《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.2.1 化學平衡常數(shù)課件6 魯科版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.2.1 化學平衡常數(shù)課件6 魯科版選修4.ppt（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、化學平衡常數(shù),教學目標 1、知道化學平衡常數(shù)的涵義 2、學會利用化學平衡常數(shù)進行簡單計算 教學重點 化學平衡常數(shù)的簡單計算 教學難點 化學平衡常數(shù)的簡單計算,化學平衡常數(shù),在一定溫度下,可逆反應無論從正反應開始,還是從逆反應開始,也無論反應物起始濃度的大小,最后達到平衡時,盡管每種物質的濃度在各個體系中并不一致，但各種生成物濃度的系數(shù)次方的乘積除以各反應物濃度的系數(shù)次方的乘積所得的之比卻是恒定值。,請閱讀教材表格，從中你能獲得什么信息？,—— K,化學平衡常數(shù),一定溫度下，可逆反應處于平衡狀態(tài)時，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù),同一反應（如：aA+bB c

2、C+dD）在某溫度下達到的化學平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質的濃度滿足下面關系：,一、表達式,化學平衡常數(shù),注意：（1）反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做常數(shù)“1”而不代入公式。,c為各組分的平衡濃度,K=c(CO2),（2）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關,K1 = 1/K2 = K32,某溫度下,化學平衡常數(shù),化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一個反應，平衡常數(shù)也會改變。,注意：,1、化學平衡關系式中只包括氣態(tài)物質和溶液中各溶質的濃度。反應中有固體和純液體參加，它們的濃度是固定不變的，,2

3、、同一化學反應，可以用不同的化學反應式來表示，每個化學方程式都有自己的平衡常數(shù)關系式及相應的平衡常數(shù)。,例: N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 =1.60 ? 10 ?5 1/2N2 (g) +3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 ? 10 ?2,K1 ? K2 ， K1 = K22,3、多重平衡規(guī)則 若干方程式相加(減)，總反應的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之積(商),化學平衡常數(shù)值的大小反映化學反應進行的程度。 表示在一定溫度下，可逆反應達到平衡時該反應進行的程度（反應的限度）。,（3）K值與濃度改變無關，隨溫度變化而變化。必須指明溫度，反應必須達到

4、平衡狀態(tài)；化學平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應本身固有的內(nèi)在性質的定量體現(xiàn)。,二、意義,化學平衡常數(shù),（1）K值越大，表示反應進行的程度越大，反應物轉化率也越大。不表示反應的快慢，即速率大，K值不一定大。,（2）一般當K＞105時，該反應進行得基本完全。,三、使用平衡常數(shù)的應用,化學平衡常數(shù),（1）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),如某溫度下，可逆反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 平衡常數(shù)為K，若某時刻時，反應物和生成物的濃度關系如下：,Qc＜K ，V正＞V逆，反應向正方向進行,Qc＝K ，V正＝V逆，反應處于平衡狀態(tài),Qc＞K ，V正＜V逆，反應向逆方向進行,(

5、2)利用Ｋ可判斷反應的熱效應,①若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應為 反應,②若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為 反應,吸熱,放熱,例題:高爐煉鐵中發(fā)生的反應有: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); △H ,<,=).,化學平衡常數(shù),(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝________。 (2)該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。 (3)某溫度下，各物質的平衡濃度符合下式：3c(CO2)c(H2)＝5c(CO)c(H2O)，試判斷此時的溫度為________。 (4)若830 ℃時，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應達到平衡后，其

6、化學平衡常數(shù)K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。,(5)830 ℃時，容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積。平衡________移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”)。 (6)若 1 200 ℃時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 molL－1、2 molL－1、4 molL－1、4 molL－1，則此時上述反應的平衡移動方向為________(填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不移動”)。,(5)不 (6)逆反應方向,(3) K值大小標志反應能達到的最大限度, K值越大，反應物的轉化率越大，反應越完全

7、,課堂小結：,(1) K不隨起始濃度大小而變化。,(2) K與溫度有關。談到K必須指明溫度，反應必須達平衡，表達式中的濃度必須是平衡狀態(tài)下的值。,(4) K的表達式與方程式寫法有關。,化學平衡常數(shù),四、有關化學平衡的計算：,起始量、變化量、平衡量的計算關系,在反應aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，計算關系為：,aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g),n1,n2,0,0,ax,bx,cx,dx,n1-ax,n2-bx,cx,dx,,單位 統(tǒng)一,已知條件,計量系數(shù)之比,加、減計算,化學平衡常數(shù),⑴、物質濃度的變化關系：,①、反應物：平衡濃度＝ —

8、———————————————,②、生成物：平衡濃度＝ ————————————————,③、各物質的變化濃度之比＝ ————————————————,⑵、反應物的轉化率：,起始濃度－變化濃度,起始濃度＋變化濃度,化學計量系數(shù)之比,,例、在密閉容器中，用等物質的量A和B發(fā)生下列反應： A(g)+2B(g) 2C(g) 反應達到平衡時，若混合氣體中A和B的物質的量之和與C的物質的量相等，求B的轉化率,解：,n,n,0,x,2x,2x,n-x,n-2x,2x,由題意可知：,n - x + n - 2x = 2 x,x = 0.4n,解題的一般步驟：,列出三欄數(shù)據(jù),,根據(jù)題意列方程,,求解,氣體反應

9、計算時經(jīng)常使用的推論：,,例、將6mol A氣體和5mol B氣體混合放入4L密閉容器中， 發(fā)生下列反應：3A(g)+ B(g) 2C(g) + xD(g) 經(jīng)過5min達到化學平衡，此時生成C為2mol，測得D的反 應速率為0.1mol/Lmin，計算：①、x的值；②、平衡 時B的轉化率；③、A的平衡濃度。,解：,,mol,2,0.154,1,3,3,4,2,2,①、由于 2 ：x ＝ 2 ：(0.154),x ＝ 2,,例: 已知CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K = 1.0 ；求恒溫恒容體系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4開始

10、，達到平衡時CO和H2O(g)的轉化率。,c(CO) : c(H2O) = 1:1 時 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 1 0 0 轉化c -x -x +x +x 平衡c 1-x 1-x x x 解得 x = 0.5 α(CO)= 50% α(H2O)= 50%,c(CO) : c(H2O) = 1:4 時 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 4 0 0 轉化c -x -x +x +x 平衡c 1-x 4-x x x 解得 x = 0.8 α(CO)= 80% α(H2O)= 20%

11、,增大一種反應物的濃度，能提高另一種反應物的轉化率，而本身轉化率減小,結論：,在一個真空固定體積的密閉容器中，充入30molH2和10molN2，發(fā)生合成氨反應：3H2+N2 2NH3在一定溫度下達平衡，H2的轉化率為25％，若再同一容器中充入NH3，欲達到平衡時的各成分的百分含量與上述平衡相同，則起始時充入的NH3物質的量為 和達到平衡時NH3的轉化率 。,20mol,75％,,例、加熱N2O5時，發(fā)生下列兩個分解反應： N2O5 N2O3＋O2 ， N2O3 N2O＋O2；在1L密閉容器中加熱4mol N2O5達到化學平衡時O2的濃度為4.50 mol/L，

12、N2O3的濃度為1.62 mol/L，求其他各物質的平衡濃度。,解析：這是一個連續(xù)平衡的計算，思路為：第一個反應的平衡量作為第二個反應的起始量,解：,起,變,平,,4 mol,0,0,x,x,x,4 mol - x,x,x,x,0,x,y,y,y,x - y,y,x +y,x – y = 1.62,x +y = 4.50,解得：,x = 3.06 mol,y = 1.44 mol,故：c （N2O5） = (4 – 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L,c （N2O ） = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L,平衡轉化率：,反應物A的平衡轉化率（該條件最大轉化率）可表示：,化學平衡常數(shù),,（1） < （2）0.022 molL-1 0.09mol 80% 80% （3）c （4）2.5,