高中化學(xué) 2.3化學(xué)平衡常數(shù)及計算課件 新人教版選修4.ppt

《高中化學(xué) 2.3化學(xué)平衡常數(shù)及計算課件 新人教版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 2.3化學(xué)平衡常數(shù)及計算課件 新人教版選修4.ppt（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

化學(xué)平衡常數(shù),化學(xué)平衡常數(shù)——化學(xué)平衡的特征,,,54.5,54.6,54.45,54.33,通過分析實驗數(shù)據(jù)得出： 1、溫度不變時， 為常數(shù) 用K表示； 2、常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無關(guān)； 3、常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān)即與平衡建立的 途徑無關(guān)。,其它平衡體系的數(shù)據(jù)進行分析，都有類似的關(guān)系。,一、化學(xué)平衡常數(shù)（K）,1、定義：,在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）（以方程式中計量數(shù)為冪）,2、表達式：,在一定溫度下達到化學(xué)平衡時：,3、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個問題：,（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達到平衡狀態(tài),一定溫度下,（2）在進行K值的計算時，固體、純液態(tài)不作考慮，表達式中不需表達,思考： K有無單位？,CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l),K=c(CO2),2、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示，每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。,3、多重平衡規(guī)則 若干方程式相加(減)，則總反應(yīng)的平衡 常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 ? K2,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1/K2,4、平衡常數(shù)只表現(xiàn)反應(yīng)進行的程度，即可能性問題，而不表現(xiàn)到達平衡所需的時間，即現(xiàn)實性問題.,5、平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。 若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,K 增大; 若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K 減少;,,,(5) K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達到的最大限度, K值大，反應(yīng)完全。,,,,返 回,,播 放,5. 小結(jié)：,(1) 平衡是有條件的、動態(tài)的。,(2) K與起始濃度和反應(yīng)途徑無關(guān)。,(3) K只是溫度的函數(shù)（即只與溫度有關(guān)）,(4) K與方程式寫法有關(guān)。,（1）K值越大，表示反應(yīng)進行的程度 。,二 化學(xué)平衡常數(shù)的意義：,（2）當(dāng)K≥10 5時，反應(yīng)進行的程度很大，反應(yīng)基本完全。 當(dāng)K≤10－5時，反應(yīng)進行的程度很小，反應(yīng)很難進行。 K居中，典型的可逆反應(yīng)，改變條件反應(yīng)的方向變化。,1、定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進行的程度,越大,越大,（3）,思考1：1、 K與a的關(guān)系；反應(yīng)進行的程度越大， K值 ，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也 。 2、 K與v的關(guān)系； K值大,速率 大，,越大,不一定,對于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時刻，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值叫濃度商,濃度商:,正,不移動,逆,2、判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向,思考2：一定溫度下的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)K和 濃度商QC是否一定？可否為0？,3、利用Ｋ的變化可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng),（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng),吸,放,通過改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷 上可逆反應(yīng)的正方向是 熱反應(yīng).,放,平衡常數(shù)的大小不隨反應(yīng)物或生成物的改變而改 變，只隨溫度的改變而改變。即，K = f（T）。,三、有關(guān)平衡常數(shù)的簡單計算：,利用平衡常數(shù),可以求平衡時各組分的濃度（含量）和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,例題1： 在773K時:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常數(shù)K=1，如反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度都是0.020 mol/l，計算該條件下CO的轉(zhuǎn)化率最大是多少？,例題1： 在773K時:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常數(shù)K=1，如反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度都是0.020 mol/l，計算該條件下CO的轉(zhuǎn)化率最大是多少？,起始濃度: 0.020 0.020 0 0 轉(zhuǎn)化濃度： x x x x 平衡濃度: 0.020-x 0.020-x x x,解得:x=0.010 (mol·L-1 ),解：設(shè)平衡時CO2和H2的濃度為x mol·L-1,CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),答：該條件下CO的轉(zhuǎn)化率最大為50％,,,,(mol/l),2、利用平衡常數(shù),求平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,例: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(dāng)達到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù) （2）若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則它們的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?,結(jié)論：在一定溫度的密閉容器中，對于可逆反應(yīng)， 增加一種反應(yīng)物的量（或濃度），該反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 下降，另外一種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率升高。,平衡常數(shù)的運用,結(jié)論：表示可逆反應(yīng)進行的程度：K越大， 正反應(yīng)進行越完全，轉(zhuǎn)化率越高，此反 應(yīng)平衡時，生成物濃度大,【運用探究一】 思考平衡常數(shù)的大小和轉(zhuǎn)化率有什么關(guān)系？,對于反應(yīng)m A(g) + n B(g)=p C(g) + q D(g) 隨溫度的升高其反應(yīng)的平衡常數(shù)有以下變化，請判斷Ⅰ和Ⅱ 兩種情況哪種是吸熱，哪種是放熱？,【運用探究二】,Ⅰ,Ⅱ,結(jié)論： 吸熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡常數(shù)增大 放熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡常數(shù)減小,,,【課后思考】在一定溫度的密閉容器中， 對于反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)， （1）將容器的體積擴大兩倍，該平衡向哪 個方向移動？ （2）保持H2的濃度不改變將容器的體積 擴大兩倍，該平衡向哪個方向移動？,【繼續(xù)探究】在一定溫度的密閉容器中， 對于反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)， （2）保持H2的濃度不改變將容器的體積擴大 兩倍，該平衡向哪個方向移動？,注意：當(dāng)平衡體系中有多條件改變，勒 夏特列原理無法判斷平衡移動方向時，我 們可以考慮計算QC和K的相對大小。,隨堂練習(xí)2： 一定溫度下的密閉容器中存在：,2SO2+O2 2SO3,知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷， （1）當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為50％時，該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，若未達到，哪個方向進行？ （2）達平衡狀態(tài)時， SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？,