化学平衡常数(两课时).ppt

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1、第三节化学平衡,第二章 化学反应速率与化学平衡,化学平衡常数,【学习目标】,1、理解化学平衡常数的含义,3、能运用化学平衡常数进行计算,2、会运用化学平衡常数判断反应进行程度,【联想质疑】,怎样才能定量地描述化学反应的 限度？化学反应中反应物的转化程度会 受到哪些因素的影响？,【交流研讨】,根据下表数据计算平衡时 的值并分析其中规律：,54.5,54.6,54.45,54.33,c(HI),2,c(H2)c(I2),K,化学平衡常数,1、定义：,在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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

2、K 表示,实验测得：同一反应（如：aA+bB cC+dD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡常数的表达式是：,2、表达式：,其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。,K 的单位一般不作要求,3、意义：,（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物 转化率也越大。,定量的衡量化学反应进行的程度,如：N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K)在298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。,（2）一般当K105 时，该反应进行得基本完全，K 10-5 时则认为该反应很难进行(逆反应较完全）,

3、4、使用平衡常数应注意的问题,（1）K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关，与压强、催化剂无关。使用化学平衡常数数值时，必须注明对应的温度。,例1判断正误(正确打“”号，错误打“”号)。、化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。()、化学平衡常数与浓度有关，与温度无关。()、在任何条件下，一个可逆反应的化学平衡常数都是一个恒定值。()、K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大。(),答案：(1)(2)(3)(4),一定温度下：,一定温度下：,（3）在进行K值的书写时，固体和纯液体的浓度视为“1”。故不作考虑，表达式中不需表达。,（2）平衡常数表示反应进行的程度，不

4、表示反应的快 慢，即速率大，K值不一定大。,练习1：试写出下列反应的平衡常数的数学表达式：2SO2(g)+O2(g)2SO3（g）C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)2NO2（g）N2O4（g）CaCO3（S）CaO（S）+CO2（g）,（4）平衡常数的表达式与方程式的书写有关,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,1/2N2+3/2H2 NH3,K1=1/K2=K32,某温度下：,温馨提示：,(3)化学平衡发生移动，K 不一定变化；化学平衡不发生移动，K 一定不变化；K 变化，则化学平衡一定发生移动。,(2)K只受温度影响。改变压强，对于气体反应，平衡可能会移动，但K不发生

5、变化；使用催化剂，只能改变化学反应速率，化学平衡不发生移动，K不发生变化。,(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。,5、应用：,(1)判断反应进行的程度K 值越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就 越小。,例1在相同的温度下，测得反应：N2(g)O2(g)2NO(g)的平衡常数K3.841031；2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数K3.101026。则在此温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系是()ABC D无法判断,分析：K值越大，反应进

6、行的程度越大，即反应程度。答案：B,通过改变温度，由平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是,放热反应,(2)利用K 可判断反应的热效应若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。,(3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。,自学教材 P29-31，例1、例2。,练习1：黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO2和Fe3O4(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2(g)O

7、2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040 mol/L.该条件下反应的平衡常数K_，SO2的平衡转化率为_,练习2:在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，向容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，向容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的

8、转化率达到90%，在题干的条件下还要充入 H2O(g)物质的量为多少。,(4)判断平衡移动方向,（1）QCK，反应向正方向进行,（2）QCK，反应处于平衡状态,（3）QCK，反应向逆方向进行,例3在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：,(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)在800时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质 的浓度分别为c(CO2)为2 mol/L，c(H2)为1.5 mol/L，c(CO)为1 mol/L，c(H2O)为3 mol/L

9、，则正、逆反应速率的比较为v(正)_v(逆)(填“”、“”或“”)。,1、对于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，反应的 化学平衡常数表达式为（）,D,课堂练习,2判断正误(正确打“”号，错误打“”号)。对于一个可逆反应，升高温度，平衡常数一定增大（)对于一个可逆反应，平衡正移时，平衡常数一定增大()对于一个可逆反应，只要平衡常数增大，平衡一定正移().升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。(),3.已知反应2SO2O2 2SO3达到平衡，其他条件不变，增大该反应体系的压强，平衡向正反应方向移动。再次平衡后，化学平衡常数是否增大？,温馨提示：不会。化学平衡常数是温度的

10、函数，只有温度变化，平衡常数才会改变。,4平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？,5、在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol，下列说法不正确的是()A在该温度下平衡常数K1B平衡常数与反应温度无关CCO的转化率为50%D其他条件不变改变压强平衡不移动,考查点一化学平衡常数及其应用,考查点二化学平衡的计算,6、450K时往一空容器中通入氮N2和H2，反应达平衡后，测得C(N2)=3mol/L，C(H2)=9mol/L，C(NH3)=4 mol/L,求K、N2和H

11、2的起始浓度。,7、高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常数可表达为:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100，K=0.263(1)若平衡向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_(填“增大”“减小”或“不变”)(2)1100时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，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。,增大,增大,否,大于,c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行,(5)K值大小标志反应能达到的最大限度,K值大，反应完全。,课堂小结：,(1)平衡是有条件的、动态的。,(2)K不随起始浓度大而变。,(3)K与温度有关。,(4)K与方程式写法有关。,