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“化學(xué)平衡常數(shù)”應(yīng)用的教學(xué)體會(huì)
“化學(xué)平衡常數(shù)”應(yīng)用的教學(xué)體會(huì)作者/楊啟明 李飛艷
在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡知識(shí)時(shí)，學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用認(rèn)識(shí)較為淺薄。但實(shí)際上，很多較難的化學(xué)平衡問題都可以通過化學(xué)平衡常數(shù)K進(jìn)行解決，甚至包括電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的一些問題，它們都是以化學(xué)平衡為基礎(chǔ)的。
例如有些學(xué)生不太理解“濃度越小，弱電解質(zhì)的電離程度越大”，其實(shí)這個(gè)問題就可以通過平衡常數(shù)K與Qc的關(guān)系解決。
所以，Qc＜Ka，平衡向右移動(dòng)，電離程度變大。
由以上例題可知，平衡常數(shù)的應(yīng)用是非常重要的。通過化學(xué)平衡常數(shù)不僅可以直接判定一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度，也可以間接通過平衡常數(shù)判定可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向或移動(dòng)的方向，還可以用于熱效應(yīng)的判定�，F(xiàn)總結(jié)如下：
1. 判斷方向
�。�1） 起始反應(yīng)的方向。在一定條件下，可逆反應(yīng)中各組分的濃度已知，可逆反應(yīng)將向什么方向進(jìn)行？這樣的問題我們可以用化學(xué)平衡常數(shù)K就能輕松解決。
方法：將所給各組分的濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式中而得到Qc，若Qc＞K，則表明加入的物質(zhì)中生成物濃度大了，而反應(yīng)物濃度小了，平衡將逆向進(jìn)行；若Qc＜K，則平衡正向進(jìn)行；若Qc＝K，則表示可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。因此，利用Qc與K是否相等，可判定可逆反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)。
例如吸熱反應(yīng)N2（g）＋O2（g）？葑2NO（g），在2 000℃時(shí)，K=6.2×10-4。2 000℃時(shí)，向10L密閉容器中放入2.94×10-3molNO，2.50×10-1molN2和4.00×10-2molO2，通過計(jì)算回答：①此反應(yīng)的初始狀態(tài)是否為化學(xué)平衡狀態(tài)？②若非化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)將向哪個(gè)方向進(jìn)行以達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？
解析：由題信息我們可以很容易計(jì)算出N2、O2、NO的濃度分別為2.94×10-4mol/L、2.50×10-2mol/L、4.00×10-3mol/L，再通過計(jì)算Qc=8.60×10-4＞K，所以該反應(yīng)未達(dá)平衡，反應(yīng)將逆向進(jìn)行。
�。�2）平衡移動(dòng)的方向。如果可逆反應(yīng)改變反應(yīng)物和生成物濃度時(shí)，平衡將向什么反向移動(dòng)？方法與（1）中一樣，仍用Qc與K的關(guān)系。
例如800℃時(shí)，化學(xué)平衡CO（g）＋H2O（g）？葑CO2（g）＋H2（g）的平衡常數(shù)K為1，若達(dá)到平衡后其他條件不變，將C（H2O）增大到原來的2倍，同時(shí)將C（CO2）增大到原來的3倍，化學(xué)平衡將向什么方向移動(dòng)？我們可將所改變的濃度代入到平衡常數(shù)表達(dá)式而得到Qc，很顯然Qc＞K，因此平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
2. 判斷反應(yīng)熱效應(yīng)
平衡常數(shù)K值的大小只與外界的溫度有關(guān)。溫度發(fā)生變化，平衡常數(shù)也隨著改變。若溫度升高，K值變大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若溫度升高，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
3. 判定轉(zhuǎn)化率
一定溫度下，K值越大，反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率就越高，反之就越低。所以，我們可利用K的大小判定反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的大小。
例如27℃時(shí)，反應(yīng)（1）：N2（g）＋O2（g）？葑2NO（g），K=3.84×10-31，反應(yīng)②：2SO2（g）＋O2（g）？葑2SO3（g），K=
3.10×1025，判斷這兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度？
很明顯，第一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，說明其反應(yīng)的程度很小，幾乎不能發(fā)生。而后一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)很大，說明這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的比較完全，轉(zhuǎn)化率就很大。
�。ㄉ綎|省膠州市第二中學(xué)）
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