化學(xué)平衡常數(shù)蘇教選修PPT課件

1、 計(jì)算一定條件下，不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡后各物質(zhì)平衡濃度之間的關(guān)系。 通過(guò)計(jì)算同學(xué)們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？其中濃度的指數(shù)與化學(xué)方程式有何關(guān)系？ 如果反應(yīng)物或生成物不止一種，情況又如何呢？如在一定條件下，可逆反應(yīng) H2 + I2(g) 2HI，起始以及平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度如下表所示。他們的濃度間存在何種關(guān)系？第1頁(yè)/共23頁(yè) 第2頁(yè)/共23頁(yè) 討論、小結(jié)：討論、小結(jié)： c 2(HI)c(H2) c(I2)是一個(gè)定值。是一個(gè)定值。即：一定溫度下，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)。1問(wèn)題：?jiǎn)栴}：請(qǐng)大家自主閱讀教科書(shū)請(qǐng)大家自主閱讀教科書(shū)P48頁(yè)關(guān)

2、于平衡常數(shù)的頁(yè)關(guān)于平衡常數(shù)的定義，并找出其中的關(guān)鍵詞。定義，并找出其中的關(guān)鍵詞。第3頁(yè)/共23頁(yè)化學(xué)平衡常數(shù) 一定溫度 平衡狀態(tài) 生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積 比值1.定義： 在一定溫度下，當(dāng)某一可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值為一常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)2.關(guān)鍵詞：第4頁(yè)/共23頁(yè)其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。)()()()(BcAcDcCcKbadc 大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，對(duì)下列可逆反應(yīng)： aA + bB cC + dD在一定溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足下面關(guān)系：

3、第5頁(yè)/共23頁(yè)Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O4(s) + 4H2(g) 高溫3Fe(s) + 4H2O(g) )H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH(cK/22322133N2+3H2 2NH32NH3 N2+ 3H2 N2 + H2 NH312321.根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。)H(c)OH(cK2424)()()(2722242OCrcHcCrOcK隨堂訓(xùn)練第6頁(yè)/共23頁(yè) 分析表2-8中的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？第7頁(yè)/共23頁(yè)（1）必須指明溫度，K與溫度

4、有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)（2）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體、純液體不作考慮，表達(dá)式中不需表達(dá)如：)()(2424HcOHcK 一定溫度下Fe3O4(s) + 4H2(g) 高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 第8頁(yè)/共23頁(yè))()()(2722242OCrcHcCrOcK一定溫度下Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：第9頁(yè)/共23頁(yè)（3）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫方式有關(guān))H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH(cK/22322133K1 = 1/K2 = K32例如，在某溫度下：N2+3H2 2NH32NH3 N

5、2+3H2 N2 + H2 NH31232第10頁(yè)/共23頁(yè) 通過(guò)討論我們知道了化學(xué)平衡常數(shù)的定義和表達(dá)式的書(shū)寫。大家是否產(chǎn)生疑問(wèn)，提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義？對(duì)我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢？ 分析教科書(shū)P45頁(yè)表2-7，你能找出規(guī)律嗎？第11頁(yè)/共23頁(yè) K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。（1）K值越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；反之則越小。 )()()()(BcAcDcCcKbadcaA + bB cC + dD( 2 ) 平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即速率大，K值不一定大第12頁(yè)/共23頁(yè)【例1】某溫度下，向10L

6、真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和 1.00 mol I2(g)，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為0.020 0 molL-1。試求該溫度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)。平衡常數(shù)的計(jì)算平衡常數(shù)的計(jì)算第13頁(yè)/共23頁(yè)解：據(jù)題意可知，起始時(shí)c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的c(HI) = 0.160molL-1H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始時(shí)各物質(zhì)的濃度起始時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-10.100 0.100 0變化的各物質(zhì)的濃度變化的各物質(zhì)的濃度/molL-1平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度平

7、衡時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-10.0800 0.0800 0.160 0.0200 0.0200 0.160 K =(0.160)2(0.0200)2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=答：平衡常數(shù)為64.0。 平衡常數(shù)的計(jì)算平衡常數(shù)的計(jì)算第14頁(yè)/共23頁(yè)隨堂訓(xùn)練第15頁(yè)/共23頁(yè)平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率100% =該反應(yīng)物的該反應(yīng)物的起始濃度起始濃度該反應(yīng)物的該反應(yīng)物的平衡濃度平衡濃度該反應(yīng)物的起始濃度該反應(yīng)物的起始濃度 可可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為：某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為： 除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還有沒(méi)有其他方法能用

8、來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度呢？平衡轉(zhuǎn)化率的意義：能表示在一定溫度和一定平衡轉(zhuǎn)化率的意義：能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。第16頁(yè)/共23頁(yè)【例2】在一密閉容器中，CO與H2O混合加熱到800達(dá)到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO和H2O的濃度分別為0.200 molL-1 和1.00molL-1，求達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少？平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算第17頁(yè)/共23頁(yè) c(平)/molL-1 0.200 x 1.00 x x x 解得: x = 0.166解：設(shè)平衡時(shí)

9、解：設(shè)平衡時(shí)CO2和和H2的濃度為的濃度為x molL-1K =x2(0.200 x)(1.00 x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始) /molL-1 0.200 1.00 0 0c(變)/molL-1 x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O)=平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算第18頁(yè)/共23頁(yè)答:平衡時(shí)平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率是83.0% 。 = 100%= 83.0% 0.1660.200平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算第19頁(yè)/共23頁(yè) 【例3】 850K時(shí)，在一密閉容器中充入一

10、定量的SO2和O2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得：SO2、O2和SO3的濃度分別為6.010-3 molL-1 、8.010-3 molL-1 和 4.410-2 molL-1。計(jì)算：（1）該溫度下反應(yīng) 的平衡常數(shù)。（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)， SO2的轉(zhuǎn)化率。2SO2+O2 2SO3平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算第20頁(yè)/共23頁(yè)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常數(shù)可表達(dá)為: K=c(CO2)/c(CO)，已知1100，K=0.263 (1)若要使反應(yīng)向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_，平衡常數(shù)K值_(填“增大”“減小”或“不變”) (2)1100時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO