2018年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 2.2.1 化學(xué)平衡常數(shù)課件16 魯科版選修4.ppt

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1、化學(xué)平衡常數(shù),想一想,可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度就會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，你知道這時(shí)平衡體系中反應(yīng)物和生成物各占多少嗎？反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度？,為更準(zhǔn)確的了解可逆反應(yīng)的進(jìn)程，定量的描述化學(xué)反應(yīng)的限度，我們將學(xué)習(xí)一個(gè)新的概念—— 化學(xué)平衡常數(shù),,,54.5,54.6,54.4,54.3,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律。,?,規(guī)律小結(jié),通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出： (1)溫度相同時(shí)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 為一常數(shù)； (2)這個(gè)常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)； (3)這個(gè)常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的過(guò)程無(wú)關(guān)。,一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積

2、與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)），用符號(hào)K表示。,1、定義：,一、化學(xué)平衡常數(shù),2、平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位：,濃度的單位為molL-1 K的單位為(molL-1)?n；,其中c為各組分的平衡濃度,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，而與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。,課堂練習(xí)： 寫(xiě)出下列各反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式以及單位： (1) 2NO2（g） N2O4（g） (2) N2O4（g） 2NO2（g） (3) CaCO3（s） CaO（s）+CO2（g）,注意：反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí)，由于其濃度可看做

3、常數(shù)“1”而不代入公式,,,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,1/2N2+3/2H2 NH3,K1 = 1/K2 = K32,思考1：某溫度下：請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常 數(shù)表達(dá)式，并找出它們之間的關(guān)系：,K1,K2,K3,,,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的相關(guān)規(guī)則：,（1）互為可逆的反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù),（2）相同的反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，K不同。化學(xué)計(jì)量數(shù)為n倍，K為n次方,（1） 2NO(g) + O2(g) 2NO2 K1 （2）2NO2 (g) N2O4 K2 （3）2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K,思考2：某溫度下

4、：請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，并找出K與K1、K2之間的關(guān)系,K=K1K2,,,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的相關(guān)規(guī)則：,（1）互為可逆的反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)；,（2）相同的反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，K不同，化學(xué)計(jì)量數(shù)為n倍，K為n次方；,（3）化學(xué)方程式相加，K相乘；,（1） C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 （2）CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 （3）C (s) + CO2(g) 2CO(g) K,,K = K1/ K2,思考3：某溫度下：通過(guò)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，并找出K與K1、K2之間的關(guān)

5、系,,,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的相關(guān)規(guī)則：,（1）互為可逆的反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù),（2）相同的反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，K不同，化學(xué)計(jì)量數(shù)為n倍，K為n次方,（3）化學(xué)方程式相加，K相乘； （4）化學(xué)方程式相減，K相除。,鞏固練習(xí)：,如下反應(yīng)的關(guān)系： 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 △H1＜0 ① 2NO (g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 △H2＜0 ② 4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g) +Cl2(g)的 平衡常數(shù)K＝ （用K1、K2表示）。,K12/K2,3、平衡常數(shù)的

6、意義,（1）平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，估計(jì)反應(yīng)的可能性。,K值越大，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。,（2）平衡常數(shù)數(shù)值大小，只能大致反映一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。,一般： K ＞105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全 K ＜10-5 認(rèn)為 正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全） 10-5 ≤K ≤ 105 認(rèn)為是可逆反應(yīng),（3）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),Q＜K ，V正＞V逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)行,Q＝K ，V正＝V逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài),Q＞K ，V正＜V逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,則：,如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g)

7、+ qD(g) 平衡常數(shù)為K，若某時(shí)刻時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：,（4）利用溫度改變時(shí)K值的變化可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),若升高溫度，K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；,若升高溫度，K減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,鞏固練習(xí)：,1、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H<0。 (1)其平衡常數(shù)可表達(dá)為: ___________________ (1)已知1100℃，K=0.263若反應(yīng)向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值________，平衡常數(shù)K值________(填“增大”“減小”或“不變”) (2)1100℃時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)

8、=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是 。,增大,不變,否,大于,c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，說(shuō)明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)方向進(jìn)行,K=c(CO2)/c(CO),(3) K值大小標(biāo)志反應(yīng)的限度, K值越大，反應(yīng)越完全。,(2) K只與溫度有關(guān)，用來(lái)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),(1) K的表達(dá)式以及注意事項(xiàng)、相關(guān)規(guī)則。,溫度升高，K值增大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 溫度升高，K值減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng),