化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡常數(shù)

化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡常數(shù)第1頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、化學(xué)平衡狀態(tài)

(1)V正=V逆≠0，動(dòng)態(tài)平衡(2)各組分濃度一定或物質(zhì)的量一定（不是相等）第2頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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、硝酸、銨鹽、純堿以及在有機(jī)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。合成氨工廠第3頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一聯(lián)想質(zhì)疑高溫、催化劑可逆反應(yīng)N2+3H22NH3該反應(yīng)是可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全,可是反應(yīng)進(jìn)行的程度有多大呢？

高壓第4頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度

—第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)第5頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

[HI]2/[H2][I2]初始濃度（mol/L）平衡濃度（mol/L）C0（H2）C0(I2)C0(HI)[H2][I2][HI]0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.00073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.4978354.6175554.4324554.1595454.32762交流·研討問(wèn)題1：請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡時(shí)的[HI]2/[H2][I2]的值，將結(jié)果填入表中。實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)H2（g）＋I(xiàn)2（g）2HI（g）在698.6K時(shí)各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度。問(wèn)題2︰請(qǐng)分析計(jì)算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。第6頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)論：在保持體系溫度不變的情況下，不論反應(yīng)物或生成物的初始濃度如何，不論化學(xué)反應(yīng)的方向如何，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，[HI]2/[H2][I2]的值為一常數(shù)。第7頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、化學(xué)平衡常數(shù)（K）對(duì)于任一可逆反應(yīng):

aA＋bBcC＋dD說(shuō)明：

1、[C]、[D]、[A]、[B]分別表示生成物與反應(yīng)物的平衡濃度，該式為生成物濃度積與反應(yīng)物濃度積比值，方次a、b、c、d是物質(zhì)前的系數(shù)。

[C]c[D]d[A]a[B]bK＝2、有純固體或純液體參與的化學(xué)反應(yīng)，不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式；只有溶液和氣體的濃度列入表達(dá)式。第8頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一交流研討1mol·L-1

[NH3][N2]1/2[H2]3/2

[NH3]2[N2][H2]3[N2][H2]3[NH3]2[NH4+][OH-][NH3·H2O][CO2][CO][Ag+][Cl-](mol·L-1)2

反應(yīng)K單位11/2N2(g)＋3/2H2(g)NH3(g)

(mol/L)—12N2（g）＋3H2(g)2NH3(g)

(mol/L)—232NH3(g)N2(g)＋3H2(g)

(mol/L)24NH3·H2O(aq)NH4＋(aq)＋OH—(aq)

5FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)

6AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl—(aq)

問(wèn)題：通過(guò)上面的練習(xí)，你在書(shū)寫(xiě)平衡表達(dá)式時(shí)有了哪些發(fā)現(xiàn)？第9頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，由于書(shū)寫(xiě)方式不同，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。2、對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。3、平衡常數(shù)的單位也與化學(xué)方程式的表示形式相對(duì)應(yīng)。發(fā)現(xiàn)二、平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng)

第10頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一交流研討：閱讀第四十二面資料在線第11頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一交流·研討請(qǐng)通過(guò)以下各反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應(yīng)可能進(jìn)行的程度：化學(xué)反應(yīng)K的數(shù)值反應(yīng)程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)（570K）

約為10592HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)約為10－33PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)約為１正反應(yīng)幾乎不發(fā)生正逆反應(yīng)相當(dāng)正反應(yīng)接近完全第12頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、平衡常數(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用1︰平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)進(jìn)行得越完全。第13頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一如何利用Q和K的相對(duì)大小判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡[C]c[D]dK=

[A]a[B]bcc(C)

cd(D)Q=

ca(A)

cb(B)第14頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一濃度商：把某一反應(yīng)在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)下的這種濃度關(guān)系叫做濃度商，用Q表示。即平衡狀態(tài)下：Q＝K如果Q＜K或Q＞K時(shí)，則說(shuō)明該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)Q＝cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)應(yīng)用2：借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)第15頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溫度(K）

序號(hào)

初始濃度（mol/L）

平衡濃度（mol/L）

c0(H2)c0(I2)

c0(HI)

[H2][I2][HI]698.6

①

0.010670.01196

00.0018310.0031290.0176754.4928②0.011350.009044

00.0035600.0012500.0155954.6067③

0

00.010690.0011410.0011410.00841054.3060798.6

④

0.011350.00904

00.004560.001950.008598.2883⑤

0

00.016550.003390.003390.009778.3013⑥

0

00.012580.002580.002580.007428.2627

[HI]2[H2][I2]H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，△Ｈ<0。第16頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一為探究化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，科學(xué)家設(shè)計(jì)并進(jìn)行了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)：

溫度

(K)初始濃度(mol/L平衡濃度(mol/L)

Kc0(N2O4)

c0(NO2)

[N2O4]

[NO2]

298

0.050

0

0.02175

0.05650

333

0.050

0

0.00488

0.0901分析表中數(shù)據(jù)，判斷K值隨溫度的變化關(guān)系？0.14681.664N2O4

(g)2NO2(g)，△Ｈ>0第17頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)論：K僅隨溫度而改變具體是如何關(guān)聯(lián)，后面學(xué)習(xí)在談?。?！第18頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一鞏固練習(xí)恒溫下，在容積為2L的恒容密閉容器A中通入1molN2與1molH2的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段時(shí)間后，達(dá)到平衡，若平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol。（1）計(jì)算此溫度時(shí)該反應(yīng)的

K值為

，（2）若降低A容器的溫度，該反應(yīng)K值

（填“增大”、“減小”或“不變”）12.5(mol/L)-2增大第19頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO+H2O(g)CO2+H2△H＜0。其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：某溫度下，平衡濃度符合下式：[CO2]?[H2]=[CO]?[H2O]，試判斷此時(shí)的溫度為

K;T(K)700800

8301000