高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 1 化學平衡常數(shù)課件10 魯科版選修4-魯科版高中選修4化學課件

1、-化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)【學習目標學習目標】1、理解化學平衡常數(shù)的含義、理解化學平衡常數(shù)的含義2、會運用化學平衡常數(shù)判斷反應限度、會運用化學平衡常數(shù)判斷反應限度序序號號起始時濃度起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度平衡時濃度mol/L698.6K平衡時平衡時c0 (H2)c0(I2)c 0(HI)H2I2HI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.001

2、1410.00841I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33HI2H2 I2一定溫度下：一定溫度下：一、化學平衡常數(shù)一、化學平衡常數(shù) 1、定義定義： 在一定溫度下在一定溫度下，當一個可逆反應，當一個可逆反應達到化學平衡時，達到化學平衡時，生成物平衡濃度生成物平衡濃度的冪之積與的冪之積與反應物平衡濃度反應物平衡濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）。用常數(shù)）。用K表示。表示。 K = CpDq A mB n 2、平衡常數(shù)、平衡常數(shù)K的表達式的表達式 mA（g

3、）+ nB(g) pC(g) +qD(g) 單位：單位：(mol(molL L-1-1) ) n n； n=(p+q)- (m+n)n=(p+q)- (m+n)課堂練習課堂練習1：寫出下列各反應的平衡常數(shù)寫出下列各反應的平衡常數(shù)K的表達式以及單位：的表達式以及單位：(1) 2NO2（g） N2O4（g） (2) N2O4（g） 2NO2（g） (3) CaCO3（s） CaO（s）+CO2（g） 3、注意事項、注意事項 反應物或生成物中有反應物或生成物中有固體和純液體固體和純液體存在時，存在時，由于其濃度可看做常數(shù)由于其濃度可看做常數(shù)“1”而而不代入公式不代入公式鞏固練習鞏固練習1：寫出下列各

4、反應的平衡常數(shù)寫出下列各反應的平衡常數(shù)K的表達式以及單位：的表達式以及單位：(1) (2) Fe3O4(s)+ 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) Cr2O72-（aq）+H2O(l) 2CrO42-(aq) + 2H+(aq)N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1 = 1/K2 = K32 思考思考1：某溫度下：請寫出下列反應的某溫度下：請寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式，并找出它們之間的關系：平衡常數(shù)表達式，并找出它們之間的關系：K1K2K34、化學平衡常數(shù)表達式的相關規(guī)則：化學平衡常數(shù)表達式的相關規(guī)則： （1）互為可逆的反應，平衡常數(shù)）互為

5、可逆的反應，平衡常數(shù)互為倒數(shù)互為倒數(shù)（2）相同的反應，化學計量數(shù)不同，）相同的反應，化學計量數(shù)不同，K不同?；瘜W計量數(shù)為不同?；瘜W計量數(shù)為n倍，倍，K為為n次次方方（1） 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 （2） 2NO2 (g) N2O4 K2（3）2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K思考思考2：某溫度下：請寫出下列反應的平某溫度下：請寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式，并找出衡常數(shù)表達式，并找出K與與K1、K2之間的之間的關系關系K=k1K24、化學平衡常數(shù)表達式的相關規(guī)則：化學平衡常數(shù)表達式的相關規(guī)則： （1） 互為可逆的反應，平互為可逆的反應，平衡常數(shù)互為倒數(shù)；

6、衡常數(shù)互為倒數(shù)；（2）相同的反應，化學計量數(shù)）相同的反應，化學計量數(shù)不同，不同，K不同，化學計量數(shù)為不同，化學計量數(shù)為n倍，倍，K為為n次方；次方；（3）化學方程式相加，）化學方程式相加，K相乘；相乘；（1） C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 （2）CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 （3）C (s) + CO2(g) 2CO(g) K K = K1/ / K2思考思考3：某溫度下：通過下列反應的平衡常數(shù)某溫度下：通過下列反應的平衡常數(shù)表達式，并找出表達式，并找出K與與K1、K2之間的關系之間的關系4、化學平衡常數(shù)表達式的

7、相關規(guī)則：化學平衡常數(shù)表達式的相關規(guī)則： （1） 互為可逆的反應，平互為可逆的反應，平衡常數(shù)互為倒數(shù)衡常數(shù)互為倒數(shù)（2）相同的反應，化學計量數(shù)）相同的反應，化學計量數(shù)不同，不同，K不同，化學計量數(shù)為不同，化學計量數(shù)為n倍，倍，K為為n次方次方（3）化學方程式相加，）化學方程式相加，K相乘；相乘；（4）化學方程式相減，）化學方程式相減，K相除。相除。鞏固練習鞏固練習2：反應反應CO（g）+1/2O2（g） CO2(g)的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為1/7，則相同溫度下，反應，則相同溫度下，反應2CO2 2CO（g）+O2（g）的平衡常數(shù)）的平衡常數(shù) 為為多少多少? 49鞏固練習鞏固練習3：如下反應的關

8、系：如下反應的關系：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 H10 2NO (g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 H20 4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g) +Cl2(g)的的平衡常數(shù)平衡常數(shù)K （用（用K1、K2表示）。表示）。K12/K25、平衡常數(shù)的意義和應用、平衡常數(shù)的意義和應用（1）同類型反應中，）同類型反應中，K值越大，表示正反應進行的程值越大，表示正反應進行的程 度度越大越大，反應物轉化率也越大。，反應物轉化率也越大。（2）一般當）一般當K105時，正反應進行得基本完全。時，正反應進行得基本完全。 1、判斷反

9、應的限度：、判斷反應的限度：(3)一般當一般當K10-5時，表示正反應基本不反應。時，表示正反應基本不反應。序序號號起始時濃度起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度平衡時濃度mol/L698.6K平衡時平衡時c0 (H2)c0(I2)c 0(HI)cH2cI2cHI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.00841I2(g) + H2(g)

10、2HI(g)54.554.654.4554.33HI2H2 I2一定溫度下：一定溫度下：2SO2 （g） +O2 （g） 2SO3 （g） 密閉密閉容器容器起始時濃度起始時濃度mol/L平衡時濃度平衡時濃度mol/L平衡時平衡時c0 (SO2)c0(O2)c0 (SO3)SO2O2SO3T110.02000.010000.01440.00780.005620.03000.020000.01960.01480.0104T210.02000.010000.01600.00800.004020.08000.030000.05800.01900.0220SO32SO22O219.3919.327.81

11、7.872、判斷反應的熱效應、判斷反應的熱效應升高溫度，升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；值增大，則正反應為吸熱反應；升高溫度，升高溫度，K值減少，則正反應為放熱反應。值減少，則正反應為放熱反應。借助平衡常數(shù)，可以判別一個借助平衡常數(shù)，可以判別一個 化學反應是否達化學平化學反應是否達化學平衡狀態(tài)。對于可逆反應：衡狀態(tài)。對于可逆反應：在一定溫度下的任意時刻，生成物和反應物的濃度有在一定溫度下的任意時刻，生成物和反應物的濃度有如下關系：如下關系： Q叫做反應的濃度商叫做反應的濃度商 =Kc，反應達平衡狀態(tài)，反應達平衡狀態(tài)，V(正正)=V(逆逆) Q V(逆逆) Kc, 反應向逆反應方向進行，

12、反應向逆反應方向進行，V(正正)V(逆逆)K隨隨溫度溫度改變而改變，不隨濃度改變而改變。改變而改變，不隨濃度改變而改變。3、判斷平衡移動的方向判斷平衡移動的方向：4、影響影響K值大小的因素值大小的因素：4 4、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應： CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g)，其化學平衡常數(shù)，其化學平衡常數(shù) K和溫度和溫度t的關系如下表：的關系如下表： 回答下列問題：回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K= 。（2）該反應為）該反應為 反應（選填反應（選填“吸熱吸熱”、“放熱放熱

13、”）。）。（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：）某溫度下，平衡濃度符合下式： c(CO2)c(H2) = c(CO)c(H2O)，試判斷此時的溫度為，試判斷此時的溫度為 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸熱吸熱830222HCOOHCO5.在在2L密閉容器，密閉容器，800時時2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中，體系中， （1）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：K=_。 已知：已知：K3000CK3500C，則該逆反應是，則該逆反應是 _ 熱反應。熱反應。（3）為使該反應的反應速率增大，的是）為使該反應的反應速率增大，的是_ 。 a及時分離除及時分離除NO2氣體氣體 b適當升高溫度適當升高溫度 c增大增大O2的濃度的濃度 d選擇高效催化劑選擇高效催化劑 2222ONONO吸吸b,c,db,c,