化学反应的限度化学平衡常数优秀PPT.ppt

化学反应的限度化学平衡常数第1页，本讲稿共21页2、化学平衡状态(1)V(1)V正正=V=V逆逆0 0，动态平衡，动态平衡(2)(2)各组分浓度一定或物质的量一定（不是相等）各组分浓度一定或物质的量一定（不是相等）第2页，本讲稿共21页氨气的用途比较广泛，大量用于制尿素、纯碱、铵态氮肥氨气的用途比较广泛，大量用于制尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，氨还可用做致冷剂，如制化肥、硝酸、铵盐、以及硝酸，氨还可用做致冷剂，如制化肥、硝酸、铵盐、纯碱以及在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料、纯碱以及在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料、尿素等。其中制化肥、硝酸是较重要的两种用途。尿素等。其中制化肥、硝酸是较重要的两种用途。合成氨工厂合成氨工厂第3页，本讲稿共21页高温、催化剂高温、催化剂可逆反应可逆反应N2+3H22NH3该反应是可逆反应不可能进行完全该反应是可逆反应不可能进行完全,可是反应进行的程度有多大呢？可是反应进行的程度有多大呢？高压高压第4页，本讲稿共21页第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度 第第1 1课时课时化学平衡常数化学平衡常数第5页，本讲稿共21页 HIHI2 2/H/H2 2 II2 2 初始浓度（初始浓度（mol/Lmol/L）平衡浓度（平衡浓度（mol/Lmol/L）C C0 0（H H2 2）C C0 0(I(I2 2)C C0 0(HI)(HI)H H2 2 I I2 2 HIHI0.010670.010670.011960.011960 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.015590.011340.011340.0075100.0075100 00.0045650.0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.0004798 0.00047980.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.4978354.4978354.6175554.6175554.4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.32762交流交流研讨研讨问题问题1 1：请根据表中的实验数据计算平衡时的请根据表中的实验数据计算平衡时的 HI2/H2I2 的值，将的值，将结果填入表中。结果填入表中。实验测得反应H H2 2（g g）I I2 2（g g）2HI 2HI（g g）在在698.6698.6K K时各物质的初始浓度和平衡浓度。问题问题2 2请分析计算所得数据，寻找其中的规律请分析计算所得数据，寻找其中的规律。第6页，本讲稿共21页结论：结论：在保持体系在保持体系温度不变温度不变的情况下，不论反应物或的情况下，不论反应物或生成物的初始浓度如何，不论化学反应的方向如何，生成物的初始浓度如何，不论化学反应的方向如何，达到化学平衡状态后，达到化学平衡状态后，HIHI2 2/H/H2 2II2 2 的值为一常数。的值为一常数。第7页，本讲稿共21页一、化学平衡常数（一、化学平衡常数（K K）对于任一可逆反应对于任一可逆反应:aA aA bB cC bB cC dD dD说明说明：1 1、CC、DD、AA、BB分别表示生成物与反应物的平衡浓度，分别表示生成物与反应物的平衡浓度，该式为生成物浓度积与反应物浓度积比值，方次该式为生成物浓度积与反应物浓度积比值，方次a a、b b、c c、d d是物质是物质前的系数。前的系数。CcDd AaBbK K 2 2、有纯固体或纯液体参与的化学反应，不列入平衡常数的表达式；、有纯固体或纯液体参与的化学反应，不列入平衡常数的表达式；只有溶液和气体的浓度列入表达式。只有溶液和气体的浓度列入表达式。第8页，本讲稿共21页交流研讨交流研讨1molL-1 NH3N21/2 H23/2 NH32N2 H23N2 H23 NH32NH4+OH-NH3H2OCO2COAg+Cl-(molL-1)2反应反应K K单位单位1 11/2N1/2N2 2(g)(g)3/2 3/2 H H2 2(g)(g)NHNH3 3(g)(g)(mol/L)mol/L)1 12 2N N2 2（g g）3H 3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)(mol/L)(mol/L)2 23 32 2NHNH3 3(g)N(g)N2 2(g)(g)3H 3H2 2(g)(g)(mol/L)mol/L)2 24 4NHNH3 3H H2 2O(aq)O(aq)NHNH4 4(aq)(aq)OHOH(aq)(aq)5 5FeO(s)FeO(s)CO(g)CO(g)Fe(s)Fe(s)COCO2 2(g)(g)6 6AgCl(s)AgCl(s)AgAg(aq)(aq)ClCl(aq)(aq)问题问题：通过上面的练习，你在书写平衡表达式时 有了哪些发现？第9页，本讲稿共21页o1、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。就不同。o2、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。数互为倒数。o3、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式相对应。相对应。二、平衡常数表达式书写的注意事项二、平衡常数表达式书写的注意事项第10页，本讲稿共21页交流研讨：阅读第四十二面资料在线交流研讨：阅读第四十二面资料在线第11页，本讲稿共21页交流交流研讨研讨o请通过以下各反应平衡常数的数值，讨论反应可请通过以下各反应平衡常数的数值，讨论反应可能进行的程度：能进行的程度：化化 学学 反反 应应K的数值的数值反应程度反应程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)（570K）约为约为101059592HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)约为约为1033PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)约为约为正反应几乎不发生正反应几乎不发生正逆反应相当正逆反应相当正反应接近完全正反应接近完全第12页，本讲稿共21页三、平衡常数的应用三、平衡常数的应用 应用应用1 1平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度，平平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度，平衡常数的数值越大，反应进行得越完全。衡常数的数值越大，反应进行得越完全。第13页，本讲稿共21页 如何利用如何利用Q和和K的相对大小判断反应是否达的相对大小判断反应是否达到平衡到平衡CcDdK=AaBbcc(C)cd(D)Q=ca(A)cb(B)第14页，本讲稿共21页浓度商：浓度商：把某一反应在任何时刻、任何状态下的这种浓度关把某一反应在任何时刻、任何状态下的这种浓度关系叫做浓度商，系叫做浓度商，用用Q Q表示。表示。即平衡状态下：即平衡状态下：Q Q K K如果如果Q QK K或或Q QK K时，则说明该反应没有达到平衡状态时，则说明该反应没有达到平衡状态Q Qc cc c(C)c(C)cd d(D)(D)c ca a(A)c(A)cb b(B)(B)应用应用2 2：借助于平衡常数，可以判断在某一温度下一个可逆：借助于平衡常数，可以判断在某一温度下一个可逆反应是否达到化学平衡状态反应是否达到化学平衡状态第15页，本讲稿共21页温度温度(K）序序号号初始浓度（初始浓度（mol/L）平衡浓度（平衡浓度（mol/L）c0(H2)c0(I2)c0(HI)H2I2HI698.6698.6 0.010670.010670.011960.01196 0 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.0176754.492854.49280.011350.011350.0090440.009044 0 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.0155954.606754.6067 0 0 0 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.306054.3060798.6 0.011350.011350.009040.00904 0 0 0.004560.004560.001950.001950.008590.008598.28838.2883 0 0 0 00.016550.016550.003390.003390.003390.003390.009770.009778.30138.3013 0 0 0 00.012580.012580.002580.002580.002580.002580.007420.007428.26278.2627 HI2 H2I2H2(g)I2(g)2HI(g)，0第17页，本讲稿共21页结论：结论：K仅随仅随温度温度而改变而改变具体是如何关联，后面学习在谈！具体是如何关联，后面学习在谈！第18页，本讲稿共21页恒恒温温下下，在在容容积积为为2L的的恒恒容容密密闭闭容容器器A中中通通入入1mol N2与与1mol H2的混合气体，发生如下反应：的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3 H2(g)2NH3(g)，0，一一段段时时间间后后，达达到平衡，若到平衡，若平衡平衡时时氨气氨气的物质的量为的物质的量为0.4mol。（1）计算此温度时该反应的计算此温度时该反应的 K值为值为 ，（2）若若降降低低A容容器器的的温温度度，该该反反应应K值值 （填填“增增大大”、“减小减小”或或“不变不变”）12.5(mol/L)-2增大增大第19页，本讲稿共21页2、在在一一定定体体积积的的密密闭闭容容器器中中，进进行行如如下下反反应应：CO+H2O(g)CO2+H2 H0。其其化化学学平平衡衡常常数数K与温度与温度T的关系如下表：的关系如下表：某某温温度度下下，平平衡衡浓浓度度符符合合下下式式：CO2H2=CO H2O，试试判断此时的温度为判断此时的温度为 K;T(K)700800 83010001200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6830第20页，本讲稿共21页知识整合知识整合可可逆逆反反应应化化学学平平衡衡状状态态定性描定性描述述定量定量描述描述平衡体系中：平衡体系中：V V正正=V=V逆逆，各组分，各组分浓度一定浓度一定化学平衡常数化学平衡常数K K的表达式的表达式K K表达式书写表达式书写的注意事项的注意事项K K的功能的功能作业：作业：1、阅读、阅读P252、导与练导与练P26随堂训练随堂训练K K的影响因素的影响因素第21页，本讲稿共21页