平衡常数1课时课件.ppt

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1、第二章 化学反应速率与化学平衡,(第六课时),化学选修4,第三节 化学平衡,化学平衡常数,第二章 化学反应速率与化学平衡(第六课时) 化学选修4,【新课导入】,1、理解化学平衡常数的概念。2 、学会正确书写化学平衡常数的表达式3 、理解化学平衡常数的意义和应用,勒沙特列原理给了我们一个判断化学平衡移动方向的方法,请问:移动到什么程度呢？平衡移动的最终状态又是什么？勒沙特列原理能否解答这些问题？为了更全面的把化学平衡认识清楚,我们需要学习一个更重要的工具化学平衡常数。,【学习目标】,【新课导入】1、理解化学平衡常数的概念。勒沙特列原理给了我们,请阅读课本P29 的实验数据表格。思考:该反应的反应

2、条件有何限定？一共完成了几次实验？每次实验都有七个数据,请把第一次实验的七个数据的意思具体说出来,再把第四次实验的七个数据的意思具体说出来。六次实验的起始状态有无相关性？(除可根据开始方向分为两类外无任何关系)六次实验达到平衡状态时,各物质的浓度有无相关性？实验的最后一个数据有何特点？,请阅读课本P29 的实验数据表格。思考:,【活动探究】已知反应H2 (g)I2 (g) 2HI (g) 0,在457.6和798.6时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应,平衡后得到以下实验数据。,48.38,48.61,48.48,8.298,8.306,8.272,1、请计算填写表中空格。,2

3、、讨论:分析上述数据,你能得出什么结论？,【活动探究】已知反应H2 (g)I2 (g),通过分析实验数据得出:,(1)某温度下时, 为常数,若用K表示.,(2)该常数与反应的起始浓度大小无关;,(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的途径无关。,(4)该常数与反应的温度有关;温度不同,常数不同,通过分析实验数据得出:2c (HI)c(H2) c(I,一、化学平衡常数的定义,在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。,例:mA (g) + nB (g) pC(g)

4、+ qD(g),K=,代入公式的浓度是指平衡时各物质的浓度,幂:指化学计量数,幂之积:指化学计量数次方,一、化学平衡常数的定义在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平,【点拨补充】,1、化学平衡常数的书写及注意事项,(3)固体和纯液体不记入化学平衡常数表达式中:,K=c2 (CrO42-) c2 (H+) / c(Cr2O72-),CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,K=c(CO2),(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度和压强无关。,(2)计算时代入公式的浓度是指平衡时各物质的浓度,【点拨补充】1、化学平衡常数的书写及注

5、意事项(3)固体和纯液,CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l),C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g),练习:写出下列反应平衡常数的表达式,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),K=c(CO)/c(CO2) c(H2),CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2,(4)平衡常数的表达式与方程式的书写有关,K1 = 1/K2 = K32,某温度下,化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一个反应,平衡常数也会改变。,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,1/2N2+3/2H2 NH

6、3,(4)平衡常数的表达式与方程式的书写有关K1 = 1/K2,5.化学平衡常数的应用,(1)、判断反应的吸放热情况:,K只与温度有关,若升温K增加,该反应正方向为_反应。,吸热,H_0,若升温K减小,该反应正方向为_反应。,放热,H_0,正反应方向:H _ 0,(2)、判断反应进行的程度;,K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。,5.化学平衡常数的应用(1)、判断反应的吸放热情况:K只与温,(5)多重平衡规则:若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商),= K1 K2,例1: 分别写出下列平衡数的表达式,找出关系。 2NO (g) + O2 (g)

7、2NO2 K12NO2 (g) N2O4 K22NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) KC (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2,= K1 /K2,(6)平衡常数没有固定单位,可写可不写,具体按计算时代入单位运算得出。,(5)多重平衡规则:若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数,练习:在一定体积的密闭容器中,进行如下反应: 其平衡常数K和温度t的关系如下:k的表达式为:该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)若C(CO2)C (H2)

8、 =C (CO) C (H2O),此时温度为_,吸热,830,练习:在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:t/70080,(3)判断平衡移动的方向,利用平衡常数可以从定量的角度解释恒温下浓度、对化学平衡移动的影响。,例:mA (g) + nB (g) pC(g) + qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系:,Q =,当Q=K时,反应处于平衡状态;,当QK时,反应向 进行;,正反应方向,当QK时,反应向 进行;,逆反应方向,(任意时刻的浓度),浓度商:,(3)判断平衡移动的方向利用平衡常数可以从定量的角度解释恒温,例:高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g)

9、 Fe(s)+CO2(g) 已知1100, K=0.263 某时刻测得高炉中c(CO2)=0.025molL-1,c(CO)=0.1molL-1 在这种情况下,(1)该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”),否,(2)反应向_进行？(填“正向”或“逆向”),正向,(3)此时化学反应速率是V正_V逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_。,大于,略,Qc =,c(CO2) c(CO ),=,0.025molL-1 0.1molL-1,=,0.25,Qc K,反应向正方向进行,例:高炉炼铁中发生的基本反应如下: (1)该反应是否处于平,(5) K值大小标志反应能达到的最大限度,K值越大,反应物的转化率越大,反应 越完全。,课堂小结:,(1) 平衡是有条件的、动态的。,(2) K不随起始浓度大小而变化。,(3) K与温度有关。,(4) K与方程式写法有关。,(5) K值大小标志反应能达到的最大限度, 课堂小结:(1),