化學(xué)反應(yīng)限度(公開課)

1、第一課時(shí)第一課時(shí)高二化學(xué)備課組高二化學(xué)備課組化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)第第2 2章章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第第2節(jié)節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度1、什么是可逆反應(yīng)？2、什么是化學(xué)平衡狀態(tài)？ 有何特征？復(fù)習(xí)引入復(fù)習(xí)引入可逆反應(yīng)可逆反應(yīng):在在相同條件相同條件下同時(shí)向正、下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng).NO(g)NO2(g) N2O3(g)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度保反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)物和生成

2、物濃度保持不變的狀態(tài)。持不變的狀態(tài)。特征特征:(1)條件：一定條件下條件：一定條件下 (2)對(duì)象：可對(duì)象：可逆逆反應(yīng)反應(yīng) (3)動(dòng)：動(dòng)：動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡態(tài)平衡 (4)等等： v(正正) v(逆逆) (5)定定：反應(yīng)物和生成物濃度保持不變：反應(yīng)物和生成物濃度保持不變【交流研討】反應(yīng) 在698.6K時(shí)各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度的測(cè)量結(jié)果如下表所示：初始濃度（mol/L）平衡濃度（ mol/L ）0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.000

3、73780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.5054.6254.4354.1654.33不管不管H2,I2和和HI的初始濃度是多大，的初始濃度是多大，只要保持反應(yīng)體系的溫度不變只要保持反應(yīng)體系的溫度不變，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后， 就為常數(shù)。就為常數(shù)。 H2 I2 HI2根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律的值，并分析其中規(guī)律222IHHI【交流研討2】以上的結(jié)論是否只適用于某一特以上的結(jié)論是否只適用于某一特定反應(yīng)還是適用

4、于所有的可逆反應(yīng)？定反應(yīng)還是適用于所有的可逆反應(yīng)？2NO2 N2O4初始濃度（mol/L）平衡濃度（ mol/L ）C0(NO2 )C0( N2O4 ) NO2 N2O4 00.10.120.040.10.10.160.072.72.8 NO22 N2O4 （373K） 結(jié)論相同，結(jié)論相同，只要體系的溫度不變只要體系的溫度不變，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后， 就為常數(shù)。就為常數(shù)。 NO22 N2O4根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律的值，并分析其中規(guī)律 NO22 N2O4 對(duì)于任一可逆反應(yīng)：對(duì)于任一可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g） cC（g）+

5、 dD（g），），試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。 CcDd AaBbK K 單位：?jiǎn)挝唬海╩olL-1）c+d-a-b化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式(上海高考題上海高考題)一定條件下，在體積為一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為催化劑為Cu2O/ZnO)： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=_。3005000tBtA時(shí)間時(shí)間(min)nAnBn(CH3OH)(mol)鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2、在一定條件下

6、，、在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為：的反應(yīng)為： 2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3 (g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。3、在在25時(shí)，時(shí)，F(xiàn)e (OH)33H Fe3 3H2O該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。 如果反應(yīng)中有如果反應(yīng)中有純固體純固體或或溶劑（溶劑（純液體純液體）參加，它們參加，它們不列入不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中。因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú黄胶獬?shù)的表達(dá)式中。因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中變的，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。各溶質(zhì)的濃度。書寫平

7、衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項(xiàng)：書寫平衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項(xiàng)：材料材料分析分析溫度溫度（K）序序號(hào)號(hào)初始濃度（初始濃度（mol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.

8、0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420222IHHI 測(cè)量獲得反應(yīng)測(cè)量獲得反應(yīng)H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在，在698.6K或或798.6K時(shí)各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度，結(jié)果如下表：時(shí)各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度，結(jié)果如下表：54.554.454.254.38.38.38.354.6化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)K K只與溫度有關(guān)！溫度變，只與溫度有關(guān)！溫度變，K K則變！則變！反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)K 單位 1/2N2(g)+

9、3/2H2(g) NH3(g) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 2NH3 (g) N2(g)+3H2(g) NH3H2O(aq) NH4+(aq)+OH- (aq) AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-（aq） FeO(s)+CO(g) Fe(s)+ CO2(g) NH3N21/2H23/2NH32N2 H23NH32N2 H23NH3H2ONH4+ OH-Ag+Cl-CO2CO(molL-1)-1(molL-1)-2(molL-1)2molL-1(molL-1)21235641交流交流研討研討 化學(xué)反應(yīng)K 單位 NH3N21/2H23/2NH32N2 H23(molL-1)-1(

10、molL-1)-2123交流交流研討研討2NH3 (g) N2(g)+3H2(g) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) NH32N2 H23(molL-1)2規(guī)律：規(guī)律：1、對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，、對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同。平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同。2、對(duì)于同一反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。、對(duì)于同一反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。分析數(shù)據(jù)，尋找平衡常數(shù)表達(dá)式與各物質(zhì)的系數(shù)的關(guān)系分析數(shù)據(jù)，尋找平衡常數(shù)表達(dá)式與各物質(zhì)的系數(shù)的關(guān)系分析數(shù)據(jù)，尋找同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)平衡

11、常數(shù)的關(guān)系分析數(shù)據(jù)，尋找同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系5 5在一定溫度下將在一定溫度下將3 mol CO3 mol CO2 2和和2 mol H2 mol H2 2混合于混合于2 L2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)： COCO2 2(g)(g)H H2 2(g) (g) CO(g)CO(g)H H2 2O(g)O(g) 已知在已知在700700時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K K1 10.60.6，則，則 CO(g) CO(g)H H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù) K K2 2_， CO

12、 CO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g) CO(g) CO(g)H H2 2O(g)O(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù)K K3 3_。鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)6、已知在一定溫度下：、已知在一定溫度下：C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K；C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K1；CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K2 ，則則K、K1、K2之間的關(guān)系是：之間的關(guān)系是： ?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 1、判斷反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的限度。、判斷反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的限度。 K值越大，反應(yīng)物的濃度

13、越值越大，反應(yīng)物的濃度越 ，生成物，生成物的濃度越的濃度越 ，反應(yīng)就越，反應(yīng)就越 。 CcDd AaBbK K K值越小，反應(yīng)物的濃度越值越小，反應(yīng)物的濃度越 ，生成物，生成物的濃度越的濃度越 ，反應(yīng)就越，反應(yīng)就越 。小小大大完全完全大大小小不完全不完全詳細(xì)內(nèi)容見詳細(xì)內(nèi)容見P42資料在線資料在線2、利用平衡常數(shù)可以判斷可逆反應(yīng)是否平衡。、利用平衡常數(shù)可以判斷可逆反應(yīng)是否平衡。（2 2）Q QK K？（3 3）Q QK K？（1 1）Q QK Kcc(C)cd(D)ca(A)cb(B)=Q濃度商濃度商K=CcDdAaBb反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)向逆反應(yīng)方向

14、進(jìn)行平衡常數(shù)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 對(duì)于可逆反應(yīng)，對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的在一定的溫度的任意時(shí)刻任意時(shí)刻, , 反應(yīng)物的濃度和生成物反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：的濃度有如下關(guān)系：aA( (g) )+bB( (g) ) cC( (g) )+ dD( (g) ) 恒溫下，反應(yīng)：恒溫下，反應(yīng)：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g) ， 此溫度時(shí)該反應(yīng)的此溫度時(shí)該反應(yīng)的 K為為12.5。 若在此溫度下，向一容器按物質(zhì)的量濃度分別為若在此溫度下，向一容器按物質(zhì)的量濃度分別為2 molL-1 、1 molL-1 、1 molL

15、-1充入充入N2、H2、NH3。此時(shí)此時(shí),該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài) (填填“是是”或或“否否”)。否否此時(shí)，該反應(yīng)向此時(shí)，該反應(yīng)向 方向進(jìn)行。方向進(jìn)行。正反應(yīng)正反應(yīng) 若再次平衡后，若再次平衡后， N2、H2、NH3的平衡濃度又將分別的平衡濃度又將分別是是 ？ 、 ？ 、 ？ 。化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用例題例題 【作業(yè)布置作業(yè)布置】1 1、預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容：預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容： 課本課本P P44454445，平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算；，平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算；2 2、校本作業(yè)、校本作業(yè)對(duì)于任一可逆反應(yīng)：對(duì)于任一可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g），），試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。試寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。 CcDd A