第1課時化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率

1、第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時 化學(xué)平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率煤炭的廣泛應(yīng)用會釋放出含有二氧化硫等有害物質(zhì)的滾滾濃煤炭的廣泛應(yīng)用會釋放出含有二氧化硫等有害物質(zhì)的滾滾濃煙，造成大氣污染。英國科學(xué)家曾提出增加煙囪高度延長二煙，造成大氣污染。英國科學(xué)家曾提出增加煙囪高度延長二氧化硫與氧氣反應(yīng)的時間的方法來試圖減少污染的方法，事氧化硫與氧氣反應(yīng)的時間的方法來試圖減少污染的方法，事實(shí)證明無論煙囪建得多高，都無法消除二氧化硫的污染。實(shí)證明無論煙囪建得多高，都無法消除二氧化硫的污染?！舅伎肌浚ā舅伎肌浚? 1）二氧化硫能造成哪些污染？）二氧化硫能造成哪些污染？（2 2）為什么無論如何延長二氧化硫與氧氣反應(yīng)的時間都

2、無）為什么無論如何延長二氧化硫與氧氣反應(yīng)的時間都無法消除二氧化硫的污染？法消除二氧化硫的污染？1.1.掌握化學(xué)平衡常數(shù)的含義和應(yīng)用。掌握化學(xué)平衡常數(shù)的含義和應(yīng)用。（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 2.2.掌握平衡轉(zhuǎn)化率掌握平衡轉(zhuǎn)化率的應(yīng)用（借助三段式）。的應(yīng)用（借助三段式）。（重點(diǎn)）重點(diǎn)） 3.3.從從Kc c、Qc c角度理解影響化學(xué)平衡的因素。角度理解影響化學(xué)平衡的因素?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)：化學(xué)平衡狀態(tài)：在在 的的 反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率率 ，反應(yīng)混合物中各組分的，反應(yīng)混合物中各組分的 的狀態(tài)，的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。一定條件下一定條件下可逆可逆相等相等濃

3、度保持不變濃度保持不變 是可逆反應(yīng)在某種條件下所能達(dá)到的最大限度。是可逆反應(yīng)在某種條件下所能達(dá)到的最大限度。此時各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量（轉(zhuǎn)化率）也保持不變。此時各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量（轉(zhuǎn)化率）也保持不變。注意：注意：【復(fù)習(xí)鞏固】【復(fù)習(xí)鞏固】可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度就會達(dá)到平衡狀態(tài)，你知道這可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度就會達(dá)到平衡狀態(tài)，你知道這時可逆反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度嗎？平衡體系中反應(yīng)物和時可逆反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度嗎？平衡體系中反應(yīng)物和生成物各占多少嗎？生成物各占多少嗎？為了更準(zhǔn)確地了解可逆反應(yīng)的進(jìn)程，為了更準(zhǔn)確地了解可逆反應(yīng)的進(jìn)程，定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度，定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度，引入新的概念引入新的概念

4、化學(xué)平衡常數(shù)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)。【思考與交流】【思考與交流】 序序號號 初始濃度初始濃度1010-2-2 mol/L mol/L698.6K698.6K平衡濃度平衡濃度1010-2 -2 mol/Lmol/L698.6K698.6K平衡時平衡時c c0 0(H(H2 2) )c c0 0(I(I2 2) )c c0 0(HI)(HI)HH2 2 II2 2 HIHI1 11.0671.0671.1961.1960 00.183 10.183 10.312 90.312 91.7671.7672 21.1351.1350.904 40.904 40 00.356 00.356 00.125 00.1

5、25 01.5591.5593 31.1341.1340.751 00.751 00 00.456 50.456 50.0737 80.0737 81.3541.3544 40 00 01.0691.0690.114 10.114 10.114 10.114 10.841 00.841 0222HIH I I I2 2(g) +H(g) +H2 2(g) 2HI(g)(g) 2HI(g)54.554.554.654.654.454.454.354.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算平衡時根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算平衡時 的值，并分析其中規(guī)律。的值，并分析其中規(guī)律。222HIH I ?698.6 K698.6 K再對比再

6、對比730.6 K730.6 K時的相關(guān)數(shù)據(jù)時的相關(guān)數(shù)據(jù)(1)(1)相同溫度，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時相同溫度，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時 的數(shù)值相同的數(shù)值相同嗎？嗎？(2)(2)這個常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度大小有關(guān)嗎？這個常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度大小有關(guān)嗎？(3)(3)這個常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡有關(guān)系嗎？這個常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡有關(guān)系嗎？222HIH I 分析實(shí)驗數(shù)據(jù)，思考下列問題：分析實(shí)驗數(shù)據(jù)，思考下列問題：無關(guān)。即與平衡建立的過程無關(guān)。無關(guān)。即與平衡建立的過程無關(guān)。無關(guān)。無關(guān)。相同，是個常數(shù)。相同，是個常數(shù)?！舅伎寂c交流】【思考與交流】 CCc cDDd dAAa aBBb b濃度平衡常數(shù)濃

7、度平衡常數(shù)Kc c =意義：反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)意義：反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)K在一定溫度時在一定溫度時, ,當(dāng)可逆反應(yīng)當(dāng)可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為化學(xué)平衡濃度的冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。觀察反

8、應(yīng)特點(diǎn)，寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，并寫出單位：觀察反應(yīng)特點(diǎn)，寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，并寫出單位：1.1/2N1.1/2N2 2+3/2H+3/2H2 2 NH NH3 3 2.N2.N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 3.2NH3.2NH3 3 N N2 2+3H+3H2 2 4.C(s)+H4.C(s)+H2 2O CO+HO CO+H2 2 NH NH3 3 NN2 2 1/21/2HH2 2 3/23/2 NH NH3 3 2 2 N N2 2HH2 2 3 3 N N2 2HH2 2 3 3 NH NH3 3 2 2 COH COH2 2 H H2 2OO純固體和液體的

9、濃度為純固體和液體的濃度為1 1，不列入，不列入Kc c式子。式子。(molL(molL-1-1) )-1-1(molL(molL-1-1) )-2-2(molL(molL-1-1) )2 2molLmolL-1-1【思考與交流】【思考與交流】 1.1.對于某一對于某一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)，Kc c的表達(dá)式唯一嗎？的表達(dá)式唯一嗎？2.2.對于系數(shù)一定的化學(xué)反應(yīng)，對于系數(shù)一定的化學(xué)反應(yīng)，Kc c的數(shù)值受何影響？的數(shù)值受何影響？3.3.對于某一可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)和逆反應(yīng)的對于某一可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)和逆反應(yīng)的Kc c有何關(guān)系？有何關(guān)系？互為倒數(shù)，單位不同?；榈箶?shù)，單位不同。不唯一。取決于化學(xué)方程式的

10、系數(shù)。不唯一。取決于化學(xué)方程式的系數(shù)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。只有溫度變，只有溫度變， Kc c才會變。才會變?！舅伎寂c交流】【思考與交流】 練習(xí)：已知練習(xí)：已知 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3（H00）在）在400400達(dá)到平衡達(dá)到平衡時，時，NN2 2=1 molL=1 molL-1-1，HH2 2=2 molL=2 molL-1-1，NHNH3 3=4 molL4 molL-1-1，(1)(1)則則400400時此反應(yīng)的平衡常數(shù)是時此反應(yīng)的平衡常數(shù)是 。(2)(2)其逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是其逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是 。(3)(3)若保持溫度不變，將容器體積

11、縮小一半，則平衡常數(shù)為若保持溫度不變，將容器體積縮小一半，則平衡常數(shù)為 。2(molL2(molL-1-1) )-2-20.5 (molL0.5 (molL-1-1) )2 22(molL2(molL-1-1) )-2-2【練一練】若達(dá)到平衡后升高溫度，化學(xué)平衡向若達(dá)到平衡后升高溫度，化學(xué)平衡向 方向移動；方向移動；化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù) ( (填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”) )。注意：注意：Kc c只受溫度影響。升高溫度，吸熱反應(yīng)的只受溫度影響。升高溫度，吸熱反應(yīng)的Kc c增大，增大，放熱反應(yīng)的放熱反應(yīng)的Kc c減小。減小。減小減小逆反應(yīng)逆反應(yīng)對于反應(yīng)對于反應(yīng)N N2

12、2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3（H010105 5時時 ，反應(yīng)進(jìn)行得較完全；，反應(yīng)進(jìn)行得較完全；Kc c1010-5-5時，反應(yīng)很難正向進(jìn)行。時，反應(yīng)很難正向進(jìn)行。3.3.判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。c cc c(C)c(C)cd d(D)(D)c ca a(A)c(A)cb b(B)(B)任意狀態(tài)時：任意狀態(tài)時：濃度商濃度商Qc c= =CCc cDDd dAAa aBBb b達(dá)到平衡狀態(tài)時達(dá)到平衡狀態(tài)時 Kc c= =在某溫度下，用濃度商在某溫度下，用濃度商Qc c與與Kc c比較大小來判斷是否達(dá)到平比較大小來判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)。衡狀態(tài)。對于可

13、逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) c cc c(C)c(C)cd d(D)(D)c ca a(A)c(A)cb b(B)(B)濃度商濃度商QC C= =濃度商濃度商 Qc c= =Kc c 反應(yīng)狀態(tài)反應(yīng)狀態(tài) 。 Qc c Kc c 反應(yīng)狀反應(yīng)狀態(tài)態(tài) 。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)行CCc cDDd dAAa aBBb b達(dá)到平衡狀態(tài)時達(dá)到平衡狀態(tài)時 Kc=任意狀態(tài)時：任意狀態(tài)時：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(

14、g) 4.4.判斷可逆反應(yīng)平衡移動的方向判斷可逆反應(yīng)平衡移動的方向平衡時，平衡時，Kc c= = BB2 2 AA加入一定量的加入一定量的A A后，后，Qc c Kc c平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向正反應(yīng)方向移動正正已知一定條件下，已知一定條件下，A(g) 2B(g)A(g) 2B(g)達(dá)到平衡，達(dá)到平衡，再加入一定量的再加入一定量的A A，平衡向，平衡向 反應(yīng)方向移動。反應(yīng)方向移動。1 1 01 1 0 x 2x 2xx 2x 2xX + 2Y 2Z X + 2Y 2Z n n始始n nn n平平1-x 1-2x 2x1-x 1-2x 2xx=1/3x=1/3D D【提示】【提示】練習(xí)練習(xí):

15、:已知密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：已知密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g) 2Z(g),X(g)+2Y(g) 2Z(g),取取X X和和Y Y按按1:11:1的物質(zhì)的量之比混合，達(dá)到平衡后，測得混合氣的物質(zhì)的量之比混合，達(dá)到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3:2,3:2,則則Y Y的轉(zhuǎn)化率最接近于（的轉(zhuǎn)化率最接近于（ ）A.33% B.40% C.50%A.33% B.40% C.50% D.65% D.65%(1-x)+(1-2x)(1-x)+(1-2x)2x2x= =32【練一練】1.Y1.Y的平衡轉(zhuǎn)化率

16、的大小能說明反應(yīng)的程度嗎？的平衡轉(zhuǎn)化率的大小能說明反應(yīng)的程度嗎？2.X2.X、Y Y的平衡轉(zhuǎn)化率相同嗎？的平衡轉(zhuǎn)化率相同嗎？3.3.如果增加如果增加X X，平衡如何移動？，平衡如何移動？Y Y的平衡轉(zhuǎn)化率如何變化？的平衡轉(zhuǎn)化率如何變化？能。能。Y Y的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明反應(yīng)的程度越大。的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明反應(yīng)的程度越大。如果增加如果增加X X，則平衡向正反應(yīng)方向移動。，則平衡向正反應(yīng)方向移動。Y Y的轉(zhuǎn)化量增加，平衡轉(zhuǎn)化率也增大。的轉(zhuǎn)化量增加，平衡轉(zhuǎn)化率也增大。結(jié)合上題結(jié)果，思考下列問題：結(jié)合上題結(jié)果，思考下列問題：不一定相同。不一定相同。X(g)+2Y(g) 2Z(g)X(g)+2Y(g

17、) 2Z(g)【思考與交流】【思考與交流】 三、平衡轉(zhuǎn)化率三、平衡轉(zhuǎn)化率1.1.用不同物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率表示同一反應(yīng)的程度時，數(shù)用不同物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率表示同一反應(yīng)的程度時，數(shù)值可能不同。值可能不同。2.2.增增加加一種反應(yīng)物，則另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大。一種反應(yīng)物，則另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大。 物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)程度越大。物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)程度越大。平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率 = 100%100%平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量該反應(yīng)物的起始總量該反應(yīng)物的起始總量？ ？例例: :某溫度下將某溫度下將H H2 2和和I I2 2各各0.1 mol0

18、.1 mol的氣態(tài)混合物充入的氣態(tài)混合物充入10 L10 L密閉容密閉容器中充分反應(yīng)器中充分反應(yīng), ,達(dá)到平衡后達(dá)到平衡后, ,測得測得H H2 2的濃度為的濃度為0.008 molL0.008 molL-1-1。(1)(1)求該溫度下的平衡常數(shù)。求該溫度下的平衡常數(shù)。(2)(2)求求H H2 2的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。0.008 0.008 0.01 0.01 0 0.01 0.01 0 0.002 0.002 0.004 0.004 0.002 0.002 0.004 0.004 0.008 0.008 解：解：平衡（平衡（molLmolL-1-1）: :起始（起始（molLmolL-1-1）

19、: :轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)化（molLmolL-1-1）: : H H2 2 + I + I2 2 2HI 2HI 【練一練】=0.25=0.25(1)(1)K = =(0.008 mol(0.008 molL L-1-1) )2 2(0.004 mol(0.004 molL L-1-1) )2 2(2)(H(2)(H2 2)=)=0.002 mol0.002 molL L-1-10.01 mol0.01 molL L-1-1100%100% =20%=20%平衡（平衡（molmolL L-1-1）: :起始（起始（molmolL L-1-1）: :轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)化（molmolL L-1-1）: : 0.00

20、80.0080.01 0.01 0 0.01 0.01 0 0.0020.0020.0040.004 0.002 0.0020.0040.004 0.008 0.008H H2 2 + I + I2 2 2 HI 2 HI 答：答：（1 1）該溫度下的平衡常數(shù)為）該溫度下的平衡常數(shù)為0.250.25。（2 2）H H2 2的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為20%20%。CCc cDDd dAAa aBBb b1.1.能反映化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，能反映化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)2.2.平衡常數(shù)只

21、與溫度有關(guān)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。3.3.升高溫度，吸熱反應(yīng)的升高溫度，吸熱反應(yīng)的Kc c增大，放熱反應(yīng)的增大，放熱反應(yīng)的Kc c減小。減小。aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)K=1.1.物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)程度越大。物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)程度越大。2.2.增大一種反應(yīng)物的濃度，另一種反應(yīng)物的平增大一種反應(yīng)物的濃度，另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大。衡轉(zhuǎn)化率增大。二、平衡轉(zhuǎn)化率二、平衡轉(zhuǎn)化率 利用三段式計算利用三段式計算1 1下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中錯誤的是（下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中錯誤的是（ ） A A某特定反應(yīng)

22、的平衡常數(shù)僅受溫度影響某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅受溫度影響 B B催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小C C平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡必發(fā)生移動平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡必發(fā)生移動 D D化學(xué)平衡移動時，平衡常數(shù)必改變化學(xué)平衡移動時，平衡常數(shù)必改變D D2.2.（雙選）在某溫度下，可逆反應(yīng)：（雙選）在某溫度下，可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為K，下，下列說法正確的是（列說法正確的是（ ）A.A.K越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大B.B.K越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大C.C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變隨反應(yīng)物濃度的改變而改變D.D.K隨溫度的改變而改變隨溫度的改變而改變ADAD3 3某溫度時，某溫度時，N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3的平衡常數(shù)的平衡常數(shù)K=a,=a,則此溫度則此溫度下，下，NHNH3 3 3/2H 3/2H2 2+1/2N+1/2N2 2的平衡常數(shù)為（的平衡常數(shù)為（ ）A A B Ba a1/21/2 C Ca a2 2 D Da a-2-2A A NH NH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 3K