化学平衡常数[1].ppt

《化学平衡常数[1].ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学平衡常数[1].ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二节 化学反应限度第二章第二章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率(第1课时)化学平衡常数可逆反应和化学平衡可逆反应和化学平衡1.1.可逆反应和不可逆反应可逆反应和不可逆反应 在同一条件下，既能在同一条件下，既能向正反应方向正反应方向向又能又能向逆向逆反应方向反应方向进行的反应称为可逆反应。如果反应进行的反应称为可逆反应。如果反应只能向一个方向进行，则称不可逆反应。只能向一个方向进行，则称不可逆反应。反应物反应物产物产物可逆反应可逆反应 反应物反应物产物产物不可逆反应不可逆反应（1 1）同一条件同一条件下，下，同时同时进行；进行；注注意意（2 2）反应物）反应物不能完全不能

2、完全转化为生成物。转化为生成物。使用使用“”例如：例如：2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂正向反应正向反应：反应物：反应物生成物生成物 即即SO2SO3逆向反应逆向反应：生成物：生成物反应物反应物 即即SO3 SO2（4 4）可逆反应的正反应与逆反应）可逆反应的正反应与逆反应H数数值相等，值相等，符号符号相反相反；焓变的数值是真正焓变的数值是真正生成生成物的系数时所放出的热量数值生成生成物的系数时所放出的热量数值2 2、化学平衡：、化学平衡：(1)、定义：化学平衡状态，就是指在一、定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，定条件下的可逆反应里，正反应速率和正反应速率和逆反应速率逆反

3、应速率相等相等，反应混合物中各组分，反应混合物中各组分的的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。强强调调三三点点前提条件前提条件：可逆反应：可逆反应实质：实质：(正正)=(逆逆)标志：标志：反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态浓度保持不变的状态动态平衡动态平衡（正逆反应仍在进行）（正逆反应仍在进行）正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率可逆反应可逆反应逆：逆：等：等：动：动：定：定：反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变（不一定相等）（不一定相等）变：变：条件改变条件改变，原平衡被破坏，在新，原平衡被破坏，在新的条件下的条件下建立新的平衡建

4、立新的平衡。(2)、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征对在密闭容器中进行的可逆反应：对在密闭容器中进行的可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列哪种情况下，说明该反应已经达到化学，下列哪种情况下，说明该反应已经达到化学平衡状态平衡状态 N2的正反应速率是的正反应速率是NH3的逆反应速率的的逆反应速率的1/2 H2的浓度不再变化的浓度不再变化 N2、H2、NH3的物质的量之比为的物质的量之比为1：3：2 单位时间内每生成单位时间内每生成3mol H2的同时有的同时有2mol NH3消耗消耗 NH3在混合气体中的物质的量的分数保持不变在混合气体中的物质的量的分数保持不变 在恒容条

5、件下，混合气体的压强保持不变在恒容条件下，混合气体的压强保持不变 在恒容条件下，混合气体的密度保持不变在恒容条件下，混合气体的密度保持不变 混合气体的平均摩尔质量保持不变混合气体的平均摩尔质量保持不变A A B B C C D 归纳：归纳：等，定等，定：变量不变，则达平衡：变量不变，则达平衡初始浓度初始浓度/moL/moLL L-1-1平衡浓度平衡浓度/moL/moLL-1L-1 HHI 2 2HH2 2I2 2 C C0 0(H(H2 2)C C0 0(I2 2)C C0 0(H(HI)H H2 2 I2 2 HI 0.010670.010670.011960.011960 00.00183

6、10.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.015590.011340.011340.00715100.00715100 00.0045650.0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.00047980.00047980.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.001

7、1410.0011410.0011410.0011410.0084100.0084101.1.请根据表中的试验数据计算平衡时的值请根据表中的试验数据计算平衡时的值 HHI 2 2/H/H2 2I2 2 值，值，将计算结果填入表中将计算结果填入表中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。交流研讨：交流研讨：反应反应H H2 2(g)+(g)+I2(g)(g)2HI(g)在在698.6K698.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果如下表。各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果如下表。54.4978354.4978354.6175554.6175554.

8、4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.32762c(B)表示反应体系中物质表示反应体系中物质B任意状态时的浓度任意状态时的浓度；c0(B)表示物质表示物质B的的初始浓度初始浓度；B表示物质表示物质B在在化学平衡时的浓度化学平衡时的浓度 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，的比值是一个常数，这个常数称为这个常数称为浓度平衡常数，用浓度平衡常数，用KC表示。表示。对于反应对于反应:aA(g)+bB

9、(g)cC(g)+dD(g)例如：合成氨反应：例如：合成氨反应：N2+3H2 2NH3 的浓度平衡的浓度平衡常数可表示常数可表示 为：为：高温高压高温高压催化剂催化剂一、化学平衡常数一、化学平衡常数注意事项注意事项 如果反应中有固体和纯液体参加，如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，它们的浓度不应写在平衡关系式中，化学平衡关系式中只包括气态物质和化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。溶液中各溶质的浓度。如如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=CO21 1、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常

10、数的表达式与哪些因素有关？的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？2 2、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间有何关系？有何关系？3 3、分析、分析K K的单位与反应的化学方程式之间有什的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？么关系？4 4、平衡常数与哪些因素有关？、平衡常数与哪些因素有关？填写课本填写课本P43P43【交流研讨交流研讨】表格表格1 1写出下表中各反应的平衡常数表达式。写出下表中各反应的平衡常数表达式。反应K单位1 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)2 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)3 2NH3(g)N2(g)+3H2

11、(g)4NH3H2O(aq)NH4+(aq)+OH(aq)5 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)6 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)molL11(molL1)2NH3N21/2H23/2NH32N2H23NH32N2H23NH3H2OOH-NH4+COCO2Ag+Cl-(molL1)2(molL1)2(molL1)1同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方程式的书写方式有关。一的，它与化学方程式的书写方式有关。书写方式不同，各反应物、生成物的化学计书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数表达式就不同。每

12、个化量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。的平衡常数。对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。数互为倒数。平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。应。只与温度有关。只与温度有关。平衡常数平衡常数K的的应应用用 1.判断反应进行的程度：判断反应进行的程度：K K越大，说越大，说明反应进行得越完全。明反应进行得越完全。一般说来，如果一个反应的平衡常数大于一般说来，如果一个反应的平衡常数大于10105 5，通常认为反应可以进行

13、得较完全；相反，如果一，通常认为反应可以进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于个反应的平衡常数小于10105 5，则认为这个反应很难，则认为这个反应很难进行。进行。K K越大，表示化学反应达到平衡时生成物的浓越大，表示化学反应达到平衡时生成物的浓度对反应物的浓度的比越大，也就是反应进行的程度对反应物的浓度的比越大，也就是反应进行的程度越大，反应的转化率越大度越大，反应的转化率越大2.判断反应是否处于化学平衡状态判断反应是否处于化学平衡状态 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)Q =浓度商浓度商 QK，v正正 v逆逆反应会逆向进行反应会逆向进行 Q=K，v正正=v逆逆 反反应为应

14、为平衡状平衡状态态 Qv逆逆 反反应应要正向进行要正向进行 在某温度下，某时刻反应是否达平衡，在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻浓度商可用该时刻浓度商Q与与K比较大小来判断。比较大小来判断。cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)=KCcDdAaBb巩固练习巩固练习1、在相同的温度下，已知反应、在相同的温度下，已知反应N2(g)+O2(g)2NO(g)平衡常数平衡常数K=3.8410-31;2SO2(g)+O2(g)2SO3平衡常数平衡常数K=3.11026(mol/L)-1.则在该温度下，两个化学反应的反则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为（应程度之间的关系为（）A、B

15、、C、D、不能确、不能确定定B298K时时，向某密，向某密闭闭容器中充入容器中充入N2、O2发发生反生反应应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡。达到平衡。（1）写出）写出该该反反应应的平衡常数表达式；的平衡常数表达式；（2）若）若298K时时，K=110-30，测测得平衡得平衡时时N2与与O2的的浓浓度均度均为为1mol/L，试试求求NO的平衡的平衡浓浓度；度；（3）保持温度不）保持温度不变变，测测得某一得某一时时刻刻N2、O2、NO浓浓度分度分别为别为10mol/L、10mol/L、110-5mol/L，此，此时该时该反反应应是否达到平衡状是否达到平衡状态态？若要达到平衡状？若要达到

16、平衡状态态，反，反应应应应向向 反反应应方向方向进进行，行，为为什么？什么？【学完本节后你需要知道】1.知道可以用知道可以用K定量描述化学反应的限度定量描述化学反应的限度2.化学平衡常数化学平衡常数K的含义的含义及及表达式表达式，能根据给，能根据给定的化学方程式写出平衡常数定的化学方程式写出平衡常数3.知道知道T一定时，确定的反应具有确定的平衡一定时，确定的反应具有确定的平衡常数，常数，P、C等反应条件的变化等反应条件的变化K不变；温不变；温度改变，度改变，K一定变一定变4.知道不同反应的知道不同反应的K越大，反应进行的可能性越大，反应进行的可能性进行程度越大进行程度越大5.能根据平衡浓度计算能根据平衡浓度计算K，会根据，会根据K求平衡浓求平衡浓度度【课堂小结课堂小结】1.化学平衡常数化学平衡常数K的含义的含义2.化学平衡常数化学平衡常数K的表达式以及书写的表达式以及书写3.化学平衡常数化学平衡常数K的应用的应用