化學反應的限度(化學平衡常數(shù))

1、1）定義：在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。1、可逆反應（1 1）不能進行到底，有一定限度）不能進行到底，有一定限度（2 2）正反兩個方向的反應在同時進行）正反兩個方向的反應在同時進行（3 3）一定條件下，正逆反應達平衡）一定條件下，正逆反應達平衡2）特點：2、化學平衡狀態(tài) (1)V(1)V正正= V= V逆逆00，動態(tài)平衡，動態(tài)平衡(2)(2)各組分濃度一定或物質(zhì)的量一定（不是相等）各組分濃度一定或物質(zhì)的量一定（不是相等）氨氣的用途比較廣泛，大量用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥氨氣的用途比較廣泛，大量用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸，氨還可用做致冷劑，如制化肥、

2、硝酸、銨鹽、以及硝酸，氨還可用做致冷劑，如制化肥、硝酸、銨鹽、純堿以及在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、純堿以及在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、尿素等。其中制化肥、硝酸是較重要的兩種用途。尿素等。其中制化肥、硝酸是較重要的兩種用途。合成氨工廠合成氨工廠高溫、催化劑高溫、催化劑可逆反應可逆反應N2 + 3H2 2NH3該反應是可逆反應不可能進行完全該反應是可逆反應不可能進行完全,可是反應進行的程度有多大呢？可是反應進行的程度有多大呢？ 高壓高壓第二節(jié)第二節(jié) 化學反應的限度化學反應的限度 第第1 1課時課時化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù) HIHI2 2/ / HH2 2II2 2 初始濃度

3、（初始濃度（mol/Lmol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/Lmol/L）C C0 0（H H2 2）C C0 0(I(I2 2) )C C0 0(HI)(HI) H H2 2 I I2 2 HIHI0.010670.010670.011960.011960 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.015590.011340.011340.0075100.0075100 00.0045650.

4、0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.0004798 0.00047980.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.4978354.4978354.6175554.6175554.4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.32762交流交流研討研討問題問題1 1：請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)計算平衡時的請根據(jù)表中的實

5、驗數(shù)據(jù)計算平衡時的 HI2/H2I2 的的值，將結果填入表中。值，將結果填入表中。實驗測得反應H H2 2（g g） I I2 2（g g） 2HI 2HI（g g）在在698.6698.6K K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度。 問題問題2 2請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。結論：結論： 在保持體系在保持體系溫度不變溫度不變的情況下，不論反應物的情況下，不論反應物或生成物的初始濃度如何，不論化學反應的方或生成物的初始濃度如何，不論化學反應的方向如何，達到化學平衡狀態(tài)后，向如何，達到化學平衡狀態(tài)后， HIHI2 2/H/H2 2II2 2 的值為一常數(shù)。的值為

6、一常數(shù)。一、化學平衡常數(shù)（一、化學平衡常數(shù)（K K）對于任一可逆反應對于任一可逆反應: : aA aA bB cC bB cC dD dD說明說明： 1 1、CC、DD、AA、BB分別表示生成物與反應物的平衡濃分別表示生成物與反應物的平衡濃度，該式為生成物濃度積與反應物濃度積比值，方次度，該式為生成物濃度積與反應物濃度積比值，方次a a、b b、c c、d d是物質(zhì)前的系數(shù)。是物質(zhì)前的系數(shù)。 CcDd AaBbK K 2 2、有純固體或純液體參與的化學反應，不列入平衡常數(shù)的表、有純固體或純液體參與的化學反應，不列入平衡常數(shù)的表達式；只有溶液和氣體的濃度列入表達式。達式；只有溶液和氣體的濃度列入

7、表達式。交流研討交流研討1molL-1 NH3N21/2 H23/2 NH32N2 H23N2 H23 NH32NH4+ OH-NH3H2OCO2COAg+ Cl-(molL-1)2 反應反應K K單位單位1 11/2N1/2N2 2(g)(g)3/2 H3/2 H2 2(g) NH(g) NH3 3(g)(g) ( (mol/L)mol/L)112 2N N2 2（g g） 3H 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g) (mol/L)(mol/L)223 32 2NHNH3 3(g) N(g) N2 2(g)(g) 3H 3H2 2(g)(g) ( (mol/L)mol/L

8、)2 24 4NHNH3 3HH2 2O(aq) NHO(aq) NH4 4(aq)(aq) OHOH(aq)(aq) 5 5FeO(s) FeO(s) CO(g) Fe(s)CO(g) Fe(s) COCO2 2(g)(g) 6 6AgCl(s) AgAgCl(s) Ag(aq) (aq) Cl Cl(aq)(aq) 問題問題：通過上面的練習，你在書寫平衡表達式時 有了哪些發(fā)現(xiàn)？ o1、對于同一化學反應，由于書寫方式不同，各、對于同一化學反應，由于書寫方式不同，各反應物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達式反應物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達式就不同。就不同。o2、對于給定的化學反應，正、

9、逆反應的平衡常、對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。數(shù)互為倒數(shù)。o3、平衡常數(shù)的單位也與化學方程式的表示形式、平衡常數(shù)的單位也與化學方程式的表示形式相對應。相對應。二、平衡常數(shù)表達式書寫的注意事項二、平衡常數(shù)表達式書寫的注意事項 交流研討：閱讀第四十二面資料在線交流研討：閱讀第四十二面資料在線交流交流研討研討o請通過以下各反應平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應可請通過以下各反應平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應可能進行的程度：能進行的程度：化化 學學 反反 應應K的數(shù)值的數(shù)值反應程度反應程度2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)（570K） 約為約為101059592HCl(g) H

10、2(g)+Cl2(g) (300K)約為約為1033PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) (470K)約為約為正反應幾乎不發(fā)生正反應幾乎不發(fā)生正逆反應相當正逆反應相當正反應接近完全正反應接近完全三、平衡常數(shù)的應用三、平衡常數(shù)的應用 應用應用1 1平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的程度，平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應進行得越完全。平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應進行得越完全。 如何利用如何利用Q和和K的相對大小判斷反應是否的相對大小判斷反應是否達到平衡達到平衡CcDdK= AaBbcc (C) c d(D)Q= ca (A) c b(B)濃度商：濃度商：把某一反

11、應在任何時刻、任何狀態(tài)下的這種濃把某一反應在任何時刻、任何狀態(tài)下的這種濃度關系叫做濃度商，度關系叫做濃度商，用用Q Q表示。表示。即平衡狀態(tài)下：即平衡狀態(tài)下：Q Q K K如果如果Q QK K或或Q QK K時，則說明該反應沒有達到平衡狀態(tài)時，則說明該反應沒有達到平衡狀態(tài)Q Qc cc c(C)c(C)cd d(D)(D)c ca a(A)c(A)cb b(B)(B)應用應用2 2：借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一：借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一個可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)個可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)溫度溫度( (K） 序序號號 初始濃度（初始濃度（mol/L） 平衡濃度（平

12、衡濃度（mol/L） c0(H2) c0(I2) c0(HI) H2I2HI698.6698.6 0.010670.010670.011960.01196 0 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.0176754.492854.49280.011350.011350.009040.009044 4 0 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.0155954.606754.6067 0 0 0 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.

13、00841054.306054.3060798.6 0.011350.011350.009040.00904 0 0 0.004560.004560.001950.001950.008590.008598.28838.2883 0 0 0 00.016550.016550.003390.003390.003390.003390.009770.009778.30138.3013 0 0 0 00.012580.012580.002580.002580.002580.002580.007420.007428.26278.2627 HI2 H2I2H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0結論

14、：結論：K僅隨僅隨溫度溫度而改變而改變具體是如何關聯(lián)，后面學習在談！具體是如何關聯(lián)，后面學習在談！恒溫恒溫下，在容積為下，在容積為2L的恒容密閉容器的恒容密閉容器A中通入中通入1mol N2與與1mol H2的混合氣體，發(fā)生如下反應：的混合氣體，發(fā)生如下反應：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，0，一段時間后，一段時間后，達到平衡，若達到平衡，若平衡平衡時時氨氣氨氣的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.4mol。（1）計算此溫度時該反應的計算此溫度時該反應的 K值為值為 ，（2）若）若降低降低A容器的容器的溫度溫度，該反應，該反應K值值 （填（填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”）12.5(mol/L)-2增大增大2、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應：、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應：CO+H2O(g) CO2+H2 H0。其化學平衡常數(shù)。其化學平衡常數(shù)K與溫度與溫度T的關系如下表：的關系如下表：某溫度下，平衡濃度符合下式：某溫度下，平衡濃度符合下式：CO2H2=CO H2O，試判斷此時的溫度為，試判斷此時的溫度為 K;T(K)70