【创新设计】2014高考化学一轮复习 (基础探究+精要解读+实验探究) 2-3-2 化学平衡常数课件 新人教版选修4.ppt

对已达平衡的可逆反应 改变条件使化学反应速率发生改变时 平衡一定发生移动吗 提示不一定 第2课时化学平衡常数 1 理解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 2 了解平衡转化率的含义 3 了解等效平衡的含义 类型和分析方法 4 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 笃学化学平衡常数1 定义在一定温度下 当一个可逆反应达到化学平衡时 是一个常数 这个常数就是该反应的化学平衡常数 通常用符号表示 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 K 3 意义 1 K值越大 说明进行的程度 反应物的转化率 反之就转化越 转化率就 2 只受影响 与反应物或生成物的无关 正反应 越大 越大 不完全 越小 K 浓度变化 温度 2 化学平衡常数的意义平衡常数反映一个化学反应所能进行的最大程度 K值越大 表明正反应进行的程度越大 因此可以根据平衡常数的大小来比较反应的转化率大小 也可以根据等式计算平衡时体系中各物质的浓度 3 平衡常数与温度的关系 1 化学平衡常数只是温度的函数 只随着温度的改变而改变 当温度一定时 可逆反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 又无论反应物起始浓度的大小 K都是一个常数 2 平衡常数随温度变化的规律和应用 规律 对于吸热反应 T增大 K增大 对于放热反应 T减小 K增大 应用 利用温度改变时K的变化来判断反应的热效应 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 答案 1 800L mol 1 2 比较A点与B点平衡常数的大小关系时 有同学会误认为 SO2的转化率增大了 说明平衡向右移动了 因而平衡常数会增大 这是错误的 增大压强时 虽然平衡右移 c SO3 增大 但与原平衡相比 因体积减小了 c SO2 c O2 都增大了 故K值不变 K只受温度影响 温度不变 K值不变 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 选填 吸热 放热 3 能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是 A 容器中压强不变B 混合气体中c CO 不变C v正 H2 v逆 H2O D c CO2 c CO 4 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 1 等效平衡原理一定条件下 恒温 恒容或恒温 恒压 对同一可逆反应 只要起始时加入的物质的物质的量不同 而达到化学平衡时 各物质的百分含量 体积分数或物质的量分数 均相同 这样的平衡互称为等效平衡 作出此判断的理由是 4 若在 3 的平衡混合物中再加入3molC 待再次达到平衡后 C的物质的量分数是 若维持温度不变 在一个与 1 反应前起始体积相同且容积固定的容器中发生上述反应 5 开始时放入1molA和1molB 达到平衡后生成bmolC 将b与 1 小题的a进行比较 则 填一个编号 甲 a b 乙 a b 丙 a b 丁 不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 等效平衡 的有关规律比较繁琐 准确掌握的关键是 1 看可逆反应建立平衡的条件 如 恒温恒容 恒温恒压等 2 看该条件下的可逆反应特点 如 反应前后气体分子数有无变化 正反应是吸热反应还是放热反应等 3 看等效平衡的要求 如 平衡浓度相等 还是平衡混合物中某物质的体积 物质的量的百分含量不变等 4 看投料方式与化学计量数是否一致 是投料相同 还是投料比相同 解析根据等效平衡原理 甲容器与丙容器中的平衡属于等效平衡 平衡时有p甲 p丙 乙容器与甲容器相比 若两个容器中SO2转化率相同 则p甲 2p乙 但因甲容器中的压强比乙容器中的压强大 故甲容器中的SO2转化率比乙容器中的大 p甲 2p乙 A错 同理分析知B对 选项C 甲 乙两容器中 SO2 O2起始的物质的量之比与反应中消耗的物质的量之比均为2 1 故平衡时两容器中c SO2 与c O2 之比相同 C错 选项D 由等效平衡原理知 Q甲 Q丙 H Q甲与Q丙不一定相等 D错 答案B 反应物的转化率 转化率 1 温度和压强的影响温度或压强改变后 若能引起平衡向正应反方向移动 则反应物的转化率一定增大 答案 1 否向右 2 96 3 平衡常数和平衡转化率虽然都可以表示可逆反应进行的程度 但是平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化 而平衡常数却不受起始浓度的影响 因此 平衡常数更能反映出反应的本质 答案B 实验探究七工业生产中选择适宜的生产条件 案例 工业生产硫酸时 将SO2催化氧化转化为SO3是关键步骤 1 已知每生成1mol气态SO3放出98 9kJ的热量 该反应的热化学方程式是 选取适宜的化工生产条件时 要运用反应速率和化学平衡移动原理 同时考虑化工生产中的动力 材料 设备 催化剂等因素的影响 综合选取适宜条件 2 实际生产中 SO2的催化氧化采用400 500 和常压 结合下面数据回答问题 不同压强及温度下SO2的转化率如表 原料气各成分体积分数为SO27 O211 N282 所示 根据表中数据阐述SO2的氧化是放热过程 在400 时 当平衡状态由0 5MPa变到1MPa时 平衡常数K 0 5MPa K 1MPa 填 或 在实际生产中通常通入过量空气 其目的是 工业生产中 SO2的催化氧化采用常压 而不是高压 其主要原因是 下列变化不能提高SO2转化率的是 a 增大压强b 使用催化剂c 升高温度d 增加O2的浓度 平衡常数只随温度变化而变化 不受压强影响 因此0 5MPa时与1MPa时的平衡常数相等 增大空气通入量 增加氧气浓度 加快反应速率 使平衡右移 促使SO2转化率提高 根据表格中的数据可以得知 在0 1MPa 即常压1标准大气压下 SO2的转化率已经很高 如在400 时已达99 2 若增大压强到10MPa 即100标准大气压 压强增大到100倍但是SO2的转化率只增大为99 9 只增大了0 7