河北省新乐市高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3 化学平衡（第2课时）课件 新人教选修4.ppt

第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡2.3 化学平衡 (第4课时)2021/8/8 星期日1化学平衡常数反映了化学反应进行的限度。理论性较强，学生理解有一定的难度。在编写过程中，首先引入日常生活中呼吸时血液中的化学平衡，从而引起学生的注意。让学生有个平衡状态的概念，起着承上起下的作用。然后再引导学生进行活动的基础上总结出有关方法与规律。在第44页设置“问题解决”，引导学生对二氧化氮、四氧化二氮相互转化达到平衡时的浓度关系进行分析，得出在一定温度下化学平衡常数为一定值的结论。为了让学生能进一步证实“一定温度下化学平衡常数为一定值的结论”我又补充一个例子。引出平衡常数的概念、表达式、以及一些关键词。并充分利用教材教材第46页表29中有关反应的平衡常数的表达式，并与教材提供的书写表达式比较，从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。紧接着通过一定的练习巩固平衡常数的表达式。2021/8/8 星期日21、知道化学平衡常数的意义及表示方法。2、能知道平衡转化率3能运用化学平衡常数进行简单的计算。2021/8/8 星期日3 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后达到平衡时,尽管每种物质的浓度在各个体系中并不一致，但各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数次方的乘积所得的之比却是恒定值。请仔细阅读教材P29表格，从中你能获得什么信息？2021/8/8 星期日4 K一、化学平衡常数实验测得，同一反应（如：mA+nB pC+qD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度满足下面关系：k=其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。即化学平衡常数只与温度有关，而与反应物或生成物的浓度无关。（一）、化学平衡常数表达式一定温度下，可逆反应处于平衡状态时，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数2021/8/8 星期日5化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。表示在一定温度下，可逆反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。（1）K值越大，反应程度越大，反应物转化率也越大；反之则转化率越低。（2）K值与浓度无关，随温度变化而变化。化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。二、化学平衡常数意义2021/8/8 星期日6三、使用平衡常数应注意的问题（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大（3）在进行K值的计算时，反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式，表达式中不需表达如：一定温度下水溶液中的水就不要代入表达式Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+如：Fe3O4(s)+4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g)但非水溶液中的水和气态水要代入表达式：2021/8/8 星期日7（4）平衡常数的表达式与方程式的书写有关K1=1/K2=K32某温度下化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 1/2N2+3/2H2 NH32021/8/8 星期日8（5）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：Q=QK，V正V逆，反应向正方向进行QK，V正V逆，反应处于平衡状态QK，V正V逆，反应向逆方向进行则：2021/8/8 星期日9例 1下列叙述中不正确的是()。A某特定反应的平衡常数仅是温度的函数B催化剂不能改变平衡常数的大小C化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化D平衡常数发生变化，原化学平衡必定发生移动点拨：某一反应的平衡常数只与温度有关，温度改变，平衡移动平衡常数就改变，反之亦然。答案：C2021/8/8 星期日10CH4 0.2 molL1 时，上述反应(例 21 000 K 时 反 应 C(s)2H2(g)CH4(g)的 K 8.28107 Lmol1，当气体物质的量浓度分别为H2 0.7 molL1、)。A正向移动B逆向移动C达到平衡D无法确定点拨：根据给出的可逆反应、反应物和生成物浓度，计算其浓度商并与平衡常数比较大小，确定反应进行的方向。答案：A2021/8/8 星期日11五、有关化学平衡的计算五、有关化学平衡的计算：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起起变变平平n n1 1n n2 20 00 0 ax ax bx xcx cxdx dxn n1 1-ax-ax n n2 2-bx xcx cxdx dx单位单位统一统一已知条件已知条件计量系数之比计量系数之比加、减计算加、减计算、物质浓度的变化关系：、反应物：平衡浓度 起始浓度变化浓度、生成物：平衡浓度 起始浓度变化浓度、各物质的变化浓度之比 化学计量系数之比、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率反应物转化率=反应物变化量反应物起始量100%2021/8/8 星期日12 1、将6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：,经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率0.1mol/Lmin，计算：、x的值；、平衡时B的转化率；、A的平衡浓度。3A(g)+B(g)2C(g)+x xD(g)解：解：起起变变平平molmol6 65 50 00 020.1540.1541 13 33 34 42 22 2、2:x 2:x 2:(2:(0.154)0.154)x x 2 2021/8/8 星期日132、加热N2O5时，发生下列两个分解反应：N2O5 N2O3O2，N2O3 N2OO2；在1L密闭容器中加热4mol N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50 mol/L，N2O3的浓度为1.62 mol/L，求其他各物质的平衡浓度。解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量解：解：N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起变变平平4 mol00 x x x x x x4 mol-x x x x x x x x 0 0 x xy yy yy y x-y x-yy y x+y x+y x y=x y=1.62 x+y=x+y=4.50解得：解得：x x =3.06 mol y y=1.44 mol 故：故：c（N2O5）=(4 3.06)mol/1L=0.94 mol/L c（N2O）=1.44 mol/1L=1.44 mol/L 2021/8/8 星期日143、在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中A 和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率解:A(g)+2B(g)2C(g)起变平 n n0 x 2x 2x n-x n-2x 2x由题意可知：n-x +n-2x=2 x x=0.4n解题的一般步骤：列出三栏数据根据题意列方程求解气体反应计算时经常使用的推论：2021/8/8 星期日152(ab)(ab)4、X、Y、Z 为三种气体，把 a mol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应 X2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则 Y 的转化率为()。abA.5100%B.5b100%C.2(ab)5100%D.5a100%点拨：利用“三段式”法进行计算。答案：B2021/8/8 星期日165、碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：C2H5OCOOC2H5(g)CH3OCOOCH3(g)2CH3OCOOC2H5(g)。其他条件相同CH3OCOOCH3 的平衡转化率()与温度(T)、反应物配比(R)的关系如下图所示。在密闭容器中将1 mol C2H5OCOOC2H5 和1 molCH3OCOOCH3 混合加热到 650 K，利用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数 K。2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日18答：略。2021/8/8 星期日192021/8/8 星期日20