高中化學(xué)反應(yīng)原理《化學(xué)平衡常數(shù)》知識歸納ppt課件

.,化學(xué)平衡常數(shù),第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度,.,我們知道，化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下反應(yīng)達(dá)到的最大限度。那么，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是，究竟有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物，平衡體系中各物質(zhì)的濃度之間是否有一定的關(guān)系？請大家完成P48頁的問題解決。,是一個定值,.,化學(xué)平衡狀態(tài)時各反應(yīng)物和生成物的濃度間的定量關(guān)系,2NO2(g)N2O4(g),表2-6NO2(g)N2O4(g)平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（25）,2,1.08,1.38,1.72102,1.71102,1.61,1.70102,3.89,1.70102,1.填寫下表中的空格2.分析表中數(shù)據(jù)，總結(jié)歸納化學(xué)平衡狀態(tài)時各反應(yīng)物和生成物的濃度間的定量關(guān)系,.,2NO2(g)N2O4(g),平衡時物質(zhì)的濃度代入,是一個定值,如果反應(yīng)物或生成物不止一種，情況又如何呢？如在一定條件下，可逆反應(yīng)H2+I2(g)2HI，起始以及平衡時各物質(zhì)的濃度如下表所示。他們的濃度間存在何種關(guān)系？,.,54.57,54.62,54.21,54.42,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出該溫度下，平衡時的值，并分析其中規(guī)律。,.,是一個定值。,問題：請大家閱讀教科書P48頁關(guān)于平衡常數(shù)的定義，并找出其中的關(guān)鍵詞。,即：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù),.,一、化學(xué)平衡常數(shù)K,其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。,1.K的表達(dá)式,大量實驗事實表明，對下列可逆反應(yīng)：aA+bBcC+dD在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足下面關(guān)系：,.,分析教科書P49表2-8、2-9中的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？,一、化學(xué)平衡常數(shù),（1）K與溫度有關(guān)，對于一個具體的可逆反應(yīng)，一定溫度下，K一定。（必須指明溫度）,(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。,（3）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中固體和稀溶液中的H2O的濃度，不需表達(dá),.,根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。,一、化學(xué)平衡常數(shù),.,N2+3H22NH3,2NH3N2+3H2,根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。,一、化學(xué)平衡常數(shù),請寫出上述K1、K2、K3的關(guān)系,K1=1/K2=K32,.,2.平衡常數(shù)的意義,aA+bBcC+dD,(1)平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。,一般來說，反應(yīng)的平衡常數(shù)K105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全；K10-5則認(rèn)為這個反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全）。,提出化學(xué)平衡常數(shù)的有什么意義？對我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢？,分析教科書P48頁表2-7，你能找出規(guī)律嗎？,.,注意：K大致告訴我們一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，但不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間。如：2SO2(g)+O2=2SO3(g)298K時，K很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。,.,(2)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。,若升高溫度,K減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);若升高溫度,K增大,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng).,2.平衡常數(shù)的意義,.,QCK，未達(dá)平衡，逆向進(jìn)行。,QC=K,達(dá)平衡，平衡不移動。,QCK,未達(dá)平衡，正向移動。,2.平衡常數(shù)的意義,（3）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),.,二、平衡轉(zhuǎn)化率,100%,=,該反應(yīng)物的起始濃度該反應(yīng)物的平衡濃度,該反應(yīng)物的起始濃度,可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為：,除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還可以用反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度,閱讀P49,.,作業(yè)：教材P515練習(xí)冊P303、6-8練習(xí)冊P31-322,.,（一）將起始濃度,變化濃度,平衡濃度表示清楚,2、生成物：平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度,（三）各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于它們在化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。c(A):c(D)=a:d,（二）1、反應(yīng)物：平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度；,三、平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,.,解：據(jù)題意可知，起始時c(H2)=c(I2)=0.100molL-1平衡時c(I2)=0.0200molL-1,H2(g)+I2(g)2HI(g),起始時各物質(zhì)的濃度/molL-1,0.1000.1000,變化的各物質(zhì)的濃度/molL-1,平衡時各物質(zhì)的濃度/molL-1,0.08000.160,0.02000.160,K=,(0.160)2,(0.0200)2,=64.0,c2(HI),c(H2)c(I2),=,答：平衡常數(shù)為64.0。,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,0.0800,0.0200,【例1】-P49,.,c(平)/molL-10.200x0.200xxx,解得:x=0.100,解：設(shè)平衡時CO轉(zhuǎn)化濃度為xmolL-1,K=,x2,(0.200x)(02.00x),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),c(始)/molL-10.2000.20000,c(變)/molL-1xxxx,=1.00,c(CO2)c(H2),c(CO)c(H2O),=,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,【例2】-P50,已知：起始時c(CO)=0.200molL-1c(H2O)=0.0200molL-1,800該反應(yīng)K=1.00,.,答:平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是50%。,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,.,【補(bǔ)例2】在一密閉容器中，CO和H2O混合加熱到800達(dá)到下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00若反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度分別為0.200mol/L和1.00mol/L。求反應(yīng)達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。,CO(g)H2O(g)CO2(g)+H2(g),解：,各物質(zhì)的起始濃度(mol/L),0.200,1.00,00,各物質(zhì)的平衡濃度(mol/L),1.00-x,0.200-x,xx,1.00,答：平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為83.0%,設(shè)達(dá)到平衡時被轉(zhuǎn)化的CO的濃度為xmol/L,解方程得x0.166,CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為,83.0%,.,=0.0073,解：,a,b,0,2,6,4,3,9,4,由題意可知：,a=3mol/L+2mol/L=5mol/Lb=9mol/L+6mol/L=15mol/L,【例3】,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,.,1、850K時，在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測得：SO2、O2和SO3的濃度分別為6.010-3molL-1、8.010-3molL-1和4.410-2molL-1。計算：（1）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）達(dá)平衡狀態(tài)時，SO2的轉(zhuǎn)化率。,2SO2+O22SO3,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,.,2.在一定溫度下，向容積不變的密閉容器中通入8molSO2和4molO2后，容器中的壓強(qiáng)為3.03105Pa，經(jīng)一段時間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，測得容器中的壓強(qiáng)為2.22105Pa，試計算平衡時SO2的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。,注意解題過程的規(guī)范性，包括嚴(yán)密、簡明、有條理和準(zhǔn)確性。,1.6mol，80%,.,3、已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為,在773K時的平衡常數(shù)是9。如果反應(yīng)開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01mol/L，計算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率。,4、現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：,2SO2+O22SO3,已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K19，試判斷，（1）當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為50時，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向哪個方向進(jìn)行？（2）達(dá)平衡狀態(tài)時，SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,.,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,【例4】高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常數(shù)可表達(dá)為:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100，K=0.263(1)若要使反應(yīng)向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_，平衡常數(shù)K值_(填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100時，測得高爐中c(CO2)=0.0