第2 章 化学反应的方向、限度与速率
第2 节 化学反应的限度
课时1 化学平衡常数 平衡转化率
预习填空
一、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念:在 下,既能向 方向进行,同时又能向 方向进
行的反应。
(2)特征
双向性:指可逆反应分为方向相反的两个方向,即 方向和
方向。
双同性:指正、逆反应是在 条件下, 进行的。
共存性:指反应物的转化率 100%,反应物与生成物共存
2.化学平衡状态
在一定条件下, 反应进行到一定程度时,正、逆反应的速率相等,反应物和
生成物的浓度 ,即体系的组成不随时间而改变,物质的转化达到了“
”,这时的状态我们称之为化学平衡状态。
3.化学平衡状态的判断方法
(1)用本质特征判断
判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v 正=v 逆。
①同一种物质:该物质的生成速率 它的消耗速率。
②不同的物质: 速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比, 但必须是
的速率。
(2)用宏观特征判断
判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持
。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持 。
③反应物的转化率、产物的产率保持 。
二、化学平衡常数
1.化学平衡常数的概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是
一个 ,该常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号
表示。
2.表达式
对于可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=
3.浓度商与化学平衡常数的表达式
(1)浓度商:对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在任意时刻的c
p(C)·c
q(D)
c
m(A)·c
n(B)
称为 ,常用Q 表示,即Q=c
p(C)·c
q(D)
c
m(A)·c
n(B)
。
(2)Q 与K 关系:当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时,表明反应达到化学平
衡状态。
4.化学平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K 越大,表示反应进行得越 ,反应物的转化率 ,当K>
时,该反
应就进行的基本完全了。K 越小,表示反应进行得越 ,反应物的转化率
;当K< 时,该反应很难发生。
5.化学平衡常数的影响因素
(1)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。
(2)外因:在化学方程式一定的情况下,K 只受 影响。
6.化学平衡常数的应用
(1)判断反应进行的限度
K
<10-5
10-5~105
>105
反应程度
很难进行
可逆反应
进行得较完全
(2)判断反应是否达到平衡状态
化学反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)的任意状态时,浓度商Q=c
c(C)·c
d(D)
c
a(A)·c
b(B)
。
①若Q>K,说明反应向逆反应方向进行;
②若Q=K,说明反应达到平衡状态;
③若Q<K,说明反应向正反应方向进行。
(3)判断可逆反应的热效应
①升高温度,K 增大→正反应为吸热反应;K 减小→正反应为放热反应。
②降低温度,K 增大→正反应为放热反应;K 减小→正反应为吸热反应。
正误辨析
(1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。
( )
(2)Cl2与水的反应不是可逆反应。
( )
(3)NH3和HCl 反应生成NH4Cl 与NH4Cl 分解生成NH3和HCl 互为可逆反应。( )
(4)可逆反应中反应物与产物共存。
( )
(5)所有的化学反应都存在化学平衡状态。
( )
(6)平衡时反应已经达到最大限度,反应停止了。
( )
(7)化学反应的限度不可以通过改变条件而改变。
( )
(8)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。
( )
(9)对于反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),压强不随着时间而变,说明反应已达到平
衡状态( )
(10) 对于反应NO2(g)+SO2(g) ⇌ SO3(g) +NO(g), 当每消耗1 mol SO3的同时生成1molNO2
时,说明反应达到平衡状态。( )