江西省臨川區(qū)第二中學(xué)學(xué)年高中化學(xué) 第二章 第三節(jié) 化學(xué)平衡-化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教選修4

1、化學(xué)平衡常數(shù)2021/8/8 星期日1 在一定條件下，幾乎所有的反應(yīng)都具有不同程度的可逆性，但有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行程度太少而忽略，把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng)。 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，有什么特征？當(dāng)改變濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件時(shí)，會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到新的平衡，可以勒夏特列原理定性地判斷平衡的移動(dòng)？如何定量地判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？該如何計(jì)算？條件發(fā)生改變時(shí)，又可如何定量地來(lái)理解平衡的移動(dòng)，這就是我們這節(jié)課要研究的內(nèi)容化學(xué)平衡常數(shù) 首先，讓我們以氫氣和碘蒸氣的反應(yīng)為例，分析課本33頁(yè)表中的數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論?；仡櫥瘜W(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)2021/8/8 星期日2以氫氣和碘蒸氣

2、的反應(yīng)（H2+I2 2HI，H 0）為例，分析課本33頁(yè)表中的數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論。2021/8/8 星期日3 c 2(HI)c(H2)c(I2)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)。問(wèn)題：請(qǐng)大家閱讀教科書(shū)P33頁(yè)關(guān)于平衡常數(shù)的定義，并找出其中的關(guān)鍵詞。2021/8/8 星期日41、定義：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)，這個(gè)常數(shù)稱為該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，符號(hào)K。一、化學(xué)平衡常數(shù)又如 H2+Br2 2HBr，K =2.2109。2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：對(duì)于一般的可逆反應(yīng)， mA（g）+n

3、B（g） pC（g）+qD（g）當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)， K=C p（C）C q（D）/C m（A）C n（B）如在250C時(shí)，H2+Cl2 2HCl，K = 5.31016 ；c：各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值（只與溫度有關(guān)）。2021/8/8 星期日5（1）平衡常數(shù)（K）的大小，反映了化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的程度（即反應(yīng)限度）。分析 K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。3、意義思考與交流 K值的大小說(shuō)明了什么? （2）一般，K105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完

4、全了；K在10-5左右，則認(rèn)為反應(yīng)很難進(jìn)行。（3）K值只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物濃度變化無(wú)關(guān)。2021/8/8 星期日6（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài) 對(duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度，K值增大； 對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，K值減小。（2）K表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢。（3）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體（沉淀等）、水溶液中H2O不作考慮，表達(dá)式中不需表達(dá)Fe3O4(s) + 4H2(g) 高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 一定溫度下4、注意溫度升高，K值不一定升高，與該正反應(yīng)的熱效應(yīng)有關(guān)Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+2021/8/8 星期日7（4）平衡常數(shù)的

5、表達(dá)式與方程式的書(shū)寫方式有關(guān)N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1 = K22= 1/K3某溫度下2021/8/8 星期日8例1、在某溫度下，將氫氣和碘蒸氣各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得C（H2）=0.008mol/L。（1）求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）在上述溫度下，該容器中若通入氫氣和碘蒸氣各0.20mol。試求達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。課堂練習(xí)解（1）依題意知，以濃度計(jì)算。 H2（g）+I2（g） 2HI（g）始 0.010 0.010 0轉(zhuǎn) 0.002 0.002 0.004終 0.008 0.008

6、0.0042021/8/8 星期日9解（2）設(shè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化（或消耗）了xmol/L的氫氣 H2（g）+ I2（g） 2HI（g）始 0.020 0.020 0轉(zhuǎn) x x 2x終 0.020-x 0.020-x 2x 2021/8/8 星期日10例2、在密閉容器中，將2.0molCO與10molH2O混合加熱到8000C，達(dá)到下列平衡CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），且K=1.0 ，求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。解設(shè)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol。 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）n起始 2.0 10 0 0n消耗 x x x xn平衡 2.0-x 1

7、0-x x x2021/8/8 星期日112、實(shí)驗(yàn)測(cè)得氯氣溶于水后約有三分之一的Cl2發(fā)生歧化轉(zhuǎn)化為鹽酸和次氯酸，求該反應(yīng):Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO的平衡常數(shù)。已知：293K下氯氣在水中的溶解度為0.09molL-1。 始/molL-1 0.09 0 0 0轉(zhuǎn)/molL-1 x x x x終/molL-1 0.09-x x x xx=1/30.09=0.03molL-1課堂練習(xí)1、教材P33例1、例22021/8/8 星期日121、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(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時(shí)刻時(shí)，反

8、應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：Qc K ，V正V逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)行Q cK ，V正V逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc K ，V正V逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行則：二、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用濃度商2021/8/8 星期日13某一狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-1CO2H2COH2O(1)0.0040.0040.0060.006(2)0.0620.0840.0390.279(3)0.1820.0860.0980.359(4)0.0780.1420.2800.1201、已知1473K時(shí)，下述反應(yīng)K= 2.25。試根據(jù)下表中所列數(shù)據(jù)，確定反應(yīng)可能進(jìn)行的方向：CO2 ( g ) + H2 ( g ) CO ( g ) + H2O ( g )1473K對(duì)于（1）：Qc = 2.25 = K，所以反應(yīng)正好處于平衡狀態(tài)；對(duì)于（2）：Qc = 2.09 K，所以反應(yīng)逆向進(jìn)行；課堂練習(xí)2021/8/8 星期日14由Qct1）（ ）CO ( g ) + H2O ( g ) CO2 ( g ) + H2 ( g )A反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為 B保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到達(dá)平衡時(shí)n(CO2)=0.40molC保持其他條件不變，向平衡體系中再通