【化學(xué)】化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡ppt課件

1、第三節(jié)化學(xué)平衡第二章第二章 化學(xué)反響速率與化學(xué)平衡化學(xué)反響速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)：t./ ；:；2平衡常數(shù)的推導(dǎo)平衡常數(shù)的推導(dǎo)序序號號起始時(shí)濃度起始時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)濃度平衡時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)平衡時(shí)c (H2)c(I2)c (HI)cH2cI2cHI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.00841

2、0I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33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。c (HI)2c(H2) c(I2) 2c (HI)c(H2) c(I2) 1、定義：、定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反響到達(dá)平衡在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反響到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反響物濃度冪之時(shí)，生成物濃度冪之積與反響物濃度冪之積積( (化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪) )的比值是一個(gè)常數(shù)。的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反響的化學(xué)平衡常數(shù)簡這個(gè)常數(shù)就是該反響的化學(xué)平衡常數(shù)簡稱平衡常數(shù)稱平衡常數(shù)2、表達(dá)式：、表達(dá)

3、式：四、化學(xué)平衡常數(shù)四、化學(xué)平衡常數(shù)1K值越大，表示反響進(jìn)展的程度越大，反響物值越大，表示反響進(jìn)展的程度越大，反響物轉(zhuǎn)化率也越大。轉(zhuǎn)化率也越大。3、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：定量的衡量化學(xué)反響進(jìn)展的程度定量的衡量化學(xué)反響進(jìn)展的程度2普通當(dāng)普通當(dāng)K105時(shí)，該反響進(jìn)展得根本完全。時(shí)，該反響進(jìn)展得根本完全。4、判別可逆反響能否到達(dá)平衡及反響向何方向進(jìn)展、判別可逆反響能否到達(dá)平衡及反響向何方向進(jìn)展對于可逆反響，在一定的溫度的恣意時(shí)辰，反響物對于可逆反響，在一定的溫度的恣意時(shí)辰，反響物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：叫該反響的濃度商叫該反響的濃度商1QC

4、K ，反響向正方向進(jìn)展，反響向正方向進(jìn)展2QCK ，反響處于平衡形狀，反響處于平衡形狀3QCK ，反響向逆方向進(jìn)展，反響向逆方向進(jìn)展5、利用可判別反響的熱效應(yīng)、利用可判別反響的熱效應(yīng)假設(shè)升高溫度，值增大，那么正反響為吸熱反假設(shè)升高溫度，值增大，那么正反響為吸熱反響響假設(shè)升高溫度，值減小，那么正反響為放熱假設(shè)升高溫度，值減小，那么正反響為放熱反響反響6、運(yùn)用平衡常數(shù)應(yīng)留意的幾個(gè)問題：、運(yùn)用平衡常數(shù)應(yīng)留意的幾個(gè)問題：(2)在平衡常數(shù)表達(dá)式中：水在平衡常數(shù)表達(dá)式中：水(l)的濃度、固體物質(zhì)的的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫濃度不寫(3)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式

5、的書寫有關(guān)例如：例如：N2+3H2 2NH3的的K1值值 與與1/2N2+3/2H2 NH3的的K2值不一樣值不一樣(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反響物或生成物化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反響物或生成物的濃度無關(guān)。的濃度無關(guān)。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)K1 = K227、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算到達(dá)平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系：到達(dá)平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系：2生成物：平衡濃度生成物：平衡濃度=初始濃度初始濃度+轉(zhuǎn)化濃度轉(zhuǎn)化濃度 生成物生成物D:

6、 c平平(D) = c0(D) +c(D)3各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。c(A):c(D)=a:d1反響物：平衡濃度反響物：平衡濃度=初始濃度初始濃度-轉(zhuǎn)化濃度；轉(zhuǎn)化濃度； 反響物反響物A: c平平(A)=c0(A) - c(A) 對于反響對于反響: aA + bB cC + dD概念了解：平衡轉(zhuǎn)化率概念了解：平衡轉(zhuǎn)化率 用平衡常數(shù)來表示反響的限制有時(shí)不夠直觀，常用用平衡常數(shù)來表示反響的限制有時(shí)不夠直觀，常用平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率來表示反響限制。來表示反響限制。對于可逆反響對于可逆反響: mA(g

7、)+nB (g) pC(g)+qD(g)反響物反響物A的平衡轉(zhuǎn)化率該條件最大轉(zhuǎn)化率可表示：的平衡轉(zhuǎn)化率該條件最大轉(zhuǎn)化率可表示：解題格式：解題格式：可見：課本可見：課本30頁；學(xué)案頁；學(xué)案34-35頁頁(5) K值大小標(biāo)志反響能到達(dá)的最大限制值大小標(biāo)志反響能到達(dá)的最大限制, K值大，反響完全。值大，反響完全。返 回播 放 課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：(1) 平衡是有條件的、動(dòng)態(tài)的。平衡是有條件的、動(dòng)態(tài)的。(2) K不隨起始濃度大而變。不隨起始濃度大而變。(3) K與溫度有關(guān)。與溫度有關(guān)。(4) K與方程式寫法有關(guān)。與方程式寫法有關(guān)。等等 效效 平平 衡衡等效平衡：在一定條件下，可逆等效平衡：在一定條件下

8、，可逆反響只需起始濃度相當(dāng)，無論經(jīng)反響只需起始濃度相當(dāng)，無論經(jīng)過何種途徑，但到達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，過何種途徑，但到達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，只需同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)一樣，只需同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)一樣，這樣的平衡稱為等效平衡。這樣的平衡稱為等效平衡。2SO2 + O2 2SO3 在同溫同壓下到達(dá)下述三個(gè)平衡在同溫同壓下到達(dá)下述三個(gè)平衡amol SO2 bmol O2cmol SO3平衡平衡1 amol SO2 bmol O2 cmol SO3平衡平衡2 kamol SO2 kbmol O2 kcmol SO3平衡平衡3同一平衡同一平衡全等平衡全等平衡等效平衡等效平衡類似平衡類似平衡2、建立等效平衡、建立等效平衡 的途

9、徑：的途徑： 1)先參與反響物，從正反響方向開場，可先參與反響物，從正反響方向開場，可以建立化學(xué)平衡。以建立化學(xué)平衡。 2)假設(shè)先參與生成物，從逆反響方向開場，假設(shè)先參與生成物，從逆反響方向開場，也可以建立等效的化學(xué)平衡。也可以建立等效的化學(xué)平衡。 3)假設(shè)同時(shí)參與反響物與生成物，從中間假設(shè)同時(shí)參與反響物與生成物，從中間形狀開場，同樣可以建立等效的化學(xué)平衡。形狀開場，同樣可以建立等效的化學(xué)平衡。 3、等效平衡形狀的分類與判別：、等效平衡形狀的分類與判別： 等效平衡形狀普通包括等效平衡形狀普通包括恒溫恒壓下的等效平衡恒溫恒壓下的等效平衡恒溫恒容下的等效平衡兩種情況：恒溫恒容下的等效平衡兩種情況：

10、 2SO2 + O2 2SO3 起始： 2mol 1mol 0平衡時(shí)物質(zhì)的量：xmol ymol zmol平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c% 開場開場SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡形狀平衡形狀2mol SO2 1mol O2 假設(shè)起始：假設(shè)起始： 4mol 2mol 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%1恒溫恒壓下，恒溫恒壓下，按倍數(shù)加料構(gòu)成等效平衡按倍數(shù)加料構(gòu)成等效平衡例、在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，堅(jiān)持一定的溫

11、度和壓例、在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，堅(jiān)持一定的溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)展以下反響：強(qiáng)，進(jìn)展以下反響：N2+3H2 2NH3N2+3H2 2NH3。知參與。知參與1molN21molN2和和4mol H24mol H2時(shí)，到達(dá)平衡后生成時(shí)，到達(dá)平衡后生成amolNH3amolNH3。有恒溫恒壓下欲堅(jiān)持平。有恒溫恒壓下欲堅(jiān)持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。填寫以下空白：恒溫恒壓衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。填寫以下空白：恒溫恒壓等效平衡問題等效平衡問題1.5a00.52g-8mg-3ma 起始： 2mol 1mol 0平衡時(shí)物質(zhì)的量：xmol ymol zmol平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c% 2SO

12、2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2開場開場SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡形狀平衡形狀 假設(shè)起始：假設(shè)起始： 4mol 2mol 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%2恒溫恒容下，恒溫恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加壓加壓SO2 a%O2 c%不等效加料建立不等效平衡不等效加料建立不等效平衡此為放縮法n(g)0恒溫恒容下：恒溫恒容下： (n(g)0)等量加料可建立等效平衡等量加料可建立等效平衡 假設(shè)起始：假設(shè)起始： 2mol 2mol 0 起始： 1mol

13、1mol 0平衡時(shí)物質(zhì)的量：xmol ymol zmol平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 開場開場1mol H2 1mol I2平衡形狀平衡形狀H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡形狀平衡形狀H2 a%I2 b%HI c%3恒溫恒容下，恒溫恒容下，按倍數(shù)加料構(gòu)成等效平衡按倍數(shù)加料構(gòu)成等效平衡加壓加壓n(g)=0等效平衡小結(jié)等效平衡小結(jié)條件條件等效條件等效條件結(jié)果結(jié)果恒溫恒容恒溫恒容(n(g)0) 投料投料換

14、算成相同物換算成相同物質(zhì)表示時(shí)質(zhì)表示時(shí)量相同量相同 兩次平衡時(shí)各組分百分量、兩次平衡時(shí)各組分百分量、n、c均相同均相同 (全等平衡全等平衡)恒溫恒容恒溫恒容(n(g)=0) 投料投料換算成相同物換算成相同物質(zhì)表示時(shí)質(zhì)表示時(shí)等比例等比例 兩平衡時(shí)各組分百分量相同，兩平衡時(shí)各組分百分量相同，n、c同比例變化同比例變化 (相似平衡相似平衡)恒溫恒壓恒溫恒壓 投料投料換算成相同物換算成相同物質(zhì)表示時(shí)質(zhì)表示時(shí)等比例等比例 兩次平衡時(shí)各組分百分量、兩次平衡時(shí)各組分百分量、c相相同，同，n同比例變化同比例變化( 相似平衡相似平衡)等效平衡問題等效平衡問題1.在一個(gè)固定體積的密閉容器中，參與2molA和1mo

15、lB，發(fā)生反響： 2A(氣) + B(氣) 3C(氣) + D(氣) 到達(dá)平衡時(shí)，C的濃度為Wmol/L，假設(shè)維持容器體積和溫度不變，按以下四種配比作為起始物質(zhì)，到達(dá)平衡后，C的濃度仍為Wmol/L的是 A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molDD2、在固定體積的密閉容器內(nèi)，參與、在固定體積的密閉容器內(nèi)，參與2mol A、1mol B，發(fā)生反響：，發(fā)生反響： A(氣氣)+B(氣氣) 2C(氣氣)達(dá)達(dá) 到平衡時(shí)，到平衡時(shí)，C的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在一樣。在一樣(T、V)條件下，按

16、以下情條件下，按以下情況充入物質(zhì)到達(dá)平衡時(shí)況充入物質(zhì)到達(dá)平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CAB3.3.在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol B1 mol B，發(fā)生反響發(fā)生反響2 A(g) + B(g) x C(g)2 A(g) + B(g) x C(g)，到，到達(dá)平衡后，達(dá)平衡后，C C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為W%W%。假設(shè)維持容器。假設(shè)維持容器中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：A A為為0.6 mol0.6 mol，B B為為0.3 mol0.3 mol，C C為為1.4 mol1.4 mol充入容器，充入容器，到達(dá)平衡后，到達(dá)平衡后，C C的體積分?jǐn)?shù)仍為的體積分?jǐn)?shù)仍為W%W%，那么，那么x x的的值為值為 A A 只能為只能為2 B2 B只能為只能為3 3 C C能夠是能夠是2 2，也能夠是，也能夠是3 3 D D無法確定無法確定C C4、在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉、在恒溫