化學反應(yīng)的限度

PAGEPAGEPAGE6第頁化學反應(yīng)的限度一【學習目標】1、理解化學平衡常數(shù)的含義，并掌握判斷化學平衡狀態(tài)的標志。2、小組積極討論，合作探究有關(guān)化學平衡常數(shù)進行簡單計算以及影響平衡的因素。【課前導(dǎo)學】一、化學平衡狀態(tài)1、定義2、特點3、判斷方法:（1）直接判定:V正=V逆①同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。即必須是一個V正一個是V逆之比等于系數(shù)比才能判斷是平衡狀態(tài)。例1、可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在體積固定的密閉容器中，達到平衡狀態(tài)的標志是

（）A單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2B單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNOC用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)例2、判斷正誤在反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)中能判斷達平衡狀態(tài)的有2molH-I鍵斷裂就有1molH-H生成（）2、間接判定：①各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質(zhì)的量濃度保持不變。②各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變。③若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強（恒溫、恒容）、保持不變。④反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變?？傊耗茏兊牧勘３植蛔冋f明已達平衡。（3）具體方法注意事項：在研究化學平衡時注意各物質(zhì)的狀態(tài)，和左右兩邊氣體系數(shù)和是否相等。做題時注意用公式推出結(jié)論，在進行討論，在此要注意哪些是可變量，哪些是不變量。1、密度（填能、否）ρ密度=質(zhì)量/體積①可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在體積固定的密閉容器中，密度保持不變能否判斷是平衡狀態(tài)（）②可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在壓強固定的密閉容器中，密度保持不變能否判斷是平衡狀態(tài)（）③可逆反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)中，恒定壓強下密度保持不變能否判斷是平衡狀態(tài)（）④可逆反應(yīng)C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），在恒定體積下發(fā)生反應(yīng)，某時刻發(fā)現(xiàn)密度保持不變能否判斷達到平衡狀態(tài)。（）

2、物質(zhì)的量（分子數(shù)）（2）在上述⑥—⑩的說法中能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是_______________（3）在上述⑥—⑨的說法中能說明C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)達到平衡狀態(tài)的是_____二、化學平衡常數(shù)1、化學平衡常數(shù)及其應(yīng)用（1）對于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H<0平衡常數(shù)K=____________________濃度商Q=_________________注意：對于參加反應(yīng)的__________、__________不列入平衡常數(shù)表達式。（2）平衡常數(shù)的大小反映了__________________________________________,平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明_________________________________________.（3）利用濃度商Q和平衡常數(shù)K的關(guān)系判斷反應(yīng)進行方向的依據(jù)：(4)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)并不隨反應(yīng)物或生成物濃度的改變而改變，但隨溫度的改變而改變。思考：于一個給定的可逆反應(yīng)，其正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)之間有什么關(guān)系？化學平衡常數(shù)有統(tǒng)一的固定單位嗎？舉例說明方程式書寫與平衡常數(shù)表達式的書寫的關(guān)系？問題：不同的反應(yīng)能通過平衡常數(shù)表達的值比較反應(yīng)進行的程度嗎？【合作探究】平衡常數(shù)的有關(guān)計算：已知平衡常數(shù)求轉(zhuǎn)化率、已知轉(zhuǎn)化率求平衡常數(shù)ABP/MPa0.500.100.800.85ABP/MPa0.500.100.800.85α2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：①將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。②平衡狀態(tài)由A變到B時．平衡常數(shù)K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。【練習】200℃時測得H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=2.25。某時刻時各物質(zhì)的濃度如下表某時刻時的濃度（mol/L）H2CO2H2OCO第1組0.00400.00400.00600.0060第2組0.00500.00500.00500.0050通過計算回答：第1組、第2組反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)？若沒有達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向哪個方向進行？化學反應(yīng)的限度二【學習目標】1、理解化學平衡常數(shù)的含義，并掌握判斷化學平衡狀態(tài)的標志。2、小組積極討論，合作探究有關(guān)化學平衡常數(shù)進行簡單計算以及影響平衡的因素。三、化學平衡移動——勒夏特列原理（1）將充有二氧化氮的燒瓶放入熱水中，發(fā)現(xiàn)燒瓶內(nèi)氣體的顏色[思考]①上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式是什么？②分析：升高溫度，會使NO2的濃度，平衡常數(shù)K的值。降低溫度，會使NO2的濃度，平衡常數(shù)K的值。③溫度對平衡移動的影響是能過改變來實現(xiàn)的。注意：溫度改變平衡一定會發(fā)生移動。其他條件不變時，升高溫度，平衡向方向移動；降低溫度，平衡向方向移動；（2）將盛有NO2氣體的針筒活塞向里推動一段距離，現(xiàn)象是請從平衡常數(shù)角度分析顏色變化的原因?qū)τ诳赡娣磻?yīng)：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g（1）若a+b>c+d，增大壓強平衡向____方向移動，減小壓強平衡向_____方向移動。（2）若a+b=c+d，增大壓強和減小壓強平衡_______移動。（3）若a+b<c+d，增大壓強平衡向______方向移動，減小壓強平衡向____方向移動。[針對練習]有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：X(s)＋3Y(g)2Z(g)，ΔH＜0。為了使平衡向生成Z的方向移動，應(yīng)選擇的條件是（） ①高溫②低溫③高壓④低壓⑤加催化劑⑥分離出Z A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥[練習對于任何一個化學平衡體系，采取以下措施，一定會使平衡發(fā)生移動的是A、加入一種反應(yīng)物B、增大體系的壓強C、升高溫度D、使用催化劑（3）將0.01mol/LFeCl3溶液與0.03mol/LKSCN溶液等體積混合后，再加入少量1mol/LKSCN溶液，現(xiàn)象是，若加入少量KCl固體，現(xiàn)象是，其他條件不變時，增大物的濃度或減小的濃度，會使Q﹤K平衡正移；減小物的濃度或增大物的濃度會使Q﹥K，平衡左移。結(jié)論：在_________體系中，如果只改變平衡系統(tǒng)的一個條件時，平衡將_________________【練習】下列說法不正確的是（）A.在其他條件不變時，改變濃度使Q>K，則平衡向左移動B.在其他條件不變時，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，而不能使平衡發(fā)生移動C.在其他條件不變時，升高溫度可以使化學平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動D.在其他條件不變時，增大壓強一定會破壞氣體的平衡狀態(tài)四、平衡轉(zhuǎn)化率1、概念：用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時不夠直觀，在實際應(yīng)用中,常用來表示反應(yīng)限度。對于反應(yīng):aA+bBcC+dD,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示為：α(A)=或α(A)=2、規(guī)律：(1)平衡轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)越完全！(2)在溫度一定時，一個已標明化學方程式的化學反應(yīng),雖然只有一個平衡常數(shù),但同一反應(yīng)的不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可以相同也可以不同.（3）相同條件下,增大某一反應(yīng)物的濃度,可另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而增大濃度的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一般會減小.【例1】在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時，可進行如下反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在平衡時各物質(zhì)的濃度分別是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,[O2]=0.12mol/L.試求：（1）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）開始時NO2的濃度。（3）NO2的轉(zhuǎn)化率?！纠?】反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：在該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)?！纠?】現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知CO(g)和H2O(g)的起始濃度均為2mol/L，經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=9，計算：各物質(zhì)的平衡濃度及CO(g)和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率?！铩?、在2L的密閉容器中，把4molA和2molB混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)4C(g)＋2D(g)，該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，生成1.6molC，計算此條件下該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)和A的轉(zhuǎn)化率?；瘜W限時作業(yè)班級姓名編制：王偉審核：高三化學組1、關(guān)于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是（）A.溫度一定，一個化學反應(yīng)的平衡常數(shù)是一個常數(shù)B.濃度商Q<K，則V正<V逆C.對同一化學反應(yīng)，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數(shù)不變D.溫度一定時，對于給定的化學反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)2、在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/mol·L-10.10.20平衡濃度/mol·L-10.050.050.1下列說法錯誤的是：（）A．反應(yīng)達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50％B．反應(yīng)可表示為X+3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C．增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)3、高溫下，某反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)K＝。恒容時，溫度升高，H2濃度減小下列說法正確的是()A．該反應(yīng)是焓變?yōu)檎礏．恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小催化劑高溫D．該反應(yīng)化學方程式為CO＋H2OCO2＋H催化劑高溫4、合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則平衡移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑反應(yīng)的△H（填“增大”“減小”或“不改變”）。5、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），已知1100℃時,K=0.263。（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為______________________。溫度升高,達到新的平衡,平衡常數(shù)K值__________(填“增大”或“減小”或“不變”)（2）1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1，在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學平衡狀態(tài)______________,此時化學反應(yīng)速度是v正_______v逆。（填“大于”或“小于”或“等于”）6、可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)在密閉容器中建立了平衡。當溫度為749K時，K=1.00①當CO起始濃度為2mol/L,H2O的起始濃度為2mol/L,CO的轉(zhuǎn)化率為_______________②當CO起始濃度仍為2mol/L,H2O的起始濃度為6mol/L，CO的轉(zhuǎn)化率為_____________練習1】（1）②⑦⑩（2）⑥⑦⑧⑩（3）⑥⑦⑧⑨二、化學平衡常數(shù)1、（1）K=[C]c[D]d/[A]a[B]bQ=cc(C)cd(D)/ca(A)cb(B)固體、溶劑（或純液體）（2）化學反應(yīng)可能進行的程度（即反應(yīng)限度）反應(yīng)進行得越完全（3）①Q(mào)>K反應(yīng)逆向進行;②Q=K反應(yīng)達到平衡狀態(tài);③Q<K反應(yīng)正向進行【練習2】第1組：Q=c(H2O)·c(CO)/c(H2)·c(CO2)=(0.0060mol/l)2/(0.0040mol/l)2=2.25Q=K達平衡狀態(tài)第2組：Q=c(H2O)·c(CO)/c(H2)·c(CO2)=(0.005mol/l)2/(0.005mol/l)2=1Q＜K未達平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進行三、化學平衡移動——勒夏特列原理化學平衡移動——勒夏特列原理（1）加深；升高溫度時，反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K減小，平衡逆向移動。（2）先變深后變淺但比原來要深；增大壓強，NO2濃度增大，顏色變深；反應(yīng)2NO2N2O4的濃度商Q＜K，平衡右移，NO2濃度減小，顏色變淺，但NO2濃度比最初大。（3）顏色加深，溫度一定時，平衡常數(shù)是一個定值，增大反應(yīng)物的濃度時Q＜K，平衡右移，；