高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡（第4课时）课件 新人教版选修4.ppt

第4课时化学平衡常数 第二章第三节化学平衡 1 知道化学平衡常数的含义 会根据化学反应书写化学平衡常数表达式 2 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 学习目标定位 内容索引 一化学平衡常数 二化学平衡常数的有关计算 当堂检测 一化学平衡常数 1 no2 n2o4的相互转化是一个可逆反应 2no2 g n2o4 g 在25 时 如果用不同起始浓度的no2或n2o4进行反应 平衡后得到以下实验数据 导学探究 1 请根据表中已知数据填写空格 答案 请总结归纳平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量关系 1 08 1 71 102 1 38 1 72 102 1 62 1 71 102 3 89 1 70 102 温度下 生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似为一常数 在一定 答案 2 化学平衡常数 概念 在一定温度下 当一个可逆反应达到平衡状态时 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k表示 表达式 对于一般的可逆反应 ma g nb g pc g qd g 当在一定温度下达到平衡时 k 生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积 答案 2 下表为25 时 卤化氢生成反应的平衡常数 请比较表中k值的相对大小 说明平衡常数的意义 1 平衡常数的大小反映了化学反应进行的 也叫 k值越大 表示反应进行得越 反应物转化率越 k值越小 表示反应进行得越 反应物转化率越 小 程度 反应的限度 完全 大 不完全 答案 2 判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行 逆反应方向 正反应方向 答案 3 下表为n2 g 3h2 g 2nh3 g 的平衡常数与温度的关系 由上表数据分析可知 1 温度升高 k值减小 则正反应为反应 填 吸热 或 放热 2 温度升高 k值增大 则正反应为反应 填 吸热 或 放热 放热吸热 1 化学平衡常数表达式的书写 1 在平衡常数表达式中 水 液态 的浓度 固体物质的浓度不写 c s h2o g co g h2 g k feo s co g fe s co2 g k 归纳总结 答案 2 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关 答案 写出k1和k2的关系式 写出k2和k3的关系式 写出k1和k3的关系式 2 化学平衡常数的应用 1 判断反应进行的方向 qck反应正向进行 qck反应处于平衡 qck反应逆向进行 2 判断反应的热效应 答案 3 化学平衡常数的影响因素对于给定的反应 化学平衡常数只受影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 温度 答案 1 对于反应c s h2o g co g h2 g h 0 下列有关说法正确的是 a 平衡常数表达式为k b 增大体系压强 平衡常数k不发生变化c 升高体系温度 平衡常数k减小d 增加c s 的量 平衡正向移动解析固态浓度为 常数 视为 1 不需写入平衡常数表达式 a项错误 k只与温度有关 因此增大体系压强 平衡常数k不发生变化 b项正确 升温该反应正向进行 k增大 c项错误 增加c s 的量 平衡不移动 d项错误 活学活用 1 2 b 解析答案 1 2 返回 解析答案 c 增大c h2o 或减小c h2 会使该反应平衡常数减小d 改变反应的温度 平衡常数不一定变化解析固体反应物或生成物 其浓度可视为常数 在平衡常数表达式中不写 故a错误 b正确 化学平衡常数只与温度有关 而与反应物 生成物的浓度变化无关 故增大c h2o 或减小c h2 该反应的平衡常数不变 但温度改变 平衡常数一定改变 故c d错误 b 二化学平衡常数的有关计算 导学探究 1 已知可逆反应no2 g so2 g so3 g no g h 0 在一定条件下 将no2与so2以体积比1 2置于密闭容器中发生上述反应 达平衡时no2与so2的体积比为1 6 则平衡常数k是 解析设no2的物质的量为1mol 则so2的物质的量为2mol 参加反应的no2的物质的量为xmol no2 g so2 g so3 g no g 起始量 mol 1200转化量 mol xxxx平衡时 mol 1 x2 xxx 解析答案 1 在某温度下 将h2和i2各0 10mol的气体混合物充入10l的密闭容器中 充分反应 达到下列平衡 h2 g i2 g 2hi g k 0 25 则氢气的转化率是 解析设氢气的转化率为x h2 g i2 g 2hi g 起始浓度 mol l 1 0 010 010变化浓度 mol l 1 0 01x0 01x0 02x平衡浓度 mol l 1 0 01 0 01x0 01 0 01x0 02x 解析答案 x 20 20 2 在容积可变的密闭容器中 2moln2和8molh2在一定条件下发生反应 达到平衡时 h2的转化率为25 则平衡时氮气的体积分数是 解析答案 15 4 化学平衡的计算模式及解题思路 1 计算模式 归纳总结 2 解题思路 巧设未知数 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 确定三个量 根据反应物 生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量 变化量 平衡量并按 1 中 模式 列表 解题设问题 明确了 始 变 平 三个量的具体数值 再根据相应关系求平衡时某成分的浓度 反应物转化率等 得出题目答案 3 某温度下 向容积为1l的密闭反应器中充入0 10molso3 当反应器中的气体压强不再变化时测得so3的转化率为20 则该温度下反应2so2 g o2 g 2so3 g 的平衡常数为 a 8 0 102b 1 6 103c 3 2 103d 4 0 102 活学活用 3 4 解析答案 解析设生成的o2的物质的量为xmol 2so3 g 2so2 g o2 g 起始 mol 0 1000平衡 mol 0 10 2x2xx 3 4 所以逆反应的平衡常数为1600 b正确 答案b 4 在830k时 在密闭容器中发生下列可逆反应 co g h2o g co2 g h2 g h 0 试回答下列问题 1 若起始时c co 2mol l 1 c h2o 3mol l 1 4s后达到平衡 此时co的转化率为60 则在该温度下 该反应的平衡常数k 用h2o表示的化学反应速率为 3 4 解析答案 3 4 解析co g h2o g co2 g h2 g 起始浓度 mol l 1 2300变化浓度 mol l 1 1 21 21 21 2平衡浓度 mol l 1 0 81 81 21 2 答案10 3mol l 1 s 1 3 4 解析答案 2 在相同温度下 若起始时c co 1mol l 1 c h2o 2mol l 1 反应进行一段时间后 测得h2的浓度为0 5mol l 1 则此时该反应是否达到平衡状态 填 是 或 否 此时v正 v逆 填 大于 小于 或 等于 3 若降低温度 该反应的k值将 3 降低温度 平衡向正反应方向移动 k值增大 否 大于 增大 返回 学习小结 当堂检测 1 2 4 3 解析答案 1 关于化学平衡常数的叙述正确的是 a 化学平衡常数表示反应进行的程度 与温度无关b 两种物质反应 不管怎样书写化学方程式 平衡常数均不变c 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d 温度一定 对于给定的化学反应 正逆反应的平衡常数互为倒数解析一个确定的化学反应 其化学平衡常数只与反应体系的温度有关 d 5 1 2 4 3 解析答案 5 a 2500b 100c 4 10 4d 2 10 2 c 1 2 4 3 解析答案 5 解析该反应的正方向为气体分子数减小的放热反应 升高温度 平衡逆向移动 生成物浓度减小 反应物浓度增大 平衡常数减小 a选项错误 同理升高温度 平衡逆向移动 co的转化率减小 b选项错误 平衡常数只与温度有关 c选项正确 增加氮气的物质的量 平衡逆向移动 no的转化率减小 d选项错误 答案c 1 2 4 3 5 解析答案 1 2 4 3 5 1 2 4 3 5 解析根据题中提供的数据知温度升高 平衡常数减小 则平衡向逆反应方向移动 逆反应为吸热反应 故正反应为放热反应 h 0 a错 平衡常数只与温度有关 25 时 向溶液中加入少量ki固体 虽然平衡向正方向移动 但平衡常数不变 d错 答案b 1 2 4 3 5 解析答案 1 反应达到平衡时 平衡常数表达式k 升高温度 k值