2-2-3化學(xué)反應(yīng)的方向與限度(第3課時(shí)-化學(xué)平衡常數(shù))(課件)

專題二第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向與限度03化學(xué)平衡常數(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，人們常常需要知道，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物，反應(yīng)物和生成物的濃度之間又有怎樣的定量關(guān)系?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大限度。化學(xué)平衡的改變，有規(guī)律可循嗎？不同的化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有什么關(guān)系呢？NO2、N2O4的相互轉(zhuǎn)化是一個(gè)可逆反應(yīng)：2NO2(g)

?

N2O4(g)。在25℃時(shí)，如果用不同起始濃度的NO2或N2O4進(jìn)行反應(yīng)，平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.081.381.613.891.71×1021.71×1021.71×1021.71×102一定溫度下，平衡時(shí)

近似相等化學(xué)平衡常數(shù)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)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù))，用符號(hào)K表示。K

＝cp(C)?

cq(D)

cm(A)?

cn(B)對(duì)于一般的可逆反應(yīng)

m

A(g)+n

B(g)

p

C(g)+q

D(g)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式為：化學(xué)平衡常數(shù)

25℃

時(shí)，生成鹵化氫反應(yīng)的平衡常數(shù)化學(xué)方程式平衡常數(shù)

(K)F2(g)+H2(g)2HF(g)6.5×1095Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)2.57×1033Br2(g)+H2(g)2HBr(g)1.91×1019I2(g)

+H2(g)2HI(g)8.67×102生成鹵化氫的平衡常數(shù)K值從上到下依次減小，反應(yīng)進(jìn)行的程度也依次減小。在上述反應(yīng)中，生成氟化氫的反應(yīng)進(jìn)行得最為完全。平衡常數(shù)的大小定量反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。意義即：反應(yīng)的限度化學(xué)平衡常數(shù)當(dāng)K<10－5時(shí)，該正反應(yīng)很難發(fā)生。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全當(dāng)K>105時(shí)，該正反應(yīng)進(jìn)行完全。K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全化學(xué)平衡常數(shù)的大小反映的是反應(yīng)進(jìn)行的程度大小，并不涉及反應(yīng)時(shí)間和化學(xué)反應(yīng)速率。也就是說，某個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)很大，可能化學(xué)反應(yīng)速率卻很小。注意：25℃

時(shí)，生成鹵化氫反應(yīng)的平衡常數(shù)化學(xué)方程式平衡常數(shù)

(K)F2(g)+H2(g)2HF(g)6.5×1095Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)2.57×1033Br2(g)+H2(g)2HBr(g)1.91×1019I2(g)

+H2(g)2HI(g)8.67×102化學(xué)平衡常數(shù)請(qǐng)根據(jù)以下資料提供的數(shù)據(jù)，分析影響平衡常數(shù)的因素?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的影響因素-內(nèi)因：反應(yīng)中物質(zhì)的性質(zhì)化學(xué)平衡常數(shù)請(qǐng)根據(jù)以下資料提供的數(shù)據(jù)，分析影響平衡常數(shù)的因素。

H2(g)+I2(g)2HI(g)不同條件下的平衡常數(shù)序號(hào)起始濃度（×10－2mol·L-1）不同溫度下的平衡常數(shù)(K)c(H2)c(I2)c(HI)457.6℃425.6℃25℃11.1970.694048.3854.5186721.2280.996048.6154.6286731.2010.840049.5454.218674001.52048.4854.108675001.28748.7154.42867外因：對(duì)于同一可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)

Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)高溫寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。)H(c)OH(cK2424＝化學(xué)平衡常數(shù)書寫平衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項(xiàng)表達(dá)式中的各物質(zhì)的濃度必須為平衡濃度。1平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫一一對(duì)應(yīng)。2固體、液體純物質(zhì)的濃度視為常數(shù)，在表達(dá)式中不出現(xiàn)。3化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)方程式平衡常數(shù)表達(dá)式2NO2

?

N2O4NO2

?

N2O42Fe3＋＋Fe?3Fe2＋Br2＋H2O

?

H＋＋Br－＋HBrOK＝______________________________________________________________寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式化學(xué)平衡常數(shù)寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。1.2.3.

N2(g)

+3H2(g)

2NH3(g)1.2.3.2NH3(g)

N2(g)

+3H2(g)N2(g)+H2(g）

NH3(g）1232c2(NH3)

K1＝c(N2)?c3(H2)

K2＝c2(NH3)c(N2)?c3(H2)

K3＝c1/2(N2）?c3/2(H2)c(NH3)

K1和K2、K3是什么關(guān)系呢？K1＝K21＝

K32若反應(yīng)方向改變、化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)都會(huì)相應(yīng)改變?；瘜W(xué)平衡常數(shù)已知兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。②若兩反應(yīng)相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝K1/K2。①若兩反應(yīng)相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝K1·K2。

α

＝

×100%反應(yīng)物的減少量反應(yīng)物的起始量平衡轉(zhuǎn)化率達(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。化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)均能表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，但平衡常數(shù)不直觀，轉(zhuǎn)化率能更直觀地表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，請(qǐng)根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率。各物質(zhì)的起始量/mol化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)的量/molN2H2NH3

N2H2NH3

5150394化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算起始量/mol

變化量/mol

平衡量/mol

5150

2

64

α＝

×100%＝40%6mol15mol平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率

3

94

N2+3H2

2NH3化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算計(jì)算模型——三段式法

aA(g)＋bB(g)?

cC(g)＋dD(g)

n1

n200

c(初)/(mol·L－1)Δc/(mol·L－1)c(平)/(mol·L－1)bacadabacada

x

x

x

xn1－x

n2－

x

x

x化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算計(jì)算思路根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量列表。明確“始”、“轉(zhuǎn)”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，得出題目答案。確定三個(gè)量具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。巧設(shè)未知數(shù)解題設(shè)問題化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算注意：2、多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時(shí)，可通過增加一種反應(yīng)物的濃度來提高另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，而其本身的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。1、在一定溫度下，一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，只有一個(gè)平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。強(qiáng)化鞏固某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)器中充入0.10molSO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)

?2SO3(g)的平衡常數(shù)為(

)A．3.2×103 B．1.6×103C．8.0×102 D．4.0×102A化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用判斷反應(yīng)的方向1濃度商：用任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值，用Q表示Q

＝cp(C)?

cq(D)

cm(A)?

cn(B)m

A(g)+n

B(g)

p

C(g)+q

D(g)Q＜K：可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。Q＞K：可逆反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Q＝K：可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用利用平衡常數(shù)可計(jì)算物質(zhì)的平衡濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和轉(zhuǎn)化率等。判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)2若升高溫度，K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。相關(guān)計(jì)算3壓強(qiáng)平衡常數(shù)及其應(yīng)用分壓定義計(jì)算公式分壓定律相同溫度下，當(dāng)某組分氣體B單獨(dú)存在且具有與混合氣體總體積相同體積時(shí)，該氣體B所具有的壓強(qiáng)，稱為氣體B的分壓強(qiáng)?；旌蠚怏w中某組分的分壓＝總壓×該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，pB＝p總×

?；旌蠚怏w的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和，即p總＝pA＋pB＋pC＋…nBn總壓強(qiáng)平衡常數(shù)及其應(yīng)用一定溫度下，氣相反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，氣態(tài)生成物分壓冪之積與氣態(tài)反應(yīng)物分壓冪之積的比值為一個(gè)常數(shù)，稱為該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)，用符號(hào)Kp表示Kp

＝pp(C)?

pq(D)pm(A)?

pn(B)m

A(g)+n

B(g)

p

C(g)+q

D(g)壓強(qiáng)平衡常數(shù)強(qiáng)化鞏固一定溫度下，向密閉容器中加入焦炭(C)和一定量的CO2氣體，保持akPa條件下發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)

?

2CO(g)，平衡時(shí)測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)為60%。(1)CO2的轉(zhuǎn)化率為______________。(2)CO2的分壓為______kPa，CO的分壓為________kPa。(3)該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________kPa(用a表示，保留兩位小數(shù))。0.27a25%0.6a0.4a

延時(shí)符課堂小結(jié)平衡常數(shù)(K

)可逆反應(yīng)

化學(xué)平衡狀態(tài)一定條件下定量表達(dá)與Q比較判斷是否達(dá)到平衡計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

只受溫度影響課堂練習(xí)1、將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：2SO2＋O2

?2SO3，測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol·L－1。則此條件下