《2.2化學(xué)反應(yīng)的限度(第1課時(shí) 化學(xué)平衡常數(shù))》參考課件

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)溫故知新知識(shí)點(diǎn)撥正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率v正=v逆時(shí)間速率化學(xué)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)溫度濃度正反應(yīng)速率可逆逆反應(yīng)速率濃度濃度可逆反應(yīng)溫故知新外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)一旦改變，化學(xué)平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。2．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：v正＝v逆≠0。(1)等：(2)動(dòng)：化學(xué)平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒有停止，這時(shí)正反應(yīng)和逆反應(yīng)都依然在進(jìn)行。(3)定：反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變。(4)變：聯(lián)想?質(zhì)疑

在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中，人們會(huì)遇到各種各樣的可逆反應(yīng)，如合成氨的反應(yīng)：該反應(yīng)在一定條件下不可能進(jìn)行完全，即存在一定的限度。反應(yīng)限度對(duì)人類的生產(chǎn)活動(dòng)和日常生活有著重要影響。因此，對(duì)化學(xué)反應(yīng)來說，僅研究化學(xué)反應(yīng)的方向是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的限度問題。那么，怎樣才能定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑聯(lián)想?質(zhì)疑

研究表明，可逆反應(yīng)在適當(dāng)條件下進(jìn)行一段時(shí)間后一定會(huì)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。此時(shí)，平衡混合物的組成不再隨時(shí)間的延續(xù)而變化，反應(yīng)達(dá)到一定的限度。在研究了大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)可以用化學(xué)平衡常數(shù)來定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。

那么什么是化學(xué)平衡常數(shù)？該如何表示？如何計(jì)算？怎么用它來比較反應(yīng)的限度大小呢？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]698.6①0.010670.0119600.0018310.0031290.01767②0.011350.00904400.0035600.0012500.01559③0.011340.00751000.0045650.0073780.01354④000.0044890.00047980.00047980.003531⑤000.0106900.0011410.0011410.008410測(cè)量獲得反應(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，結(jié)果如下表54.5054.4354.1654.3354.62c平2(HI)c平(H2)c平(I2)【探究一：化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其表達(dá)式

】交流?研討分析計(jì)算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。(1)相同溫度，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的數(shù)值相同嗎？c平2(HI)c平(H2)c平(I2)相同，是個(gè)常數(shù)。(2)這個(gè)常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度大小有關(guān)嗎？無關(guān)。(3)這個(gè)常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡有關(guān)系嗎？無關(guān)。即與平衡建立的過程無關(guān)。學(xué)習(xí)探究一、化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)于一般的可逆反應(yīng)，mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，1.概念：一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度以化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)，用K表示)。2.表達(dá)式：寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式和單位。反應(yīng)K單位①1/2N2(g)+3/2H2

(g)?NH3(g)(mol·L-1)-1②N2(g)+3H2(g)?2NH3

(g)(mol·L-1)-2③2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)

(mol·L-1)2c平(NH3)c平(N2)1/2c平(H2)3/2

c平(NH3)2

c平(N2)c平(H2)3

c平(N2)c平(H2)3

c平(NH3)2【交流.研討】寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。并討論下面的問題交流?討論問題1：對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，其平衡常數(shù)的表達(dá)式是唯一的嗎？平衡常數(shù)的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)？

不唯一。化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式取決于化學(xué)方程式的系數(shù)，對(duì)于確定反應(yīng)還與溫度有關(guān)。問題2：對(duì)于一可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)和逆反應(yīng)的K有什么關(guān)系？互為倒數(shù)，單位不同。問題3：如果濃度的單位是mol?L-1，將濃度單位代入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，可得到K的單位。由上述結(jié)果分析K的單位與反應(yīng)的化學(xué)方程式存在什么關(guān)系？K的單位與化學(xué)方程式的書寫方式相對(duì)應(yīng)。反應(yīng)K單位NH3?H2O(aq)?NH4+(aq)+OH—(aq)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)AgCI(s)?Ag+(aq)+CI—(aq)寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式和單位。

c平(NH4+)c平(OH-)

c平(NH3?H2O)

c平(CO2)

c平(CO)

c平(Ag+)c平(Cl-)

純固體和液體濃度為1，不列入K的表達(dá)式夯實(shí)基礎(chǔ)mol·L-11(mol·L-1)2探究二：化學(xué)平衡常數(shù)意義及應(yīng)用使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題：(1)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)FeO(s)＋CO(g)

Fe(s)＋CO2(g)(2)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫。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。K＞105或106時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的較完全；K<10-5或10-6時(shí)，反應(yīng)很難正向進(jìn)行。思考：如何判斷某溫度下可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),

K=任意狀態(tài)時(shí)：濃度商Q=cc(C)·cd(D)ca(A)·cb(B)在某溫度下，用濃度商Q與K比較大小來判斷是否達(dá)到平衡。

Q=K

反應(yīng)狀態(tài)

。

Q<K

反應(yīng)狀態(tài)

。

Q>K

反應(yīng)狀態(tài)

。平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)行未例:逆

1.已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示：t/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.若在1L的密閉容器中通入CO2和H2各1mol,5min后溫度升高到830℃，此時(shí)測(cè)得CO為0.4mol，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.若平衡濃度符合下列關(guān)系式：，則此時(shí)的溫度為1000℃C課堂練習(xí)2.在密閉容器中充入4molX，在一定的溫度下4X（g）

3Y(g)+Z(g)，達(dá)到平衡時(shí)，有30%的發(fā)生分解，則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量是（

）

A.

3.4mol

B.

4mol

C.

2.8mol

D.

1.2mol3.在一定條件下，密閉容器中可發(fā)生可逆