高中化学 2.3化学平衡常数课件 新人教版选修4.ppt

第三节化学反应的方向和限度,化学平衡常数,复习:在一定温度下,下列叙述可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)不是达到平衡的标志的是()C的生成速率与C的分解速率相等单位时间内生成amolA,同时生成3amolBA、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA,同时生成3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.B.C.D.,A,一、化学平衡常数,1、概念,对某一可逆反应，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，用K表示。,2、K的表达式,对于下列可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，则有：,其中c为各组分的平衡浓度,N2+3H22NH3,2NH3N2+3H2,练习1：根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。,K值与过程无关、浓度变化无关,表1,H2的转化率为:535%68.7%,I2的转化率为:91%84%,4.使用平衡常数的注意事项,aA+bBcC+dD,（2）K值表达式中，固体、液态水不写；,（3）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关；,（1）K只与温度有关，和浓度压强无关。,（5）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态,KK：,KK：,KK：,（4）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大；,反应处于平衡状态，v正v逆,反应向正方向进行，v正v逆,反应向逆方向进行，v正v逆,卤化氢生成反应的平衡常数,表2,思考与交流：观察表2，你看到想到什么？,结论1：平衡常数的大小反映了化学反应正向进行的程度。（也叫）值越大，反应正向进行的程度就，反应物的转化率。值越小，反应正向进行的程度就，反应物的转化率。,反应限度,越大,越大,越小,越小,二、平衡转化率(),100%,=,该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度,该反应物的起始浓度,1、定义：P49,2、表达式：,3、理解注意：(1)、转化率是对反应物而言的；(2)、在一定温度下可逆反应中，K值越大，反应物的转化率就越高；(3)、对于一给定可逆反应，K值只与温度有关，而a不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关。,练习2、在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为，下列说法正确的是（）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大.随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变,三、化学平衡的相关计算,基本模式“三部曲解法”,转化浓度：mxnxpxqx,平衡浓度：a-mxb-nxpxqx,基本关系,生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度,反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度,例：mA+nBpC+qD起始浓度：ab00,(mol/L),(mol/L),(mol/L),例1：某温度下，向10L真空容器中注入1.00molH2(g)和1.00molI2(g)，反应平衡后I2(g)的浓度为0.0200molL-1试求该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数。,解：据题意可知，起始时c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡时c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的c(HI)=0.160molL-1,H2(g)+I2(g)2HI(g),起始时各物质的浓度/molL-1,0.1000.1000,变化的各物质的浓度/molL-1,平衡时各物质的浓度/molL-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：平衡常数为64.0。,c(CO)c(H2O),【例2】在一密闭容器中，CO与H2O混合加热到800达到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00，若反应开始时CO和H2O的浓度均为0.200molL-1，求达到平衡时CO转化为CO2转化率是多少？,c(平)/molL-10.200x0.200xxx,解得:x=0.1,解：设平衡时CO2和H2的浓度为xmolL-1,K=,x2,(0.200x)(0.200x),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),c(始)/molL-10.2000.20000,c(变)/molL-1xxxx,=1.00,c(CO2)c(H2),=,练习1、850K时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得：SO2、O2和SO3的浓度分别为6.010-3molL-1、8.010-3molL-1和4.410-2molL-1。计算：（1）该温度下反应的平衡常数。（2）达平衡状态时SO2的转化率。,2SO2+O22SO3,练习2：X、Y、Z为3种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n（x）+n（y）=n（z），则Y的转化率为（）,K=40.3,a(SO2)=88%,B,练习3：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)若要使反应向右进行，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)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，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,不变,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,平衡常数和转化率的计算,练习5、在温度和压强不变时，将1体积N2O4分解：N2O42NO2并达到平衡，混合气体变为1.4体积，求：N2O4的分解率。,一、化学平衡常数,1、概念,对某一可逆反应，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，反应物与生成物浓度的系数次方的比是一个常数，称为化学平衡常数，用K表示。,2、K的表达式,对于下列可逆反应：aA+bBcC+dD，则有：,注意：其中c为各组分的平衡浓度，K值只随温度改变。,小结：,3、化学平衡常数的意义,aA+bBcC+dD,K值的大小表示在该温度下达到平衡时，反应进行的程度。K值越大，表明反应进行的程度越大；反之则越小,4、使用平衡常数的注意事项,（2）K值表达式中，固体、液态水不写；,（3）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关；,（1）K只与温度有关，所以使用时应注明温度；,（4）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大；,（5）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态,KK，v正v逆，反应向正方向进行,KK，v正v逆，反应处于平衡状态,KK，v正v逆，反应向逆方向进行,二、平衡转化率(),100%,=,该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度,该反应物的起始浓度,1、定义：P49,2、表达式：,3、理解注意：(1)、转化率是对反应物而言的；(2)、在一定温度下可逆反应中，K值越大，反应物的转化率就越高；(3)、对于一给定可逆反应，K值只与温度有关，而