第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度

1、蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站H+ 哦- = H2 O問題解決問題解決蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v(1)定義定義:在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)之冪的積與反應(yīng)化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)之冪的積與反應(yīng)物濃度系數(shù)之冪的積比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常物濃度系數(shù)之冪的積比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。用數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)

2、平衡常數(shù)。用 K 表示。表示。v(2) 表達(dá)式：表達(dá)式： aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)v在一定溫度下無論反應(yīng)物的起始濃度如何，反在一定溫度下無論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)量濃度代入應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)量濃度代入下式，得到的結(jié)果是一個(gè)定值。下式，得到的結(jié)果是一個(gè)定值。v這個(gè)常數(shù)稱作該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)這個(gè)常數(shù)稱作該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡簡稱平衡常數(shù)常數(shù))B(c)A(c)D(c)C(cKbadc蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v 思考與交流思考與交流vK 值的大小說明了什么值的大小說明了什么?v同一條件下正、逆反應(yīng)的

3、化學(xué)平衡常數(shù)同一條件下正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)有何關(guān)系？有何關(guān)系？蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v(1)K 的意義：的意義： K 值越大，說明平衡體系中生值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正反應(yīng)進(jìn)行的程度成物所占的比例越大，它的正反應(yīng)進(jìn)行的程度大大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大。因此，平衡常數(shù)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大。因此，平衡常數(shù)的大小能夠衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，又的大小能夠衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，又叫反應(yīng)的限度。叫反應(yīng)的限度。v(2)一定溫度時(shí)，同一個(gè)反應(yīng)一定溫度時(shí)，同一個(gè)反應(yīng),其化學(xué)方程式書其化學(xué)方程式書寫方式、配平計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達(dá)式不寫方式、配平計(jì)

4、量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達(dá)式不同。例如：同。例如：v2NO 2 N2 O4 vN2 O4 2NO 2v沒有沒有 2 1/2 N2 O4)NO(c)ON(cK22421 )ON(c)NO(cK42222 )NO( c)ON(cK242213 2321KK1K 蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v(3)在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，物質(zhì)的濃度必須在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度（固體、純液體不表達(dá)）。在稀溶是平衡濃度（固體、純液體不表達(dá)）。在稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，水的濃度可以看成常數(shù)，不液中進(jìn)行的反應(yīng)，水的濃度可以看成常數(shù)，不表達(dá)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，但非水溶液中的反表達(dá)在平衡常數(shù)表

5、達(dá)式中，但非水溶液中的反應(yīng)，如果反應(yīng)物或生成物中有水，此時(shí)水的濃應(yīng)，如果反應(yīng)物或生成物中有水，此時(shí)水的濃度不能看成常數(shù)。度不能看成常數(shù)。v(4)K105 時(shí)時(shí),可認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行基本完全?？烧J(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行基本完全。v(5)K 只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物濃度只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物濃度變化無關(guān)，與平衡建立的途徑也無關(guān)，在使用變化無關(guān)，與平衡建立的途徑也無關(guān)，在使用時(shí)應(yīng)標(biāo)明溫度。溫度一定時(shí)，時(shí)應(yīng)標(biāo)明溫度。溫度一定時(shí)， K 值為定值。值為定值。蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v1,平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。的程

6、度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。 K 值越大反值越大反應(yīng)進(jìn)行的越完全。應(yīng)進(jìn)行的越完全。v2 、平衡常數(shù)只表達(dá)反應(yīng)進(jìn)行的程度，即、平衡常數(shù)只表達(dá)反應(yīng)進(jìn)行的程度，即可能性問題，不能表達(dá)到達(dá)平衡所需的時(shí)可能性問題，不能表達(dá)到達(dá)平衡所需的時(shí)間，即現(xiàn)實(shí)性問題。間，即現(xiàn)實(shí)性問題。蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v衡量某反應(yīng)的限度方法：衡量某反應(yīng)的限度方法：v、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡常數(shù)v2 、平衡轉(zhuǎn)化率、平衡轉(zhuǎn)化率v(1)定義定義:物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值的比值v(2)表達(dá)式表達(dá)式:v小結(jié)：反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度和小結(jié)：反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能

7、表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。v利用化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測一定溫度和各種起始利用化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測一定溫度和各種起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。%100)(c)(c)(c%100)(n)(n)(n 始始平平始始始始平平始始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v衡量某反應(yīng)的限度方法：衡量某反應(yīng)的限度方法：v(3)產(chǎn)品的產(chǎn)率產(chǎn)品的產(chǎn)率:轉(zhuǎn)化率的研究對(duì)象是反應(yīng)物，而轉(zhuǎn)化率的研究對(duì)象是反應(yīng)物，而產(chǎn)率的研究對(duì)象是生成物。產(chǎn)率的研究對(duì)象是生成物。%100）、（）、( 氣體體積氣體體積或質(zhì)量或質(zhì)量物質(zhì)的量物質(zhì)的量理論上可得到

8、的產(chǎn)物的理論上可得到的產(chǎn)物的氣體體積氣體體積或質(zhì)量或質(zhì)量量量實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的產(chǎn)率產(chǎn)率蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的判斷：對(duì)于可逆反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的判斷：對(duì)于可逆反應(yīng) aA+bB cC+dD ，平衡常數(shù)，平衡常數(shù) K 與化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)程度的關(guān)系為：程度的關(guān)系為：v（）當(dāng)（）當(dāng) K= 時(shí)時(shí),為化學(xué)平衡狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)v（ 2 ）當(dāng)）當(dāng) K 時(shí)時(shí),反應(yīng)主要向逆反應(yīng)方向進(jìn)反應(yīng)主要向逆反應(yīng)方向進(jìn)行行v（ 3 ）當(dāng)）當(dāng) K 時(shí)時(shí),反應(yīng)主要向正反應(yīng)方向進(jìn)反應(yīng)主要向正反應(yīng)方向進(jìn)行行)B(c)A(c)D(c)C(cbadc)B(c)A(c

9、)D(c)C(cbadc)B(c)A(c)D(c)C(cbadc蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v。利用平衡常數(shù)。利用平衡常數(shù), ,求平衡時(shí)各組分的濃度求平衡時(shí)各組分的濃度v例例 1.在某溫度下在某溫度下,第一將第一將 H2 和和 2 各各 0.10mol 的氣態(tài)混合物充入的氣態(tài)混合物充入 10L 的密閉容器中，充分的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后反應(yīng)，達(dá)到平衡后,測得測得 c(H2)=0.0080個(gè)摩爾個(gè)摩爾/L。v(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù)。求反應(yīng)的平衡常數(shù)。v(2)在上述溫度下在上述溫度下,第一將第一將 H2 和和 2 各各 0.20mol 的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中，

10、試求達(dá)到的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中，試求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v。利用平衡常數(shù)。利用平衡常數(shù), ,求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化求平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率率v例例 2.在密閉容器中在密閉容器中,將將 2.0mol CO 和和 10mol H2O 混合加熱到混合加熱到 800oC ，達(dá)到下列平衡，達(dá)到下列平衡:v K=1.0v求求 CO 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 CO2 的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v化學(xué)平衡常數(shù)的涵義：化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡常數(shù)的涵義：化學(xué)反應(yīng)的限度v利用平衡常數(shù)，可以求平衡時(shí)各組分的濃利

11、用平衡常數(shù)，可以求平衡時(shí)各組分的濃度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。v關(guān)鍵：關(guān)鍵：v(1) 將平衡濃度表示清楚將平衡濃度表示清楚 (“列表法列表法”) ；v(2) 代到平衡常數(shù)表示式中；代到平衡常數(shù)表示式中；v(3) 解方程。解方程。蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v2SO 2(g)+O2(g)2SO 3(g) 是硫酸制造工業(yè)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。的基本反應(yīng)。 850K 時(shí)，在定密閉反應(yīng)器中，時(shí)，在定密閉反應(yīng)器中，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后測得如此當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后測得如此 2,O2 和因和因此此 3 的濃度分別為的濃度分別為 6.0 10-3個(gè)摩爾個(gè)摩爾/L ， 8.

12、0 10-3個(gè)摩爾個(gè)摩爾/L 和和 4.4 10-2個(gè)摩爾個(gè)摩爾/L 。若將。若將2.0molSO2 和和 1.0molO 2 注入體注入體積為積為 1L 的密閉反應(yīng)器中，在的密閉反應(yīng)器中，在 850K 時(shí)達(dá)到時(shí)達(dá)到平衡，求平衡時(shí)因此平衡，求平衡時(shí)因此 2 的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。v94.9%蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v1.(2000 天津高考）在某溫度下，可逆反應(yīng)：天津高考）在某溫度下，可逆反應(yīng)：v媽媽 (g)+nB(g) 個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī) (g)+ qD(g) 的的平衡常數(shù)為，下列說法正確的是（）平衡常數(shù)為，下列說法正確的是（）v。越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越

13、。越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大大v。越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越。越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大大v。隨反應(yīng)物濃度改變而改變。隨反應(yīng)物濃度改變而改變v。隨溫度改變而改變。隨溫度改變而改變蘇州高新區(qū)第一中學(xué)蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 姚明站姚明站v2.(2002 上海高考）在一定體積密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：上海高考）在一定體積密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)： CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2 O(g),v其平衡常數(shù)和溫度其平衡常數(shù)和溫度 t 的關(guān)系如下：的關(guān)系如下：v(1)k 的表達(dá)式為：的表達(dá)式為：v(2)該反應(yīng)為該反應(yīng)為v(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)（）能判斷