化学反应限度(公开课)

1、第一课时第一课时高二化学备课组高二化学备课组化学平衡常数化学平衡常数第第2 2章章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率第第2节节 化学反应的限度化学反应的限度1、什么是可逆反应？2、什么是化学平衡状态？ 有何特征？复习引入复习引入可逆反应可逆反应:在在相同条件相同条件下同时向正、下同时向正、反两个方向进行的反应反两个方向进行的反应.NO(g)NO2(g) N2O3(g)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)化学平衡状态化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保反应的速率相等，反应物和生成

2、物浓度保持不变的状态。持不变的状态。特征特征:(1)条件：一定条件下条件：一定条件下 (2)对象：可对象：可逆逆反应反应 (3)动：动：动动态平衡态平衡 (4)等等： v(正正) v(逆逆) (5)定定：反应物和生成物浓度保持不变：反应物和生成物浓度保持不变【交流研讨】反应 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所示：初始浓度（mol/L）平衡浓度（ mol/L ）0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.000

3、73780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.5054.6254.4354.1654.33不管不管H2,I2和和HI的初始浓度是多大，的初始浓度是多大，只要保持反应体系的温度不变只要保持反应体系的温度不变，达到化学平衡状态后，达到化学平衡状态后， 就为常数。就为常数。 H2 I2 HI2根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律的值，并分析其中规律222IHHI【交流研讨2】以上的结论是否只适用于某一特以上的结论是否只适用于某一特定反应还是适用

4、于所有的可逆反应？定反应还是适用于所有的可逆反应？2NO2 N2O4初始浓度（mol/L）平衡浓度（ mol/L ）C0(NO2 )C0( N2O4 ) NO2 N2O4 00.10.120.040.10.10.160.072.72.8 NO22 N2O4 （373K） 结论相同，结论相同，只要体系的温度不变只要体系的温度不变，达到化学平衡状态后，达到化学平衡状态后， 就为常数。就为常数。 NO22 N2O4根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律的值，并分析其中规律 NO22 N2O4 对于任一可逆反应：对于任一可逆反应：aA（g）+bB（g） cC（g）+

5、 dD（g），），试写出其化学平衡常数的表达式。试写出其化学平衡常数的表达式。 CcDd AaBbK K 单位：单位：（molL-1）c+d-a-b化学平衡常数的表达式化学平衡常数的表达式(上海高考题上海高考题)一定条件下，在体积为一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为催化剂为Cu2O/ZnO)： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=_。3005000tBtA时间时间(min)nAnBn(CH3OH)(mol)巩固练习巩固练习2、在一定条件下

6、，、在一定条件下，SO2转化为转化为SO3的反应为：的反应为： 2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3 (g)，该反应的平衡常数表达式为该反应的平衡常数表达式为K= 。3、在在25时，时，Fe (OH)33H Fe3 3H2O该反应的平衡常数表达式为该反应的平衡常数表达式为K= 。 如果反应中有如果反应中有纯固体纯固体或或溶剂（溶剂（纯液体纯液体）参加，它们参加，它们不列入不列入平衡常数的表达式中。因为它们的浓度是固定不平衡常数的表达式中。因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡常数表达式中只包括气态物质和溶液中变的，化学平衡常数表达式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。各溶质的浓度。书写平

7、衡常数表达式的注意事项：书写平衡常数表达式的注意事项：材料材料分析分析温度温度（K）序序号号初始浓度（初始浓度（mol/L）平衡浓度（平衡浓度（mol/L）C0(H2)C0(I2)C0(HI)H2I2HI698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.0073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.0106900.0011410.0011410.008410798.60.

8、0113500.00904000.0045600.0019500.008590000.016550.0033900.0033900.009770000.012580.0025800.0025800.007420222IHHI 测量获得反应测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在，在698.6K或或798.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表：时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表：54.554.454.254.38.38.38.354.6化学平衡常数化学平衡常数K K只与温度有关！温度变，只与温度有关！温度变，K K则变！则变！反应 化学反应K 单位 1/2N2(g)+

9、3/2H2(g) NH3(g) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 2NH3 (g) N2(g)+3H2(g) NH3H2O(aq) NH4+(aq)+OH- (aq) AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-（aq） FeO(s)+CO(g) Fe(s)+ CO2(g) NH3N21/2H23/2NH32N2 H23NH32N2 H23NH3H2ONH4+ OH-Ag+Cl-CO2CO(molL-1)-1(molL-1)-2(molL-1)2molL-1(molL-1)21235641交流交流研讨研讨 化学反应K 单位 NH3N21/2H23/2NH32N2 H23(molL-1)-1(

10、molL-1)-2123交流交流研讨研讨2NH3 (g) N2(g)+3H2(g) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) NH32N2 H23(molL-1)2规律：规律：1、对于同一化学反应，各反应物、生成物的系数不同，、对于同一化学反应，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。平衡常数的表达式就不同。2、对于同一反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。、对于同一反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。分析数据，寻找平衡常数表达式与各物质的系数的关系分析数据，寻找平衡常数表达式与各物质的系数的关系分析数据，寻找同一反应的正、逆反应平衡

11、常数的关系分析数据，寻找同一反应的正、逆反应平衡常数的关系5 5在一定温度下将在一定温度下将3 mol CO3 mol CO2 2和和2 mol H2 mol H2 2混合于混合于2 L2 L的密闭容器中，发生如下反应：的密闭容器中，发生如下反应： COCO2 2(g)(g)H H2 2(g) (g) CO(g)CO(g)H H2 2O(g)O(g) 已知在已知在700700时，该反应的平衡常数时，该反应的平衡常数K K1 10.60.6，则，则 CO(g) CO(g)H H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g)的平衡常数的平衡常数 K K2 2_， CO

12、 CO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g) CO(g) CO(g)H H2 2O(g)O(g)的平衡常数的平衡常数K K3 3_。巩固练习巩固练习6、已知在一定温度下：、已知在一定温度下：C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数平衡常数K；C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数平衡常数K1；CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)平衡常数平衡常数K2 ，则则K、K1、K2之间的关系是：之间的关系是： 。化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用 1、判断反应可能进行的程度，体现化学反应的限度。、判断反应可能进行的程度，体现化学反应的限度。 K值越大，反应物的浓度

13、越值越大，反应物的浓度越 ，生成物，生成物的浓度越的浓度越 ，反应就越，反应就越 。 CcDd AaBbK K K值越小，反应物的浓度越值越小，反应物的浓度越 ，生成物，生成物的浓度越的浓度越 ，反应就越，反应就越 。小小大大完全完全大大小小不完全不完全详细内容见详细内容见P42资料在线资料在线2、利用平衡常数可以判断可逆反应是否平衡。、利用平衡常数可以判断可逆反应是否平衡。（2 2）Q QK K？（3 3）Q QK K？（1 1）Q QK Kcc(C)cd(D)ca(A)cb(B)=Q浓度商浓度商K=CcDdAaBb反应向正反应方向进行反应向正反应方向进行反应向逆反应方向进行反应向逆反应方向

14、进行平衡常数平衡常数化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用 反应处于平衡状态反应处于平衡状态 对于可逆反应，对于可逆反应，在一定的温度的在一定的温度的任意时刻任意时刻, , 反应物的浓度和生成物反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：的浓度有如下关系：aA( (g) )+bB( (g) ) cC( (g) )+ dD( (g) ) 恒温下，反应：恒温下，反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g) ， 此温度时该反应的此温度时该反应的 K为为12.5。 若在此温度下，向一容器按物质的量浓度分别为若在此温度下，向一容器按物质的量浓度分别为2 molL-1 、1 molL-1 、1 molL

15、-1充入充入N2、H2、NH3。此时此时,该反应是否处于平衡状态该反应是否处于平衡状态 (填填“是是”或或“否否”)。否否此时，该反应向此时，该反应向 方向进行。方向进行。正反应正反应 若再次平衡后，若再次平衡后， N2、H2、NH3的平衡浓度又将分别的平衡浓度又将分别是是 ？ 、 ？ 、 ？ 。化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用例题例题 【作业布置作业布置】1 1、预习下节内容：预习下节内容： 课本课本P P44454445，平衡转化率的有关计算；，平衡转化率的有关计算；2 2、校本作业、校本作业对于任一可逆反应：对于任一可逆反应：aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g），），试写出其化学平衡常数的表达式。试写出其化学平衡常数的表达式。 CcDd A