平衡常数课件(1).ppt

1、第2节 化学反应的限度 （第一课时）,在19世纪的英国，炼铁工业快速发展，但是化学家们发现炼铁高炉排出的废气含有大量的一氧化碳气体，刚开始他们认为是因为铁的氧化物和一氧化碳反应时间不够长，导致反应不完全，于是他们把高炉建的非常高，以增加反应时间，后来发现高炉排出的一氧化碳气体并没有减少，为什么会出现这种现象？ FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),联想质疑,思考：什么是可逆反应？可逆反应有什么特征？,高温,可逆反应：,如果V正V逆，则反应向正反应方向进行。 如果V正V逆，则反应向逆反应方向进行。 如果V正=V逆，则反应达到平衡状态。,任何一个可逆反应都不会进行到底的，即任一反应物

2、不可能完全转化为生成物，生成物不可能转化为反应物。最终达到平衡状态时，一定是每一反应物和生成物都存在。,必修2 化学反应限度内容复习,1、化学平衡的研究对象,在同等条件下，同时进行着两个方向的反应，即正反应和逆反应。,例N2+3H2 2NH3,V正,V逆,t1,t（s）,V（molL-1S-1）,0,化学平衡状态,V正= V逆 0,2SO2+O2 2SO3,在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。简称化学平衡。,基本特征： 逆、等、动、定、变,2、化学平衡状态的建立,在一固定容积的密闭容器里，加1molSO2和1molO2，发

3、生反应,2SO2+O2 2SO3,（等、定）,3、化学平衡状态的标志,直接判断法：, 同一种物质的v(正)= v(逆) 各成分的浓度保持不变,间接判断法：, 化学键的断裂与形成 各成分的质量、物质的量、质量分数、物质的量分数、转化率等不随时间变化而变化 各气体的分压、各气体的体积不随时间变化而变化,特殊标志判断法：,反应体系的总压强、总物质的量、总质量、颜色、混合 气体的平均分子量、密度等都是有条件的特殊规律，视具体 反应、具体条件决定是否可作为平衡的标志。,例题1： 一定温度下，某容积不变的密闭容器中发生如下可逆反应： 2HI(g) H2 (g)+ I2(g,紫色) 下列叙述中，能表示已达到

4、化学平衡状态的是： _（填写序号）。 （1）HI的生成速率与HI的分解速率相等 （2）单位时间内生成a mol I2，同时生成a mol H2 （3） HI 、 H2 、I2的浓度都不再变化 （4）混合气体的总压强不再变化 （5）混合气体的颜色不再变化,（1）、（3）、（5）,注意:先看反应特点,例题2 ： 下列说法可以证明反应: N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( ) A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成 B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂 C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂 D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,AC,在一定温度下的恒容容器中,当下列物理

5、量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色） ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量 D.气体的颜色,BCD,练习,ACD,课本P35： 净化汽车尾气的反应： 2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g) 根据计算判知该反应室温下能发自进行，但反应速率极慢，需要使用催化剂加速反应。 那么反应进行的程度有多大呢？ 为了寻找定量描述化学反应限度的方法，人们对许多化学平衡体系的数据进行了分析，终于发现：化学平衡常数可以表征化学反应限度的相对大小。,新课内容,交流研讨,问题1：请根据表中的实验

6、数据计算平衡时的 HI2/H2I2 的值，将结果填入表中。,实验测得反应H2（g） I2（g） 2HI（g） 在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度。,问题2请分析计算所得数据，寻找其中的规律。,（数据一）,（数据二）,H2(g)I2(g) 2HI(g),实验测得,温度变，此常数变！,一、化学平衡常数,温度一定时，K为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数,对于给定可逆反应，K只与温度有关。 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中。,X：化学平衡时X的浓度,写出下列平衡常数表达式,平衡常数的表达式与反应方程式的书写有关 系数变为n倍，K变为n次方 正逆反应的平衡常数互为倒

7、数,平衡常数的单位将随着表达式的改变而改变,想一想,平衡常数的表达式及单位与什么因素有关？,练一练,写出下列平衡常数表达式,初始浓度(mol /L) 4 9 0,平衡浓度(mol /L) 42 96 0+,=2 =3 =,成功体验,转化浓度(mol /L) 2 6 4,三段式,注意计算步骤,平衡常数可判断反应的限度,NO,一定温度下，平衡常数越大，说明反应进行的越完全。一般说来，Kc在105左右，认为反应进行的较完全， 若在10-5左右，认为反应很难进行。,探究,平衡常数可判断反应的方向,Qc Kc反应已达到平衡状态,Qc Kc未平衡，逆向移动,Qc Kc 未平衡，正向移动,探究,平衡常数可计

8、算平衡的组成,已知1000时反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数为0.5，若CO和CO2的起始浓度 c0(CO)=0.05mol/L；c0(CO2)=0.01mol/L ，则平衡体系各物质的浓度为多少？,探究,为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在298K、333K时分别是测得下表中的数据：,请计算相应温度的平衡常数 分析表中数据，判断K值随温度的变化关系？,0.1468,1.664,N2O4 (g) 2NO2 (g) ， 0,探究4,（数据一）,H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0,（数据二）,H2 (g)I2 (g) 2HI

9、(g) 0,N2O4 (g) 2NO2 (g) 0,结论：K仅随温度而改变 正向吸热反应，升高温度，K值增大 正向放热反应，升高温度，K值减小,二、 平衡转化率最大值,阅读课本P44 例1 P44 例2 P46 表2-2-2,若要提高一种反应物的转化率，可采取增大另一反应物浓度的方法,内容梳理,判断反应的程度,计算平衡的组成,预测反应的方向,化学平 衡常数,平衡转 化率(a),决定因素：温度、方程式书写,应用,决定因素：初始浓度和平衡浓度,表达式：,判断反应的焓变,1、教材第52页迁移应用第3题第1问（写到作业本上，要求规范书写解题过程）。 2、优化方案第33页自我检测第1题；第36页随堂检测第2题；第3题；第34页例题1（）,作业：,3、反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)在700K时的KC为9.0，若开始时各物质的浓度都