人教版高中化学 第一课时化学反应的限度课件 鲁科选修4.ppt

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1、第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度2021/8/9 星期一1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。知知识回回顾注注意意（1 1）同一条件同一条件下，下，同时同时进行；进行；（2 2）反应物）反应物不能完全不能完全转化为生成物。转化为生成物。使用使用“”2021/8/9 星期一22 2、化学平衡：、化学平衡：(1)、

2、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2021/8/9 星期一3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 H2+I22HI逆：逆：等：等：动：动：定：定

3、：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立新的平衡。(2)、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征同：同：对于一个特定的可逆反应如果条件相同，对于一个特定的可逆反应如果条件相同，不管采取何种方式和途径进行最终能达到不管采取何种方式和途径进行最终能达到相相同平衡状态同平衡状态,与反应途径无关与反应途径无关-等效平衡等效平衡2021/8/9 星期一4想一想可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗？反应到底进行

4、到什么程度？为更准确的了解可逆反应的进程，定量的描述化学反应的限度，我们将学习一个新的概念化学平衡常数化学平衡常数2021/8/9 星期一5教学目标1、了解化学平衡常数的涵义。2、通过对“化学平衡常数”问题的研讨，培养学生分析、处理实验数据的能力，以及从数据中获取信息、总结规律的能力。2021/8/9 星期一6HIHI2 2/HH2 2II2 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.

5、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 00.010

6、690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.008410交流交流研讨研讨实验测得反应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 的的值，将结果填入表中。值，将结果填入表中。2021/8/9 星期一7温度温度623K623K698K698K763K763K化学平衡常数化学平衡常数66.966.954.454.445.945.9 不同温度时，反应不同温度时，反

7、应:H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g),(g)2HI(g),的化学的化学平衡常数与温度平衡常数与温度的关系如下：的关系如下：表表2:2:问题问题2 2请分析表一、表二中的数据，发现其中的规律呢？请分析表一、表二中的数据，发现其中的规律呢？2021/8/9 星期一8HIHI2 2/HH2 2II2 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 00.001

8、8310.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 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 00.010690.010690.00

9、11410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.4978354.4978354.6175554.6175554.4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.327622021/8/9 星期一9规律小结规律小结通过分析实验数据得出：通过分析实验数据得出：(1)温度相同时，达到化学平衡状态温度相同时，达到化学平衡状态 为一常数；为一常数；(2)这个常数只与温度有关与反应的起始浓度这个常数只与温度有关与反应的起始浓度大小无关；大小无关；(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与

10、平衡建立的过程无关。关即与平衡建立的过程无关。2021/8/9 星期一10其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。对于反应对于反应:aA+bB cC+dD 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，这个常数这个常数称为称为化学平衡常数化学平衡常数简称简称平衡常数。平衡常数。注注：对于有纯固体或者纯液体参加的反应不列入平衡常数：对于有纯固体或者纯液体参加的反应不列入平衡常数表达

11、式中表达式中平衡常数一般有平衡常数一般有浓度平衡常数浓度平衡常数KC和和压强平衡常数压强平衡常数Kp两种。两种。2021/8/9 星期一11拓展练习拓展练习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)112 2N N2 2（g g）3H 3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)(mol/L)(mol/L)223 32 2N

12、HNH3 3(g)N(g)N2 2(g)(g)3H 3H2 2(g)(g)(mol/L)mol/L)2 24 4NHNH3 3HH2 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)2021/8/9 星期一121、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？2、对于一个反应，正、逆反

13、应的平衡常数之间有、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间有何关系？何关系？3、如果浓度的单位是、如果浓度的单位是mol/L，将浓度单位代入平，将浓度单位代入平衡常数表达式，可得到衡常数表达式，可得到K的单位。请写出上表中后的单位。请写出上表中后三个反应的三个反应的K的单位，并分析的单位，并分析K的单位与反应的化的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？学方程式之间有什么关系？思考2021/8/9 星期一13平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。1、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应、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

14、不同，平衡常数的表达式就不同。物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。2、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。为倒数。3、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式一一、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式一一相对应。相对应。发现平衡常数表达式书写的注意事项平衡常数表达式书写的注意事项2021/8/9 星期一14在在2000K2000K时时,反应反应CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g(g）CO CO2 2（g g）的平衡常数为的平衡常数为K K1,1,则相同温度下反应则相同温度下反应2CO2CO2 2（g g）2CO

15、(g)+O 2CO(g)+O2 2（g g）的平衡常数）的平衡常数K K2 2为为（）A A、1/1/K1 B B、K K1 12 2 C C、1/1/K12D D、K1-1/2C巩固练习巩固练习2021/8/9 星期一15平衡常数的应用平衡常数的应用(1)平衡常数平衡常数K K与温度有关，与浓度无关与温度有关，与浓度无关，由由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。热。若正反应是吸热反应若正反应是吸热反应,升高温度升高温度,K 增大增大;若若正反应是放热反应正反应是放热反应,升高温度升高温度,K 减少减少;不同温度时，反应不同温度时，反应:H2(

16、g)+I2(g)2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下：的平衡常数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数66.954.445.9 根据平衡常数大小的变化趋势可以判断上述可逆反根据平衡常数大小的变化趋势可以判断上述可逆反应的正方向是应的正方向是 反应反应.放热放热2021/8/9 星期一16判断反应进行的程度判断反应进行的程度K105时，时，基本完全反应。基本完全反应。K在在10-5105之间之间 可逆反应。可逆反应。KK时，反应时，反应逆向逆向进行进行QK 向逆向逆 0.3mol.L-10.5 mol.L-1 0.5mol.L-10.6 mol.L-1 Q

17、c2=1.0=K 平衡平衡 1.0mol.L-10.3 mol.L-1 0.7mol.L-11.7 mol.L-1 Qc3=0.93K 向正向正 0.8mol.L-11.6 mol.L-1 2021/8/9 星期一21练练2 2：判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：（2 2）任何可逆反应在一定温度下，不论参加反应的）任何可逆反应在一定温度下，不论参加反应的物质浓度如何不同，反应达到平衡时，各物质的平衡物质浓度如何不同，反应达到平衡时，各物质的平衡浓度相同。（浓度相同。（）（3 3）可逆反应达到平衡后，增加反应物浓度会引起）可逆反应达到平衡后，增加反应物浓度会引起K KC C改变。（改变

18、。（）（4 4）一个反应体系达到平衡时的条件是正逆反应速）一个反应体系达到平衡时的条件是正逆反应速度相等。（度相等。（）（1 1）根据反应式）根据反应式2P+5Cl2P+5Cl2 2 2PCl 2PCl5 5 可知，如果可知，如果2 mol2 mol 的的 P P 和和5 mol5 mol 的的 ClCl2 2 混合，必然生成混合，必然生成2 mol2 mol 的的PClPCl5 5 。（因为可逆反应就不可能完全反应。）（因为可逆反应就不可能完全反应。）各物质的浓度不随时间而变不等于各物质的浓度相等各物质的浓度不随时间而变不等于各物质的浓度相等（反应常数与温度有关，与浓度无关。）（反应常数与温

19、度有关，与浓度无关。）（这是化学平衡的条件。）（这是化学平衡的条件。）2021/8/9 星期一22Kc=7.32107.3210-3-3 NH32N2H23 42393由平衡定律由平衡定律求平衡常数求平衡常数根据物料根据物料平衡求初平衡求初时浓度时浓度答答:该温度时合成氨反应的化学平衡常数是该温度时合成氨反应的化学平衡常数是7.3210-3,N2和和H2的初时浓度分别为的初时浓度分别为5 molL-1和和15 molL-1 解：解：N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 练习练习3 3：合成氨反应合成氨反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 在某在某温度下达平衡时，各物质的浓度是温度下达平衡时，各物质的浓度是：NN2 2=3molL=3molL-1-1，HH2 2=9 molL=9 molL-1-1，NHNH3 3=4=4 molLmolL-1-1。求该温度时的平衡常数和。求该温度时的平衡常数和N N2 2、H H2 2的初的初时浓度时浓度C C NN2 2+1/2NH+1/2NH3 3 3+23+25 molL5 molL-1-1N2C C HH2 2+3/2NH+3/2NH3 3 9+69+615 molL15 molL-1 1H2K=Ee DdAa Bb2021/8/9 星期一23