高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.1 化学平衡常数课件2 鲁科版选修4.ppt

知识回顾 已知合成氨反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g 在298k时 h 92 2kj mol 1 s 198 2j k 1 mol 1请根据反应的焓变和熵变分析298k时合成氨反应能否自发进行 根据判据计算 h t s 92 2kj mol 1 298k 198 2 10 3kj k 1 mol 1 33 1kj mol 1 0该反应常温下能自发进行 这是否就足够了呢 第二节化学反应的限度 想一想 可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态 你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗 反应到底进行到什么程度 为更准确的了解可逆反应的进程 定量的描述化学反应的限度 我们将学习一个新的概念 化学平衡常数 交流 研讨 反应h2 g i2 g 2hi g 在698 6k时各物质的初始浓度和平衡浓度的测量结果如下表 54 5 54 6 54 4 54 3 c b b 都可以表示物质b的物质的量浓度 我们用c b 表示反应体系中物质b任意状态时的浓度 用c0 b 表示物质b的初始浓度 用 b 表示物质b在化学平衡状态时的浓度 知识链接 2 温度相同时起始浓度不同的各反应的有什么关系 1 若对一般的化学反应aa bbcc dd 是否也有类似的关系 思考 根据表中的数据计算平衡时的值 3 一 化学平衡常数 k 2 定义 在一定温度时 当一个可逆反应达到平衡状态时 生成物平衡浓度的系数次方之积与反应物平衡浓度的系数次方之积的比值是一个常数 这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数 1 表达式 aa bbcc dd c c d d a a b b 730 6k 3 书写平衡常数关系式规则一 对于反应中有纯固体或溶剂参加的反应 它们不列入平衡常数的表达式中 如 caco3 s cao s co2 g k co2 交流 研讨 1 填写下表中的化学平衡常数表达式 平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关 对于同一化学反应 由于书写方式不同 各反应物 生成物的系数不同 平衡常数的表达式就不同 对于同一化学反应 正 逆反应的平衡常数互为倒数 平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式一一相对应 3 书写平衡常数关系式的规则二 学海无涯 4 平衡常数k的意义及应用平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度 平衡常数的数值越大 说明反应进行得越完全 一般说来 如果一个反应的平衡常数大于105 通常认为反应可以进行得较完全 相反 如果一个反应的平衡常数小于10 5 则认为这个反应很难进行 借助平衡常数 可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态 aa bbcc dd cc c cd d ca a cb b 任意状态 浓度商 q q k可逆反应已达平衡 q k可逆反应正向进行 q k可逆反应逆向进行 一 化学平衡常数 1 表达式 2 定义 3 书写规则 4 意义及应用 知识小结 走近高考 例1 2006上海 25 1 化学平衡常数k表示可逆反应的进行程度 k值越大 表示 k值大小与温度的关系是温度升高 k值 填 一定增大 一定减小 或 可能增大也可能减小 后略 化学反应进行的程度越大 可能增大也可能减小 例2 2007上海 25 一定条件下 在体积为3l的密闭容器中 一氧化碳与氢气反应生成甲醇 催化剂为cu2o zno co g 2h2 g ch3oh g 1 反应达到平衡时 平衡常数表达式k 升高温度 k值 填 增大 减小 或 不变 后略 减小 例3 2007山东 28 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料 但也是大气的主要污染物 综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容这一 1 硫酸生产中 so2催化氧化生成so3 2so2 g o22so3 g 某温度下 so2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图所示 根据图示回答下列问题 将2 0molso2和1 0molo2置于10l密闭容器中 反应达平衡后体系总压强为0 10mpa 该反应的平衡常数等于 平衡状态由a变到b时 平衡常数k a k b 填 或 在2000k时 反应co g 1 2o2 g co2 g 的平衡常数为k1 则相同温度下反应2co2 g 2co g o2 g 的平衡常数k2为 a 1 k1b k12c 1 k12d k1 1 2 c 巩固练习 例4 2008山东 14 高温下 某反应达到平衡 平衡常数 恒容时