高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度（第1课时）课件 鲁科版选修4.ppt

第1课时化学平衡常数 第2章第2节 学习目标定位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 知道化学平衡常数的影响因素 2 能根据化学平衡常数表示的意义 判断反应进行的程度和方向 一化学平衡常数的概念及其表达式 达标检测提升技能 二化学平衡常数的意义及其应用 内容索引 一化学平衡常数的概念及其表达式 新知导学 1 二氧化氮 四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应 2no2 g n2o4 g 在298k 如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应 平衡后得到以下实验数据 1 71 102 1 08 1 38 1 72 102 1 61 1 70 102 3 89 1 70 102 1 请根据表中已知数据填写空格 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 aa g bb g cc g dd 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 由上表数据分析可知 1 温度升高 k值减小 则正反应为 填 吸热 或 放热 下同 反应 2 温度升高 k值增大 则正反应为 反应 2 下表为n2 g 3h2 g 2nh3 g 的平衡常数与温度的关系 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 液态水的浓度 固体物质的浓度不写 例如 c s h2o g co g h2 g k feo s co g fe s co2 g k i2 aq i aq k1 1 2 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关 例如 n2 g 3h2 g 2nh3 g 的平衡常数为k1 n2 g h2 g nh3 g 的平衡常数为k2 nh3 g n2 g h2 g 的平衡常数为k3 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 化学平衡常数的影响因素化学平衡常数只与 有关 与反应物或生成物的浓度无关 k1 k2 k3 1 温度 1 对于反应3fe s 4h2o g fe3o4 s 4h2 g 的平衡常数 下列说法正确的是a k b k 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 活学活用 答案 解析 固体反应物或生成物 其浓度可看作1 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 2 某温度下 可逆反应ma g nb g pc g 的平衡常数为k 下列对k的说法正确的是a k值越大 表明该反应越有利于c的生成 反应物的转化率越大b 若缩小反应器的容积 能使平衡正向移动 则k增大c 温度越高 k一定越大d 如果m n p 则k 1 答案 解析 k越大 该反应正向进行的程度越大 反应物的转化率越大 a正确 对于一个确定的化学反应 k只是温度的函数 温度一定 k一定 b错误 因该反应的热效应不确定 故c项错误 k 故由m n p 无法判断k的大小 二化学平衡常数的意义及其应用 新知导学 1 下表为298k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 k值越小 表示反应进行得越 反应物转化率越 反应的限度 程度 完全 越大 不完全 小 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 对于可逆反应 aa g bb g cc g dd g 在一定温度下的任意时刻 反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系 q 称为该反应的浓度商 qk 反应向 进行 逆反应方向 正反应方向 2 对反应n2 g o2 g 2no g 若298k时 k 1 10 30 保持温度不变 测得反应进行的某一时刻 n2 o2 no浓度分别为10mol l 1 10mol l 1 1 10 5mol l 1 此时该反应 填 已 或 未 达到平衡状态 若要达到平衡 反应应向 填 正 或 逆 反应方向进行 未 逆 答案 解析 q 1 10 12 q k未达到平衡状态 q k 此时生成物的浓度大于平衡时生成物的浓度 反应应向逆反应方向进行 化学平衡常数的应用 1 k值的大小可反映化学反应进行的 2 比较q和k的大小 可判断 3 根据k值随温度变化规律 可判断可逆反应的反应热 程度大小 反应进行的方向 3 某温度下反应h2 g i2 g 2hi g 的平衡常数k 57 0 现向此温度下的真空容器中充入0 2mol l 1h2 g 0 5mol l 1i2 g 及0 3mol l 1hi g 则下列说法中正确的是a 反应正好达到平衡b 反应向左进行c 反应向某方向进行一段时间后k 57 0d 反应向某方向进行一段时间后 h2 0 2mol l 1 活学活用 答案 解析 q 0 3mol l 1 2 0 2mol l 1 0 5mol l 1 0 9 故q k 反应向右进行 4 煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数 投料比及产率等问题 已知 co g h2o g h2 g co2 g 的平衡常数随温度的变化如下表 答案 试回答下列问题 1 该反应的化学平衡常数表达式为k 解析 2 上述正向反应是 填 放热 或 吸热 反应 答案 由表格看出温度越高 k越小 所以正反应为放热反应 解析 放热 3 在830 发生上述反应 按下表中的物质的量投入容积为1l的恒容反应器 其中在向正反应方向进行的有 选填 a b c 或 d 答案 解析 bc a中q 1 2 1 反应逆向进行 b中反应正向进行 c中反应正向进行 d中处于平衡状态 达标检测提升技能 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 答案 解析 1 2 3 4 5 对于给定的可逆反应 化学平衡常数只与温度有关 化学平衡常数表达式书写与方程式的书写有关 因此一定温度下 两种物质反应 化学方程式书写形式改变 平衡常数改变 化学平衡常数等于平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 利用平衡常数的定义知 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 1 2 3 4 5 2 已知下列反应的平衡常数 h2 g s s h2s g k1 s s o2 g so2 g k2 则反应 h2 g so2 g h2s g o2 g 的平衡常数k是a k1 k2b k1 k2c k1 k2 答案 解析 1 2 3 4 5 3 对于可逆反应 c s co2 g 2co g 在一定温度下 其平衡常数为k 下列条件的变化中 能使k发生变化的是a 将c s 的表面积增大b 增大体系的压强c 升高体系的温度d 使用合适的催化剂 答案 解析 k只与体系的温度有关 与其他因素无关 1 2 3 4 5 4 在1000k时 已知反应ni s h2o g nio s h2 g 的平衡常数k 0 059 当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时 此反应a 已达到平衡状态b 未达到平衡状态 反应正向进行c 未达到平衡状态 反应逆向进行d 无法确定 答案 解析 当水蒸气和氢气浓度相等时 q 1 k 0 059 q k 反应逆向进行 1 2 3 4 5 下列说法正确的是a 反应的 h 0b 其他条件不变 升高温度 溶液中减小c 该反应的平衡常数表达式为 5 在淀粉 ki溶液中存在下列平衡 测得不同温度下该反应的平衡常数k如表所示 答案 解析 d 25 时 向溶液中加入少量ki固体 平衡常数k小于689 1 2 3