mol；(3)其其他他物物質質的的投投料料不不變變，，增增加加H2的量量，，平平衡衡向向逆逆反反應應方方向向移移動動，，但但H2的轉轉化化率率將將減減小小，，H2體積積分分數數會會增增大大。。答案案：：(1)小小于于(2)①①逆逆反反應應②②x＜3.0mol(3)小小于于C.降降低低溫溫度度，，正正逆逆反反應應速速率率均均減減小小且且正正反反應應速速率率減減小小更更多多D.反反應應生生成成水水的的ΔΔH＜0解析析：：根據據反反應應平平衡衡常常數數K的表表達達式式可可知知正正反反應應應應為為恒溫溫恒恒容容下下改改變變壓壓強強對對平平衡衡無無影影響響，，A錯誤誤；；又又溫溫度度升升高高，，K值增增大大，，則則ΔH＞0，故故B和D錯誤誤；；降降低低溫溫度度，，平平衡衡逆逆向向移移動，，正正逆逆反反應應速速率率均均減減小小，，且且正正反反應應速速率率減減小小更更多多，，故故選選C。答案案：：CA.5%C.25%B.17%D.33%Bt/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90化學學平平衡衡的的計計算算【例例2】(2009年全全國國Ⅱ理綜綜改改編編)某溫溫度度時時，，在在2L密閉容器中氣態物物質X和和Y反應應生成氣態物物質Z，它它們的物質的的量隨時間的變變化如下表所所示。(1)體系中中發生反應的的化學方程式式是__________________。。(2)列式計計算該反應在在0～3min時時間內產物Z的平均均反應速率：________________________。(3)該反應應達到平衡時時反應物X的轉化率率α等于________起始(mol):1.00轉化(mol):0.45平衡(mol):0.551.000.90.100.90.9名師點撥：(1)根據題意，可可以利用“三步法”求解。(2)0.083mol/(L··min)(3)45%A.以X濃濃度變化表表示的反應速速率為0.001mol/(L·s)B.將容器體體積變為20L，Z的平衡濃濃度變為原來來的1/2C.若增大壓壓強，則物質質Y的轉轉化率減小D.若升高溫溫度，X的的體積分數增增大，則該反反應的ΔH＞0若將容器的體體積變為20L，各物質的濃濃度均減半，平衡應向逆逆反應方向移動動，Z的平衡濃度比比原來的1/2要小，故B項錯誤；正反應是氣體體體積減小的的反應，增大大壓強此平衡衡向右移動，，反應物X和Y的轉化率均增增大，故C項錯誤；X的體積分分數增大，說說明平平衡向向逆反反應方方向移移動，，因此此正反反應為為放熱熱反應應，即即ΔH＜0，故D項錯誤誤。答案：：A放bc②能說說明該該反應應已達達到平平衡狀狀態的的是______(填字字母)。a.v(NO2)＝2v(O2)c.v逆(NO)＝2v正(O2)b.容容器內內壓強強保持持不變變d.容容器內內密度度保持持不變變③能使使該反反應的的反應應速率率增大大，且且平衡衡向正正反應應方向向移動動的是______(填字字母)。ca.及及時分分離出出NO2氣體