北京市昌平區(qū)第三中學(xué)高中化學(xué) 2.3化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修4.ppt

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 化學(xué)平衡常數(shù) 復(fù)習(xí) 在一定溫度下 下列敘述可逆反應(yīng)a 氣 3b 氣 2c 氣 2d 固 不是達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 c的生成速率與c的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成amola 同時(shí)生成3amolb a b c的濃度不再變化 a b c的分壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 單位時(shí)間內(nèi)消耗amola 同時(shí)生成3amolb a b c d的分子數(shù)之比為1 3 2 2a b c d a 一 化學(xué)平衡常數(shù) 1 概念 對(duì)某一可逆反應(yīng) 在一定溫度下 無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后 生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù) 這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù) 用k表示 2 k的表達(dá)式 對(duì)于下列可逆反應(yīng) aa g bb g cc g dd g 則有 其中c為各組分的平衡濃度 n2 3h22nh3 2nh3n2 3h2 練習(xí)1 根據(jù)平衡常數(shù)的定義 請(qǐng)大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 k值與過(guò)程無(wú)關(guān) 濃度變化無(wú)關(guān) 表1 h2的轉(zhuǎn)化率為 535 68 7 i2的轉(zhuǎn)化率為 91 84 4 使用平衡常數(shù)的注意事項(xiàng) aa bbcc dd 2 k值表達(dá)式中 固體 液態(tài)水不寫 3 平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān) 1 k只與溫度有關(guān) 和濃度壓強(qiáng)無(wú)關(guān) 5 利用k值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài) k k k k k k 4 平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 不表示反應(yīng)的快慢 即速率大 k值不一定大 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) v正 v逆 反應(yīng)向正方向進(jìn)行 v正 v逆 反應(yīng)向逆方向進(jìn)行 v正 v逆 鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù) 表2 思考與交流 觀察表2 你看到想到什么 結(jié)論1 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行的程度 也叫 值越大 反應(yīng)正向進(jìn)行的程度就 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 值越小 反應(yīng)正向進(jìn)行的程度就 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 反應(yīng)限度 越大 越大 越小 越小 二 平衡轉(zhuǎn)化率 100 該反應(yīng)物的起始濃度 該反應(yīng)物的平衡濃度 該反應(yīng)物的起始濃度 1 定義 p49 2 表達(dá)式 3 理解注意 1 轉(zhuǎn)化率是對(duì)反應(yīng)物而言的 2 在一定溫度下可逆反應(yīng)中 k值越大 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越高 3 對(duì)于一給定可逆反應(yīng) k值只與溫度有關(guān) 而a不僅與溫度有關(guān)也與反應(yīng)物起始濃度有關(guān) 練習(xí)2 在某溫度下 可逆反應(yīng) ma g nb g pc g qd g 的平衡常數(shù)為 下列說(shuō)法正確的是 越大 達(dá)到平衡時(shí) 反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 越小 達(dá)到平衡時(shí) 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 隨反應(yīng)物濃度改變而改變 隨溫度改變而改變 三 化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算 基本模式 三部曲解法 轉(zhuǎn)化濃度 mxnxpxqx 平衡濃度 a mxb nxpxqx 基本關(guān)系 生成物 平衡濃度 起始濃度 轉(zhuǎn)化濃度 反應(yīng)物 平衡濃度 起始濃度 轉(zhuǎn)化濃度 例 ma nbpc qd起始濃度 ab00 mol l mol l mol l 例1 某溫度下 向10l真空容器中注入1 00molh2 g 和1 00moli2 g 反應(yīng)平衡后i2 g 的濃度為0 0200mol l 1試求該溫度下h2 g i2 g 2hi g 的平衡常數(shù) 解 據(jù)題意可知 起始時(shí)c h2 c i2 0 100mol l 1 平衡時(shí)c h2 c i2 0 0200mol l 1 生成的c hi 0 160mol l 1 h2 g i2 g 2hi g 起始時(shí)各物質(zhì)的濃度 mol l 1 0 1000 1000 變化的各物質(zhì)的濃度 mol l 1 平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度 mol l 1 0 08000 08000 160 0 02000 02000 160 k 0 160 2 0 0200 2 64 0 c2 hi c h2 c i2 答 平衡常數(shù)為64 0 c co c h2o 例2 在一密閉容器中 co與h2o混合加熱到800 達(dá)到下列平衡 co g h2o g co2 g h2 g k 1 00 若反應(yīng)開始時(shí)co和h2o的濃度均為0 200mol l 1 求達(dá)到平衡時(shí)co轉(zhuǎn)化為co2轉(zhuǎn)化率是多少 c 平 mol l 10 200 x0 200 xxx 解得 x 0 1 解 設(shè)平衡時(shí)co2和h2的濃度為xmol l 1 k x2 0 200 x 0 200 x co g h2o g co2 g h2 g c 始 mol l 10 2000 20000 c 變 mol l 1xxxx 1 00 c co2 c h2 練習(xí)1 850k時(shí) 在一密閉容器中充入一定量的so2和o2 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得 so2 o2和so3的濃度分別為6 0 10 3mol l 1 8 0 10 3mol l 1和4 4 10 2mol l 1 計(jì)算 1 該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) 2 達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)so2的轉(zhuǎn)化率 2so2 o22so3 練習(xí)2 x y z為3種氣體 把a(bǔ)molx和bmoly充入一密閉容器中 發(fā)生反應(yīng)x 2y2z 達(dá)到平衡時(shí) 若它們的物質(zhì)的量滿足 n x n y n z 則y的轉(zhuǎn)化率為 k 40 3 a so2 88 b 練習(xí)3 高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下 feo s co g fe s co2 g q 其平衡常數(shù)可表達(dá)為 k c co2 c co 已知1100 k 0 263 1 若要使反應(yīng)向右進(jìn)行 高爐內(nèi)co2和co的體積比值 平衡常數(shù)k值 填 增大 減小 或 不變 2 1100 時(shí) 測(cè)得高爐中c co2 0 025mol l 1 c co 0 1mol l 1 在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài) 填 是 或 否 此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是v正 v逆 填 大于 小于 或 等于 其原因是 增大 不變 否 大于 c co2 c co 0 25 0 263 說(shuō)明不是平衡狀態(tài) 且向正反應(yīng)方向進(jìn)行 平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 練習(xí)5 在溫度和壓強(qiáng)不變時(shí) 將1體積n2o4分解 n2o42no2并達(dá)到平衡 混合氣體變?yōu)? 4體積 求 n2o4的分解率 一 化學(xué)平衡常數(shù) 1 概念 對(duì)某一可逆反應(yīng) 在一定溫度下 無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后 反應(yīng)物與生成物濃度的系數(shù)次方的比是一個(gè)常數(shù) 稱為化學(xué)平衡常數(shù) 用k表示 2 k的表達(dá)式 對(duì)于下列可逆反應(yīng) aa bbcc dd 則有 注意 其中c為各組分的平衡濃度 k值只隨溫度改變 小結(jié) 3 化學(xué)平衡常數(shù)的意義 aa bbcc dd k值的大小表示在該溫度下達(dá)到平衡時(shí) 反應(yīng)進(jìn)行的程度 k值越大 表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 反之則越小 4 使用平衡常數(shù)的注意事項(xiàng) 2 k值表達(dá)式中 固體 液態(tài)水不寫 3 平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān) 1 k只與溫度有關(guān) 所以使用時(shí)應(yīng)注明溫度 4 平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 不表示反應(yīng)的快慢 即速率大 k值不一定大 5 利用k值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài) k k v正 v逆 反應(yīng)向正方向進(jìn)行 k k v正 v逆 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) k k v正 v逆 反應(yīng)向逆方向進(jìn)行 二 平衡轉(zhuǎn)化率 100 該反應(yīng)物的起始濃度 該反應(yīng)物的平衡濃度 該反應(yīng)物的起始濃度 1 定義 p49 2 表達(dá)式 3 理解注意 1 轉(zhuǎn)化率是對(duì)反應(yīng)物而言的 2 在一定溫度下可逆反應(yīng)中 k值越大 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越高 3 對(duì)于一給定可逆反應(yīng) k值只與溫度有關(guān) 而