化学平衡常数讲课课件

化学平衡常数讲课课件第1页，课件共27页，创作于2023年2月定性定量化学平衡?化学反应的限度第2页，课件共27页，创作于2023年2月化学反应的限度——化学平衡常数【联想·质疑】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)高温、高压催化剂怎么定量描述化学反应限度化学平衡常数可以定量描述化学反应限度?第3页，课件共27页，创作于2023年2月化学平衡常数华中师大刘军晓由NordriDesign提供第4页，课件共27页，创作于2023年2月【交流·研讨】根据下表数据计算平衡时[HI]2/[H2]·[I2]的值，并分析其中规律：序号T=698.6K起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/Lc0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.0007370.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.4954.6154.4854.31[HI]2[H2]

·[I2]

化学反应的限度——化学平衡常数c(B)、[B]都可以表示物质B的物质的量浓度。本教材中用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。第5页，课件共27页，创作于2023年2月当T=698.6K时，化学达到平衡后，结论化学反应的限度——化学平衡常数[HI]2[H2]

·[I2]

=54即为常数。思考：当T=698.6K呢？与I2、H2和HI的初始浓度无关。与平衡的建立过程无关第6页，课件共27页，创作于2023年2月[HI]2[H2]

·[I2]

I2(g)+H2(g)2HI(g)结论当温度不变时，

[HI]2[H2]

·[I2]

为常数。的大小与温度有关；[HI]2[H2]

·[I2]

温度623K698K763K783K66.954.445.938.1化学反应的限度——化学平衡常数第7页，课件共27页，创作于2023年2月化学反应的限度——化学平衡常数思考：对于任何反应aA+bBcC+dD

都有这样的结论吗？第8页，课件共27页，创作于2023年2月实验研究发现：当温度T一定时，对于化学反应aA+bBcC+dDK[C]c[D]d[A]a[B]b化学反应的限度——化学平衡常数化学平衡常数，简称平衡常数=在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）定义第9页，课件共27页，创作于2023年2月2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C(s)+CO2(g)2CO(g)课堂练习写出以下反应的化学平衡常数表达式（1）（2）[SO3]2[SO2]2[O2]K=[CO]2[CO2]K=第10页，课件共27页，创作于2023年2月结论：对于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。化学反应的限度——化学平衡常数K=[C]c[D]d[A]a[B]baA+bBcC+dD第11页，课件共27页，创作于2023年2月课堂练习序号反应K单位1(mol·L-1)-12(mol·L-1)-23(mol·L-1)24561/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)化学反应的限度——化学平衡常数[NH3][N2]1/2[H2]3/2[NH3]2[N2][H2]3[NH3]2[N2][H2]3[NH3·H2O][OH-][NH4+][CO][CO2][Ag+][Cl-]mol·L-11(mol·L-1)2对于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。第12页，课件共27页，创作于2023年2月（1）对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？（2）对于一个反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？（3）平衡常数的单位与化学方程式之间有什么关系？思考第13页，课件共27页，创作于2023年2月对比分析，发现

what？化学反应的限度——化学平衡常数平衡常数表达式与化学方程式有关正逆反应的化学平衡常数互为倒数。平衡常数的单位不唯一，随书写方式而改变第14页，课件共27页，创作于2023年2月平衡常数表达式与化学方程式有关；化学反应的限度——化学平衡常数（1）对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？（2）对于一个反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？（3）平衡常数的单位与化学方程式之间有什么关系？平衡常数的单位不唯一，与化学方程式的表示形式相对应正逆反应的化学平衡常数互为倒数。第15页，课件共27页，创作于2023年2月1.关于平衡常数，下列说法正确的是（）A.平衡常数随反应物或生成物浓度的改变而改变B.平衡常数随温度的改变而改变C.化学平衡常数的单位是mol/LD.温度一定时，对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数课堂练习

BD化学反应的限度——化学平衡常数第16页，课件共27页，创作于2023年2月温度60℃90℃K100502、已知反应X(g)+Y(g)Z(g)在不同温度下的平衡常数如下：则温度为70℃时，此化学反应的平衡常数K可能为（）A.200B.100C.80D.40C课堂练习

化学反应的限度——化学平衡常数化学平衡常数K与温度T有关第17页，课件共27页，创作于2023年2月3、450K时往一体积不变的空密闭容器中通入N2和H2，反应达平衡后，测得[N2]=3mol/L，[H2]=9mol/L，[NH3]=4mol/L,求K、N2和H2的起始浓度。3940426515∴K=[NH3]2/[N2]

[H2]

3=42

/(3

×

93

)=7.3×10-3解:N2+3H22NH3起始浓度/mol/L

转化浓度/mol/L

平衡浓度/mol/L

课堂练习

化学反应的限度——化学平衡常数(mol·L-1)-2化学平衡常数K能够定量描述化学反应的限度第18页，课件共27页，创作于2023年2月【资料在线】反应的平衡常数与反应可能进行的程度

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的较完全；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。化学反应的限度——化学平衡常数第19页，课件共27页，创作于2023年2月化学反应的平衡常数及反应可能进行的程度化学反应K反应可能进行的程度约为1059mol-1·L正反应可接近完全约为1mol-1·L正、逆反应相当约为10-33正反应几乎不发生2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)(570K)PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)【表2-2-1】化学反应的限度——化学平衡常数化学平衡常数K越大，化学反应的限度越大第20页，课件共27页，创作于2023年2月已知在相同温度下，反应：(1)2SO2(g)+O22SO3(g)的平衡常数K=6.7×103(mol·L-1）-1，(2)2NO(g)+O22NO2(g)的平衡常数K=3.6×1021(mol·L-1)-1,则在该温度下，两个化学反应的反应限度之间的关系为（）A.(1)<(2)B.(1)>(2)C.(1)=(2)D.无法判断A课堂练习

化学反应的限度——化学平衡常数第21页，课件共27页，创作于2023年2月对化学反应的任意状态，都有,这个式子称为浓度商(Q)，aA+bBcC+dDcc(C)cd(D)ca(A)cb(B)K=Q，反应达到化学平衡状态化学反应的限度——化学平衡常数cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)Q=已知：试比较Q与K的异同点。=K[C]c[D]d[A]a[B]b课堂练习

[C]c[D]d[A]a[B]b=第22页，课件共27页，创作于2023年2月K＞Q、K＜Q是什么状态？【思考2】cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)Q==K[C]c[D]d[A]a[B]bQ<K，反应向正反应方向移动;化学反应的限度——化学平衡常数Q>K，反应向逆反应方向移动第23页，课件共27页，创作于2023年2月Q=8.64×10-4>K=6.2×10-4解：∴初始状态不是平衡状态，反应向逆反应方向移动。吸热反应N2(g)+O2(g)2NO(g)，在2000℃时，K=6.2×10-4。2000℃时，向10L密闭容器中放入2.94×10-3molNO、2.50×10-1molN2和4.00×10-2molO2，通过计算回答：（1）此反应的初始状态是否为平衡状态？（2）若非化学平衡状态，反应将向哪个方向进行以达到化学平衡状态？课堂练习

化学反应的限度——化学平衡常数第24页，课件共27页，创作于2023年2月总结表达式