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文檔簡介
第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡1.通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程,知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。2.知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,判斷反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。學(xué)習(xí)目標(biāo)回顧常見的可逆反應(yīng):2SO3
2SO2
+O2
△催化劑2NH3N2
+3H2
催化劑高溫、高壓2HIH2
+I2
H2CO3
CO2
+H2OH2SO3
SO2
+H2ONH3.H2ONH3
+H2OHCl+HClO
Cl2
+H2ON2O4
2NO2
新課導(dǎo)入1.可逆反應(yīng)的概念:在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.可逆反應(yīng)的特征:(1)雙向性:2NH3N2
+3H2
催化劑高溫、高壓正反應(yīng)逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)知識(shí)精講(2)雙同性:同一條件、同時(shí)進(jìn)行(3)共存性(不徹底性):可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,即存在限度和平衡。平衡時(shí),任何一種物質(zhì)都不能為0,轉(zhuǎn)化率<100%,也即反應(yīng)物和生成物共存(因此,計(jì)算時(shí)必需用三段式進(jìn)行)。濃度時(shí)間(a)反應(yīng)從正向開始2NH3N2
+3H2
催化劑高溫、高壓濃度—時(shí)間圖1.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立剛開始時(shí):反應(yīng)物濃度________,正反應(yīng)速率________,生成物濃度為_________,逆反應(yīng)速率為_________。反應(yīng)過程中:反應(yīng)物濃度_________,正反應(yīng)速率_________
,生成物濃度_________,逆反應(yīng)速率_________。t0時(shí)間后:必然出現(xiàn)___________________。H2N2NH3時(shí)間速率υ正=
υ逆化學(xué)平衡狀態(tài)υ正υ逆最大最大00漸小漸小漸大漸大υ正=
υ逆t0t0速率—時(shí)間圖二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講濃度時(shí)間(a)反應(yīng)從逆向開始濃度—時(shí)間圖t0H2N2NH3時(shí)間速率υ正=
υ逆化學(xué)平衡狀態(tài)υ正υ逆t0速率—時(shí)間圖剛開始時(shí):生成物濃度________,逆反應(yīng)速率________,反應(yīng)物濃度為_________,正反應(yīng)速率為_________。反應(yīng)過程中:生成物濃度_________,逆反應(yīng)速率_________
,反應(yīng)物濃度_________,正反應(yīng)速率_________。t0時(shí)間后:必然出現(xiàn)___________________。最大最大00漸小漸小漸大漸大υ正=
υ逆2NH3N2
+3H2
催化劑高溫、高壓二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變,即體系的組成不隨時(shí)間而改變,這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”,這時(shí)的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)達(dá)到該條件下物質(zhì)轉(zhuǎn)化的最大“限度”,即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大。
α
=
×100%變化量起始量轉(zhuǎn)化率:2.化學(xué)平衡概念:二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講定等動(dòng)變動(dòng)態(tài)平衡條件改變,原平衡狀態(tài)被破壞,在新的條件下建立新的平衡
υ(正)=
υ(逆)改變影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,如濃度、壓強(qiáng)、溫度,就有可能改變化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)逆
υ(正)=υ(逆)≠0各組分的含量保持一定,各組分的濃度保持一定。3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講例:反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志為:①A的消耗速率與A的生成速率
________
②A的消耗速率與C的______速率之比等于_______③B的生成速率與C的_______速率之比等于________④A的生成速率與B的_______速率之比等于________正逆相等,變量不變相等消耗生成n:p消耗m:nm:p(1)直接標(biāo)志—正逆相等:4.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷:同邊異向,異邊同向,比例計(jì)量二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講【練1】一定條件下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)
2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolABB、單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2C、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2
同時(shí)生成nmolB2D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2
同時(shí)消耗nmolB2BD二、化學(xué)平衡狀態(tài)習(xí)題精練【練2】一定條件下,反應(yīng)N2+3H2
2NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H-H鍵形成B、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H-H鍵斷裂C、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N-H鍵斷裂D、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N-H鍵形成AC在判斷化學(xué)平衡時(shí),要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系,同時(shí)要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。N≡N3H-HN-H-HH-+2二、化學(xué)平衡狀態(tài)習(xí)題精練第一類:mB、nB、CB、質(zhì)量分?jǐn)?shù)WB、轉(zhuǎn)化率αB、顏色、絕熱容器內(nèi)的溫度等不再變化時(shí),可以證明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。第二類:某種氣體的體積分?jǐn)?shù)(即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))不再變化時(shí),要具體分析:(2)間接標(biāo)志—變量不變其中的B指的是反應(yīng)體系中的某一種物質(zhì),不是整體量絕大多數(shù)情況下,體積分?jǐn)?shù)不變,可以作為判斷平衡的依據(jù),個(gè)別情況例外二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講時(shí)間B的物質(zhì)的量C的物質(zhì)的量起始
0
01min
0.40.42min0.6
0.63min0.7
0.7......請(qǐng)?jiān)囍治龃朔磻?yīng)中B、C的體積分?jǐn)?shù)變化A(s)B(g)+C(g)從反應(yīng)開始起,B、C的體積分?jǐn)?shù)均為1/2,始終沒有改變,不是變量,不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)。這些都不是某一種物質(zhì)的數(shù)據(jù),而是所有氣體的整體量。對(duì)于這三個(gè)量,若反應(yīng)為等體反應(yīng),不能作為判斷依據(jù),若反應(yīng)為非等體反應(yīng),則可以作為判斷依據(jù)。第三類:氣體的總物質(zhì)的量n、體積V、壓強(qiáng)P,要具體分析:A(g)+B(g)2C(g)A(g)+B(g)C(g)氣體的總物質(zhì)的量n恒溫恒容時(shí)的壓強(qiáng)P減少不變不變減少不變減少恒溫恒壓時(shí)的體積V等體反應(yīng)縮體反應(yīng)二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講恒容時(shí),凡是有固體參與的氣體反應(yīng),其氣體密度都會(huì)變,此時(shí)ρ是變量,可以作為判斷依據(jù)。第四類:恒溫恒容時(shí),氣體的密度ρ不再變化時(shí),要具體分析ρ=m總v找固體不會(huì)變氣體質(zhì)量增加,ρ是變量,可以作為判斷依據(jù)。對(duì)于反應(yīng):A(s)+B(g)C(g)mA+mB=mC
(質(zhì)量守恒)找固體,若方程式中有固體,則氣體總質(zhì)量會(huì)變化對(duì)于反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)質(zhì)量守恒,氣體質(zhì)量不變,ρ是不變量,不能作為判斷依據(jù)。二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講找固體看氣體系數(shù)第五類:混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M,不再變化時(shí),要具體分析M=m總n總分子、分母只要有一個(gè)是變量,M即可作為判斷平衡的依據(jù)A(g)+B(g)
2C(g)A(g)+B(g)C(g)A(s)+B(g)C(g)m總n總M不變不變不變不變變變變變不變等體反應(yīng)縮體反應(yīng)有固體參加的等體反應(yīng)二、化學(xué)平衡狀態(tài)知識(shí)精講【練4】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(
)(其中只有B氣體有顏色)A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.氣體的平均分子量D.氣體的顏色BCDM=M總n總P1P2=n1n2ρ=mV有固體參加的等體反應(yīng)習(xí)題精練【練4】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是()①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的百分含量不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥A有固體生成的縮體反應(yīng)習(xí)題精練【練5】一定溫度下,在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)()N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2,同時(shí)生成2amolNH3
B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D.混合氣體的總質(zhì)量不再變化E.混合氣體的密度不再變化BC縮體反應(yīng)P1P2=n1n2ρ=mV習(xí)題精練【練6】在兩個(gè)恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng):甲:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)現(xiàn)有下列狀態(tài):①混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,②恒溫時(shí),氣體壓強(qiáng)不再改變,③各氣體組成濃度相等④體系中溫度保持不變⑤斷裂氧氫鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍⑥混合氣體密度不變⑦單位時(shí)間內(nèi),消耗水質(zhì)量與生成氫氣質(zhì)量比為9:1其中能表明甲、乙容器中反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.①②⑤B.③④⑥C.⑥⑦D.④⑤DM=M總n總P1P2=n1n2ρ=mV有固體參加的增體反應(yīng)等體反應(yīng)習(xí)題精練第2課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡經(jīng)量測,某室內(nèi)的O2的濃度是CO濃度的10000倍,此時(shí)吸入肺部的CO會(huì)不會(huì)對(duì)人體造成損害?新課導(dǎo)入1、請(qǐng)計(jì)算并填寫表中空格處數(shù)據(jù)。2、討論:分析上述數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?初始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)平衡時(shí)c
(H2)c(I2)c
(HI)c
(H2)c(I2)c
(HI)1.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-248.371.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-248.621.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-249.54001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-248.49001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-248.70003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-248.50平均值48.70【活動(dòng)探究】已知457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)中各物質(zhì)的濃度如下表457.6℃下,H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)體系達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)結(jié)論:不管如何改變起始投料(投入反應(yīng)物、投入生成物、改變各組分的濃度)
數(shù)值基本不變,是一個(gè)常數(shù)。
可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)當(dāng)溫度一定時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足下面關(guān)系:
K為定值
大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明:1.化學(xué)平衡常數(shù)的概念
在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),稱為化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號(hào)K表示。2.化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式
對(duì)于一般的可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)該反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),K=一、化學(xué)平衡常數(shù)知識(shí)精講
其中c為各組分的平衡濃度。固體、純液體、稀溶液中的水,濃度視為1,不計(jì)入表達(dá)式。
K一般不用寫單位【練1】寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式化學(xué)反應(yīng)K表達(dá)式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)高溫Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq)互為倒數(shù)K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K3)H(c)N(c)NH(c//2232213=①N2+3H22NH3②2NH3N2+3H2N2+H2NH31232③(1)內(nèi)因:不同的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式的書寫形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的主要因素。②K1=K32。即方程式系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,則平衡常數(shù)變?yōu)镵2;方程式系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/2,則平衡常數(shù)變?yōu)镵1/2①K1=1/K2。即正反應(yīng)的平衡常數(shù)為“K”,則逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為1/K二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講2NO(g)+O2(g)2NO2
K12NO2(g)N2O4
K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3K1、K2、K3三者關(guān)系為K3=K1?K2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2C(s)+CO2(g)2CO(g)K3K1、K2、K3三者關(guān)系為K3=K1K2③化學(xué)方程式如果相加(或減),則平衡常數(shù)則為兩方程式平衡常數(shù)的乘積(或商)。二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講初始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)
K=c
(H2)c(I2)c
(HI)c
(H2)c(I2)c
(HI)1.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-248.371.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-248.621.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-249.54001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-248.49001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-248.70003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-248.50【活動(dòng)探究】457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)對(duì)應(yīng)的K在溫度一定時(shí)濃度、壓強(qiáng)、催化劑等不影響平衡常數(shù)數(shù)值二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講初始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)
K=c
(H2)c(I2)c
(HI)c
(H2)c(I2)c
(HI)1.135×10-29.04×10-304.56×10-31.95×10-38.59×10-3
8.298001.655×10-23.39×10-33.39×10-39.77×10-3
8.306001.258×10-22.58×10-32.58×10-47.42×10-38.272
平均值8.292【活動(dòng)探究】525.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)對(duì)應(yīng)的K二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講【活動(dòng)探究】對(duì)比457.6℃與525.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g),
△H<0,對(duì)應(yīng)的K溫度K=457.6℃48.70525.6℃8.292結(jié)合平衡移動(dòng)原理,談?wù)勈菧囟热绾斡绊懟瘜W(xué)平衡常數(shù)的?二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講當(dāng)?H>0時(shí)(1)溫度升高,平衡向著吸熱(正反應(yīng))的方向移動(dòng),K值增大。(2)溫度降低,平衡向著放熱(逆反應(yīng))的方向移動(dòng),K值減小。當(dāng)?H<0時(shí)(1)溫度升高,平衡向著吸熱(逆反應(yīng))的方向移動(dòng),K值減小。(2)溫度降低,平衡向著放熱(正反應(yīng))的方向移動(dòng),K值增大。(2)外因:在化學(xué)方程式一定的情況下,K只受
溫度
影響。與壓強(qiáng)、起始濃度、起始反方向均無關(guān)。二、影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素知識(shí)精講化學(xué)方程式化學(xué)平衡常數(shù)KF2+H22HF6.5×1095Cl2+H22HCl2.57×1033Br2+H22HBr1.91×1019I2+H22HI8.67×102【活動(dòng)探究】
25℃時(shí)反應(yīng)體系X2(g)+H2(g)
2HX(g)對(duì)應(yīng)的K利用上表結(jié)合已有知識(shí),談?wù)剬?duì)化學(xué)平衡常數(shù)有什么新認(rèn)識(shí)的?三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用知識(shí)精講一般當(dāng)K>105時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。
化學(xué)平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一個(gè)特征值,化學(xué)平衡常數(shù)越大,則反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。F2+H22HFK=6.5×1095Cl2+H22HClK=2.57×1033Br2+H22HBrK=1.91×1019I2+H22HIK=8.67×102三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用知識(shí)精講【活動(dòng)探究】
已知在某溫度,K=7.32×10-3
,下表為某時(shí)刻各物質(zhì)的濃度值,通過計(jì)算,請(qǐng)判斷在此時(shí)刻可逆反應(yīng)移動(dòng)的方向。時(shí)刻c(N2)c(H2)c(NH3)
平衡移動(dòng)方向t12mol/L6mol/L6mol/Lt24mol/L12mol/L1mol/L三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用知識(shí)精講
K=7.32×10-3時(shí)刻c(N2)c(H2)c(NH3)
平衡移動(dòng)方向t12mol/L6mol/L6mol/Lt24mol/L12mol/L1mol/L正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向c2(NH3)c(N2)?c3(H2
)
t1時(shí)刻:=622×6
3
>7.32×10-3c2(NH3)c(N2)?c3(H2
)
t2時(shí)刻:=124×12
3
<7.32×10-3三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用知識(shí)精講
Q<K,V正>V逆,反應(yīng)向正方向進(jìn)行Q=K,V正=V逆,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Q>K,V正<V逆,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行則:如某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K,若任意時(shí)刻時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下:稱濃度商(Q)三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用知識(shí)精講判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向經(jīng)量測,某室內(nèi)的O2的濃度是CO濃度的10000倍,此時(shí)吸入肺部的CO會(huì)不會(huì)對(duì)人體造成損害?【解決實(shí)際問題】40已知,CO的毒性表現(xiàn)在CO與血紅蛋白(Hb)結(jié)合成Hb?CO,使血紅蛋白失去輸送O2
功能。
Hb?CO濃度即使只有Hb?O2濃度的0.02倍也足以使人智力受損。CO進(jìn)入血液后有如下平衡:CO+Hb?O2
?O2
+Hb?CO
,人體體溫37℃下,該平衡常數(shù)K=220
經(jīng)量測,某室內(nèi)的O2的濃度是CO濃度的10000倍,此時(shí)吸入肺部的CO會(huì)不會(huì)對(duì)人體造成損害?c(O2)
?c(Hb?CO)
c(CO)?c(Hb?O2
)
K=c(O2)
c(CO)220=×0.02c(O2)
c(CO)=11000(1)在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物濃度用起始濃度,生成物濃度用平衡濃度。
(
)(2)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),平衡正向移動(dòng)時(shí),平衡常數(shù)一定增大。(
)(3)某反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(
)(4)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān),而與濃度、壓強(qiáng)、催化劑等無關(guān)。
(
)1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)c(N2)·c(H2)c(NH3)×××√習(xí)題精練解析:化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,但固體濃度可視為1,不寫入平衡常數(shù)的計(jì)算式中。D
習(xí)題精練B.改變條件后,該反應(yīng)的平衡常數(shù)一定不變C.如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑,平衡常數(shù)會(huì)隨之變化D.若平衡時(shí)增加A和B的濃度,則平衡常數(shù)會(huì)減小解析:化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。
A習(xí)題精練4.對(duì)于反應(yīng)A+BAB,下列平衡常數(shù)中,最能說明反應(yīng)有利于生成AB的是(
)A.K=5.1×10-5
B.K=3.5×10-4C.K=4.0×10-7
D.K=8.2×10-9B解析:平衡常數(shù)越大,可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,越有利于生成AB。習(xí)題精練5.對(duì)于可逆反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g),在一定溫度下,其平衡常數(shù)為K,下列條件的變化中,能使K發(fā)生變化的是 (
)A.將C(s)的表面積增大 B.增大體系壓強(qiáng)C.升高體系溫度 D.使用合適的催化劑C習(xí)題精練6.已知450℃時(shí),反應(yīng)H2(g)+I2(g)?2HI(g)的k=50,由此推測在450℃時(shí),反應(yīng)2HI(g)?
H2(g)+I2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為()A.50B.0.02C.100D.無法確定B習(xí)題精練(1)K只是溫度的函數(shù),不隨起始濃度大小而變化。由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,K增大;若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K減少;(2)K與方程式寫法有關(guān)。(3)K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;反應(yīng)越完全。K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。一般來說,反應(yīng)的平衡常數(shù)K﹥105,認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全;K﹤10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全)。(4)利用K值可以判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),并判斷平衡的移動(dòng)方向歸納小結(jié)第3課時(shí)影響化學(xué)平衡的因素第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡1、定義: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)混合物中各組分濃度保持不變的狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài)。2、特征:逆、動(dòng)、等、定、變思考:如果影響反應(yīng)速率的外界條件改變,速率也隨之改變,此時(shí)還會(huì)保持原來的平衡嗎?化學(xué)平衡狀態(tài)v正>v逆v正=v逆正向反應(yīng)一定時(shí)間反應(yīng)開始尚未平衡化學(xué)平衡狀態(tài)建立平衡改變條件v正、v逆改變,但變化程度不同v正≠v逆正向或逆向移動(dòng)一定時(shí)間v正’=v逆’新的化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動(dòng)一、化學(xué)平衡移動(dòng)知識(shí)精講V正=V逆1.定義:當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,如果改變反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變,直至達(dá)到新的平衡。2.本質(zhì)原因:各組分的百分含量發(fā)生改變3.標(biāo)志:一、化學(xué)平衡移動(dòng)知識(shí)精講外界條件改變v正=v逆v正>v逆v正<v逆平衡不移動(dòng)正反應(yīng)方向移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)正逆思考:哪些因素能通過改變化學(xué)反應(yīng)速率以使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)?一、化學(xué)平衡移動(dòng)知識(shí)精講(1)實(shí)驗(yàn)原理FeCl3溶液與KSCN溶液的反應(yīng)體系中存在如下平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(淺黃色)(無色)(紅色)藥品:0.005mol/LFeCl3與0.01mol/LKSCN的混合液(紅色)、1.0mol/LFeCl3、1.0mol/LKSCN、Fe粉、
0.01mol/LNaOH、蒸餾水二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素1.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響知識(shí)精講實(shí)驗(yàn)2-1
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管b試管c試管保持色,起作用紅對(duì)照溶液顏色變淺溶液顏色加深解釋b試管加入Fe粉后,發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+===3Fe2+,c(Fe3+)減小,F(xiàn)e(SCN)3的濃度減小,溶液顏色變淺,即化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);c試管加入KSCN溶液后,c(SCN-)增大,F(xiàn)e(SCN)3的濃度增大,溶液顏色加深,即化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)結(jié)論其它條件不變時(shí),減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。知識(shí)精講(2)濃度使平衡發(fā)生移動(dòng)的原因:圖象解釋①增大反應(yīng)物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V’(正)V’(逆)②減小生成物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V’(正)V’(逆)V(正)突然增大,V(逆)瞬間不變V(正)瞬間不變、V(逆)突然減小知識(shí)精講V(逆)③增大生成物濃度0Vtt1V(正)V’(逆)V’(正)④減小反應(yīng)物濃度0Vtt1V’(逆)V’(正)V(正)V(逆)V(正)瞬間不變、V(逆)突然增大V(正)突然減小、V(逆)瞬間不變(2)濃度使平衡發(fā)生移動(dòng)的原因:圖象解釋知識(shí)精講①增大反應(yīng)物濃度,V(正)>V(逆),平衡正方向移動(dòng)。②減小生成物濃度,V(正)>V(逆),平衡正方向移動(dòng)。③增大生成物濃度,V(正)<V(逆),平衡逆方向移動(dòng)。④減小反應(yīng)物濃度,V(正)<V(逆),平衡逆方向移動(dòng)。平衡向能夠減弱濃度變化的方向移動(dòng)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素知識(shí)精講(3)在等溫下,對(duì)于一個(gè)已達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)時(shí),當(dāng)改變反應(yīng)物或生成物的濃度時(shí),根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系,可以判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。①Q(mào)=K:可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。②Q<K:平衡向方向移動(dòng),直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。③Q>K:平衡向方向移動(dòng),直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。正反應(yīng)逆反應(yīng)知識(shí)精講濃度對(duì)平衡影響的規(guī)律適用范圍:(1)適用于其他條件不變,只改變平衡體系的某一物質(zhì)的濃度。(2)適用于氣體或溶液中的可逆反應(yīng)平衡體系(因固體或純液體的濃度是常數(shù),改變固體或純液體的量不能改變其濃度,所以反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng))(3)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物、生成物的濃度都減小,所以V(正)、V(逆)也都減小,但減小的程度不同,總結(jié)果是平衡向方程式中計(jì)量系數(shù)之和較大的方向移動(dòng)。反之,若濃度增大平衡向方程式中計(jì)量系數(shù)之和較小的方向移動(dòng)。知識(shí)精講NO2反應(yīng)生成N2O4的體系中存在如下平衡:2NO2N2O4實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象體系壓強(qiáng)減小體系壓強(qiáng)增大活塞由Ⅰ處拉到Ⅱ處活塞由Ⅱ處推到Ⅰ處氣體顏色先又逐漸_____氣體顏色先又逐漸_____實(shí)驗(yàn)2-2(1)實(shí)驗(yàn)原理變淺變深變深變淺二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響(紅棕色)(無色)結(jié)論把注射器的活塞往里推,管內(nèi)體積減小,濃度增大,混合氣體的顏色先變深而后平衡向生成N2O4的方向移動(dòng),顏色變淺。把注射器的活塞往外拉,管內(nèi)體積增大,濃度減小,混合氣體的顏色先變淺而后平衡向生成NO2的方向移動(dòng),顏色變深知識(shí)精講(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律(其他條件不變)有氣體參與或生成的反應(yīng),其它條件不變時(shí):增大壓強(qiáng)(減小容器的容積),向氣體體積減小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng)(增大容器的容積),向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(3)實(shí)質(zhì):壓強(qiáng)改變?cè)斐蓺怏w濃度改變,從而使正逆反應(yīng)速率發(fā)生變化結(jié)果影響到平衡。二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素知識(shí)精講(4)壓強(qiáng)對(duì)平衡影響的圖象解釋⑴當(dāng)m+n>p+q時(shí):Vt0V(正)V(逆)V’(正)V’(逆)Vt0V(正)V(逆)V’(逆)V’(正)①增大壓強(qiáng)②減小壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在可變?nèi)萜髦羞M(jìn)行。V(正)、V(逆)都加快,氣體系數(shù)大的一方增得多V(正)、V(逆)都減慢,氣體系數(shù)大的一方減得多知識(shí)精講⑵當(dāng)m+n<p+q時(shí):Vt0V’(正)V’(逆)V’(逆)V’(正)③增大壓強(qiáng)④減小壓強(qiáng)Vt0V(正)V(逆)V’(正)V’(逆)V(正)、V(逆)都加快,氣體系數(shù)大的一方增得多V(正)、V(逆)都減慢,氣體系數(shù)大的一方減得多(4)壓強(qiáng)對(duì)平衡影響的圖象解釋對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在可變?nèi)萜髦羞M(jìn)行。知識(shí)精講思考:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡有無影響?結(jié)論:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡無影響。H2(g)+I2(g)2HI(g)知識(shí)精講(5)壓強(qiáng)對(duì)平衡影響規(guī)律的適用范圍適用于其他條件不變時(shí),只改變平衡體系的壓強(qiáng)。適用于可變?nèi)萜髦袣怏w物質(zhì)的量有變化的氣體可逆反應(yīng)平衡體系。知識(shí)精講1.保持該容器的體積不變,向該平衡體系中充入氬氣
2.保持該容器的壓強(qiáng)不變,向該平衡體系中充入氬氣平衡向左移動(dòng)平衡不發(fā)生移動(dòng)
2NO2(g)N2O4(g)思考:某一溫度下,在一帶有活塞的體積可變的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡。請(qǐng)分析在下列兩種情況下,平衡是否發(fā)生移動(dòng),如何移動(dòng)?注意:充入”惰性氣體”a恒壓當(dāng)成“體積增大,分壓減小,等效于減壓”b恒容“總壓增大,但各組分濃度不變,分壓不變,等效于壓強(qiáng)不變”知識(shí)精講實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置裝有NO2和N2O4的燒瓶(a),分別浸泡在熱水(左)和冰水(右)中(b)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放進(jìn)熱水中放進(jìn)冰水中(1)實(shí)驗(yàn)2-3混合氣體的紅棕色加深混合氣體的紅棕色變淺二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響結(jié)論其他條件不變時(shí),升高溫度,平衡向_____反應(yīng)方向移動(dòng);
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