(選修)化學(xué)反應(yīng)原理 第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率(第四課時)課件

1、化學(xué)反應(yīng)的限度齊河縣第一中學(xué) 君山 化學(xué)平衡【知識引橋】 在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng) 和 相等時， 保持不變的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。 不能。因為在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)進行一段時間后會達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)體系的組成不再隨時間而變化，即反應(yīng)達(dá)到一定限度?！韭?lián)想質(zhì)疑】N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓2SO2 + O2 2SO3催化劑 500【質(zhì)疑】如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？ 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過許多可逆反應(yīng)，如： ，這些反應(yīng)在一定條件下能進行完全嗎？為什么？1. 請根據(jù)表中的試驗數(shù)據(jù)計算平衡時的值HI2/H2I2值，將計 算結(jié)果填入表中2. 請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律

2、。 交流研討： 反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)在698.6K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度的測量結(jié)果如下表?！綪42頁】 HI2H2I254.5054.6154.4354.2154.32H2、I2、HI的初始濃度一樣嗎？IH2、I2、HI的平衡濃度一樣嗎？I通過分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：不管H2、I2、HI的初始濃度是多大，只要保持反應(yīng)體系的溫度不變，達(dá)到化學(xué)平衡后， 近似相等，是一個常數(shù)。這個常數(shù)稱為 HI2H2I2一、化學(xué)平衡常數(shù)定義： 一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物 濃度方次積與反應(yīng)物濃度方次積的比值是一 個常數(shù)。這個常數(shù)叫該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) （簡稱“平衡常數(shù)”）。交流研討1.

3、 請寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，并討論下 面的問題。無對于一個可逆反應(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)？交流研討對于一個可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡 常數(shù)之間有什么關(guān)系？如果濃度的單位為mol/L，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。請寫出 上表中后三個反應(yīng)的K的單位，并由所得結(jié)果 分析平衡常數(shù)K、K的單位、反應(yīng)的化學(xué)方程 式三者之間的關(guān)系。不唯一；與方程式的書寫形式有關(guān)?；榈箶?shù)。方程式的書寫形式KK的單位。二、濃度商一定溫度下，可逆反應(yīng)：的任意時刻： 稱為“濃度商”aA+bB cC+dDca(A)cb(B)cc(C)cd(D)表示符

4、號：Q意 義：可以通過實驗數(shù)據(jù)計算出可逆 反應(yīng)在某一時刻的濃度商Q，將其與該 溫度下的平衡常數(shù)K比較，判斷可逆反 應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動的方向。 QK， ； Q=K， ； QK， 。v正v逆，可逆反應(yīng)正向進行二、平衡轉(zhuǎn)化率一定溫度下，可逆反應(yīng)：在反應(yīng)進行的某時刻“ ”叫作反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率。aA+bB cC+dDc0(A)c0(A)-c平(A)表示符號：平衡轉(zhuǎn)化率可以直觀地表示可逆反應(yīng)的限度規(guī)律：當(dāng)且僅當(dāng)反應(yīng)物的起始量（物質(zhì)的量 或物質(zhì)的量濃度）之比等于方程式中 的計量系數(shù)之比時，在反應(yīng)進行的任 意時刻，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均相等。注：談平衡轉(zhuǎn)化率時應(yīng)指明具體反應(yīng)物。平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率均可表示反應(yīng)

5、的限 度，但二者有差異：K表示一定溫度下，一 個可逆反應(yīng)的反應(yīng)限度，只與溫度有關(guān)而與 其它因素?zé)o關(guān)，比較抽象；平衡轉(zhuǎn)化率可 表示一個具體條件（溫度、壓強、濃度等） 下的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時的最大反應(yīng)限度， 直觀具體，但它受反應(yīng)條件的影響。aA+bB cC+dD起始濃度（mol/L）轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）平衡濃度（mol/L）“三步曲” 平衡計算二者的計算：【例2】1200時測得反應(yīng) H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100molL-1時，計算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的

6、平衡轉(zhuǎn)化率?！纠?】合成氨反應(yīng) 在某溫度下達(dá)平衡時，各物質(zhì)的濃度是 N2=3molL-1，H2=9molL-1，NH3=4molL-1 求該溫度下的平衡常數(shù)和N2，H2的起始濃度。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)K=NH32N2H23=(4mol.L-1)2(3molL-1)(9molL-1)3=0.073(molL-1)2N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)初始濃度變化的濃度平衡濃度3molL-1 9molL-1 4molL-14molL-102molL-1 6molL-15molL-1 15molL-1【小 結(jié)】化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)K與濃度商Q化學(xué)平衡常數(shù)K與平衡轉(zhuǎn)化率

7、定義與書寫K值的意義應(yīng)用影響K值大小的因素定義有關(guān)平衡的計算： a. 步驟； b. 等量關(guān)系 c. 結(jié)論 【練習(xí)題】1. 在恒溫恒壓的密閉容器中，充入4LX和3LY， 在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)： 4X(g）+3Y(g) 2Q(g)+nR(g)，達(dá)到平衡時 測得X的轉(zhuǎn)化率為25%，此時混合氣體的體積 為6.5L。則該反應(yīng)式中的n為 。2. 在一定容積的密閉容器中，進行反應(yīng)： CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常 數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)為 熱反應(yīng)。吸3 【練習(xí)題】3. 將N2和H2按一定比例混合，在相同狀況 下其密度是H2的3.6倍。取0.5mol該混合 氣體通入密閉容器中使之發(fā)生反應(yīng)并在 一定條件下達(dá)到平衡。已知反應(yīng)達(dá)到平 衡后容器內(nèi)壓強是相同條件下反應(yīng)前的 0.76倍。試求： 反應(yīng)混合氣體中N2和H2的體積比； 達(dá)到平衡時，混合氣體中NH3的體積 百分含量； 平衡時N2的轉(zhuǎn)化率。4. 關(guān)于平衡常數(shù)的敘述正確的是（ ） A. 溫度一定，