江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学高中化学 专题2 第二单元 第3课时 化学平衡常数课件 苏教版选修4.ppt

第3课时化学平衡常数 课程标准导航1 了解化学平衡常数的含义 表达式及影响因素 2 了解化学平衡转化率的含义 3 能利用化学平衡常数进行简单计算 4 能够利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向 自主学习 一 化学平衡常数1 定义在 下 当一个可逆反应达到 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 称为 用符号 表示 一定温度 平衡状态 化学平衡常数 k 2 表达式对于反应 ma g nb g pc g qd g 在一定温度下 k 3 意义k的大小说明了反应进行的程度 即反应限度 k值越大 反应进行的越 反应物的转化率 一般当k 105时 该反应进行得基本完全 完全 越大 4 影响化学平衡常数的因素化学平衡常数k只受 影响 与 无关 对于一个具体的可逆反应 不变时k值不变 温度 浓度 温度 想一想1 对于一个给定的可逆反应 在一定温度下 其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系 提示 由平衡常数的表达式可以判断 正反应和逆反应的平衡常数之间是互为倒数关系 二 平衡转化率1 定义 平衡转化率是指平衡时 与 的比值 2 表达式 对于反应 aa bb cc dd 反应物a的平衡转化率可表示为 已转化了的某反应物的量 转化前该反应物的量 a 100 100 3 意义反应物的平衡转化率表示在一定温度和 起始浓度下反应进行的 一定 限度 想一想2 化学平衡常数和平衡转化率有何异同 提示 化学平衡常数和平衡转化率都可表示可逆反应进行的限度 但化学平衡常数只受温度影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 而平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化 自主体验 1 对于反应a bab 下列平衡常数中 最能说明反应有利于生成ab的是 a k 5 1 10 5b k 3 5 10 4c k 4 0 10 7d k 8 2 10 9解析 选b 平衡常数越大 可逆反应进行的程度越大 越有利于生成ab 解析 选d 纯固体及纯液体不写入平衡常数表达式 且平衡常数表达式中 是用各物质平衡浓度表示的 探究导引1如果反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 在平衡常数关系式中应如何处理 对于同一可逆反应 若反应方向改变或方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小化学平衡常数是否改变 要点一化学平衡常数使用注意的问题及其应用 提示 如果反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 因为它们的浓度是固定不变的 常视为 1 不写在平衡关系式中 化学平衡常数k是指某一具体反应的平衡常数 当方程式中化学计量数改变或反应方向改变时 化学平衡常数k也改变 探究导引2化学平衡常数有何作用 提示 利用平衡常数 可判断反应进行的程度 可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态 利用平衡常数可判断反应的热效应 要点归纳 1 化学平衡常数使用注意的问题 1 化学平衡常数只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 2 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 由于其浓度可看作 1 而不代入公式 3 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 当qc k时 反应处于平衡状态 当qc k时 反应向正反应方向进行 此时v 正 v 逆 当qc k时 反应向逆反应方向进行 此时v 正 v 逆 3 利用k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 即时应用 b 反应方向改变 则平衡常数也改变c 增大该体系的压强 化学平衡常数增大d 平衡时 其他条件不变 升高温度可使该反应的平衡常数增大 解析 选b 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体 因物质c是固体 a错误 根据化学平衡常数的表达式可知 正 逆反应的平衡常数互为倒数 所以反应方向改变 则平衡常数也改变 b正确 增大压强时平衡常数不变 平衡常数只与温度有关 c错误 对于放热反应 当升高温度时 k减小 所以d错误 探究导引对于反应 aa g bb g cc g dd g 达到平衡后 若增加a的浓度 a b的平衡转化率如何变化 提示 a的转化率减小 b的转化率增大 要点二平衡转化率 平衡转化率不仅与具体的反应有关 还与反应温度 浓度等因素有关 当反应物不止一种且温度 容器体积一定时 增加一种反应物的浓度 则其他反应物的平衡转化率增大 而本身的平衡转化率减小 要点归纳 2 x y z三种气体 取x和y按1 1的物质的量之比混合 放入密闭容器中发生如下反应 x g 2y g 2z g h 0 达到平衡后 测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3 2 则 1 平衡时y的转化率为 即时应用 2 若反应温度不变 增加反应物x的起始浓度 达到平衡后 y的转化率为 填 增大 减小 或 不变 若反应温度升高 y的转化率 填 增大 减小 或 不变 2 增加反应物x的起始浓度 反应向正方向进行 达到平衡后 y的转化率增大 该可逆反应正反应为吸热反应 升高温度反应向逆方向进行 达到平衡后 y的转化率减小 在一定体积的密闭容器中进行化学反应 co2 g h2 g co g h2o g 其化学平衡常数k和温度t的关系如下表所示 回答下列问题 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 某温度下 平衡浓度符合下式 c co2 c h2 c co c h2o 试判断此时的温度为 4 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 2mol l 1 c h2 1 5mol l 1 c co 1mol l 1 c h2o 3mol l 1 则下一时刻 反应向 填 正向 或 逆向 进行 思路点拨 1 根据反应方向以及方程式中的化学计量数的变化确定平衡常数的变化 2 根据k随温度的变化判断反应的热效应 根据qc与k的大小关系判断反应的方向 解析 第2个反应与第1个反应互为正逆反应 平衡常数互为倒数关系 第3个反应的化学计量数与第1个反应相比 缩小为一半 平衡常数也会发生变化得k3 k1 名师点睛 解答有关平衡常数的习题应注意以下两点 1 据定义式书写平衡常数 注意物质种类和化学计量数 2 从温度 平衡常数 反应方向三者关系着手判断 557 时在密闭容器中进行反应co g h2o g co2 g h2 g 若co的起始浓度为2mol l 1 水蒸气的起始浓度为2mol l 1 达平衡后 测得co2的浓度为1 2mol l 1 1 求该温度下反应的平衡常数及此状态下co的平衡转化率 2 求当起始投料c0 co 2mol l 1 c0 h2o 3mol l 1时co的平衡转化率 思路点拨 化学平衡转化率的计算通常采取 始 变 平 三段式模式 明确了 始 变 平 三个量的具体数值 再根据相应关系求反应物转化率 解析 1 设达到平衡的过程中实际转化 消耗 的co的浓度为c 根据化学方程式计算 co g h2o g co2 g h2 g 起始浓度 mol l 12200转化浓度 mol l 1cccc平衡浓度 mol l 12 c2 ccc由于达平衡时 co2的浓度为1 2mol l 1 故c 1 2mol l 1 则平衡后c h2 1 2mol l 1 c co c h2o 2 1 2 mol l 1 0 8mol l 1 答 该温度下反应的平衡常数k 2 25 co的平衡转化率为60 2 设达到平衡的过程中实际转化 消耗 的co的浓度为x 根据化学方程式计算 co g h2o g co2 g h2 g 起始浓度 mol l 12300转化浓度 mol l 1xxxx平衡浓度 mol l 12 x3 xxx 答案 1 k 2 25 co 60 2 co 71 5 名师点睛 解化学平衡以及平衡转化率的有关计算题通常采取 始 变 平 三段式模式 解题基本思路一般为 1 设未知数 具体题目要具体分析 灵活设立 一般设某物质的转化量为x 2 确定 始 变 平 三个量 3 解答题设问题 浓度对反应物转化率的影响 1 当反应物只有一种且温度 容器体积一定时 例如 反应 aa g bb g cc g 达到平衡时 增加a的浓度 相当于增大压强 若a b c a的转化率不变 若a b c a的转化率增大 若a b c a的转化率减小 2 当反应物不止一种且温度 容器体积一定时 例如 反应 aa g bb g cc g dd g 达到平衡时 增加a的浓度 a的转化率减小 b的转化率增大 若按原比例同倍数增加a b的物质的量浓度 相当于增大压强 若a b c d a b的转化率不变 若a b c d a b的转化率减小 若a b c d a b的转化率增大 下列判断不正确的是 a 平衡时 乙中co2的转化率大于60 b 平衡时 甲中和丙中