三节化学平衡市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节化学平衡,第二章 化学反应速率与化学平衡,化学平衡常数,第1页,第1页,【,学习目的,】,1,、理解化学平衡常数含义,3,、能利用化学平衡常数进行计算,2,、会利用化学平衡常数判断反应进行程度,第2页,第2页,【,联想,质疑,】,如何才干定量地描述化学反应,程度？,化学反应中反应物转化程度会,受到哪些原因影响？,第3页,第3页,【,交流,研讨,】,依据下表数据计算平衡时,值并分析其中规律：,2,c (HI),c(H,2,),c(I,2,),序号,起始时浓度,mol/L,698.6K,平衡时浓度,mol/L,698.6K,平衡时,c(H,2,),c(I,2,),c(HI),cH,2,cI,2,cHI,1,0.01067,0.01196,0,0.001831,0.003129,0.01767,2,0.01135,0.009044,0,0.00356,0.00125,0.01559,3,0.01134,0.007510,0,0.004565,0.0007378,0.01354,4,0,0,0.01069,0.001141,0.001141,0.008410,I,2,(g)+H,2,(g)2HI(g),54.5,54.6,54.45,54.33,c (HI),2,c(H,2,),c(I,2,),第4页,第4页,K,化学平衡常数,1,、定义：,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比值是一个常数。这个常数就是该反应化学平衡常数（简称平衡常数）,符号：,K,第5页,第5页,K,化学平衡常数,试验测得：,同一反应（如：,a,A+,b,B,c,C+,d,D,）,在,某温度下达到化学平衡状态，平衡常数表示式是：,2,、表示式：,2,c (HI),c(H,2,),c(I,2,),I,2,(g)+H,2,(g)2HI(g),推导出平衡常数为：,由反应,其中,c,为各组分平衡浓度,，温度一定，,K,为定值。,第6页,第6页,K,化学平衡常数,3,、意义：,（1）K值越大，表示反应进行程度越大，反应物,转化率也越大。,定量衡量化学反应进行程度,（,3,）普通当K,10,5,时，该反应进行得基本完全，,K 10,-5,时则认为该反应很难进行,(,逆反应较完全）,（,2,）K只受,温度影响,，而其它外界条件如：浓度、,压强、催化剂等改变对其无影响。,第7页,第7页,如：,N,2,(g)+O,2,(g),2NO(g),K,=110,-30,(298K),在,298K,时，,N,2,和,O,2,基本上没有进行反应，,反之,NO,分解逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时,NO,事实上所有分解为,N,2,和,O,2,。,因此,常温下用此反应固定氮气是不也许,。因此没有必要在该条件下进行试验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新条件下进行比较好一些。,K,化学平衡常数,第8页,第8页,K,化学平衡常数,4,、使用平衡常数应注意问题,（,1,）必须指明温度，反应必须达到平衡状态,（,2,）平衡常数表示反应进行程度，不表示反应,快慢，即速率大，,K,值不一定大,（,3,）在进行,K,值计算时，固体不作考虑，表示式中,不需表示,Fe,3,O,4,(s)4H,2,(g),高温,3Fe(s)+4H,2,O(g),如：,一定温度下,第9页,第9页,K,化学平衡常数,4,、使用平衡常数应注意问题,（,4,）在进行,K,值计算时，稀溶液中,H,2,O,浓度,可不表示,Cr,2,O,7,2-,+H,2,O,2CrO,4,2-,+2H,+,如：,一定温度下：,第10页,第10页,K,化学平衡常数,4,、使用平衡常数应注意问题,（,5,）平衡常数表示式与方程式书写相关,N,2,+3H,2,2NH,3,2NH,3,N,2,+3H,2,1/2N,2,+3/2H,2,NH,3,K,1,=1/K,2,=K,3,2,某温度下：,第11页,第11页,K,化学平衡常数,4,、使用平衡常数应注意问题,（,6,）,多重平衡规则,若干方程式相加,(,减,),，则总反应平衡常数等于分步平衡常数之乘积,(,商,),。,例,1:,2NO(g)+O,2,(g)2NO,2,(g),K,1,2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),K,2,2NO(g)+O,2,(g)N,2,O,4,(g),K=K,1,K,2,第12页,第12页,C(s)+CO,2,(g)2CO(g),K,C(s)+H,2,O(g)CO(g)+H,2,(g),K,1,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),K,2,K,化学平衡常数,4,、使用平衡常数应注意问题,（,6,）,多重平衡规则,若干方程式相加,(,减,),，则总反应平衡常数等于分步平衡常数之乘积,(,商,),。,例,2:,K=K,1,/,K,2,第13页,第13页,K,化学平衡常数,练习：,试写出下列反应浓度平衡常数数学表示式：,2SO,2,(g)+O,2,(g)2SO,3,C(s)+H,2,O(g)CO(g)+H,2,(g),催化剂,注意：,反应中固体或纯溶剂不列入平衡常数表示式中！,),(,),(,),(,2,2,2,3,2,O,c,SO,c,SO,c,K,=,第14页,第14页,K,化学平衡常数,5,、应用：,(1),判断反应进行程度,K,值越大，阐明平衡体系中生成物所占百分比越大，正向反应进行程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就 越小。,(2),利用,K,可判断反应热效应,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。,第15页,第15页,比如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),平衡常数与温度关系以下：,温度,623K,698K,763K,平衡常数,66.9,54.4,45.9,通过改变温度，平衡常数大小改变趋势能够 判断上面可逆反应正方向是,K,化学平衡常数,放热反应,第16页,第16页,K,化学平衡常数,(3),计算转化率,依据起始浓度,(,或平衡浓度,),和平衡常数能够计算平衡浓度,(,或起始浓度,),，从而计算反应物转化率。,5,、应用：,第17页,第17页,K=C(CO,2,)C(H,2,)/C(CO)C(H,2,O),=(2.0)(2.0)/2.0(1-)2.0(1-),=,2,/(1-),2,=2.6,=62%,解,:,设,CO,转化率为,，则,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),起始浓度,/mol/L 2.0 2.0 0 0,转化浓度,/mol/L 2.0 2.0 2.0 2.0,平衡浓度,/mol/L,2.0(1-)2.0(1-)2.0 2.0,例题：,反应,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),在,749K,达平衡，,K=2.60,求：当,CO,、,H,2,O(g),起始浓度都为,2.0 mol/L,达平衡后，,CO,转化率。,第18页,第18页,课堂 练习：,450K,时往一空容器中通入氮,N,2,和,H,2,，反应达平衡后，测得,C(N,2,)=3mol/L,，,C(H,2,)=9mol/L,，,C(NH,3,)=4 mol/L,求,K,、,N,2,和,H,2,起始浓度。,3 9 4,0,4,2 6,5 15,K=C(NH,3,),2,/C(N,2,)(H,2,),3,=4,2,/,（,39,3,）,=7.310,-3,解,:N,2,+3H,2,2NH,3,起始浓度,/mol/L,转化浓度,/mol/L,平衡浓度,/mol/L,第19页,第19页,K,化学平衡常数,(4),判断平衡移动方向,对于可逆反应，在一定温度下任意时刻，反应物浓度和生成物浓度有下列关系：,叫该反应浓度商,（,1,）,Q,C,K,，反应向正方向进行,（,2,）,Q,C,K,，反应处于平衡状态,（,3,）,Q,C,K,，反应向逆方向进行,第20页,第20页,自学教材,P,29-31,，例,1,、例,2,。,K,化学平衡常数,第21页,第21页,第22页,第22页,K,化学平衡常数,第23页,第23页,第24页,第24页,1,、对于,3Fe(s)+4H,2,O(g)Fe,3,O,4,(s)+4H,2,(g),，反应化学平衡常数表示式为（）,D,课堂练习,第25页,第25页,2,、在一定体积密闭容器中，进行下列化学反应：,CO,2,(g)+H,2,(g)=CO(g)+,H,2,O(g),，其化学平衡常数,K,和温度,t,关系下列表：,回答下列问题：,（,1,）该反应化学平衡常数表示式,K=,。,（,2,）该反应为,反应（选填“吸热”、“放热”）。,（,3,）能判断该反应是否达到化学平衡状态依据是,。,A.,容器中压强不变,B.,混合气体中,c(CO),不变,C.V,正,(H,2,)=V,逆,(H,2,O)D.c(CO,2,)=c(CO),（,4,）某温度下，平衡浓度符合下式：,c(CO,2,)c(H,2,)=,c(CO)c(H,2,O),，试判断此时温度为,。,t,700,800,830,1000,1200,K,0.6,0.9,1.0,1.7,2.6,吸热,BC,830,第26页,第26页,3,、高炉炼铁中发生基本反应下列,:,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO,2,(g)Q,。其平衡常数可表示为,:K=c(CO,2,)/c(CO),，已知,1100,，,K=0.263,(1),若平衡向右进行，高炉内,CO,2,和,CO,体积比值,_,，平衡常数,K,值,_(,填“增大”“减小”或“不变”,),(2)1100,时，测得高炉中,c(CO,2,)=0.025mol/L,，,c(CO)=0.1mol/L,，在这种情况下该反应是否处于平衡状态,_(,填“是”或“否”,),，此时化学反应速率是,V,正,_V,逆,(,填“不小于”、“小于”或“等于”,),，其原因是,。,增大,增大,否,不小于,c(CO,2,)/c(CO),0.25,0.263,，阐明不是平衡状态，且向正反应方向进行,第27页,第27页,(5)K,值大小标志反应能达到最大程度,K,值大，反应完全。,返 回,播 放,课堂小结：,(1),平衡是有条件、动态。,(2)K,不随起始浓度大而变。,(3)K,与温度相关。,(4)K,与方程式写法相关。,第28页,第28页,基本模式,“,三段式”,转化：,mx nx px qx,平衡：,a-mx b-nx px qx,基本关系,生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度,反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度,例：,m A +n B p C +q D,起始：,a b 0 0,化学平衡相关计算,第29页,第29页,转化率,化学平衡相关计算,气体平均分子量,第30页,第30页,化学平衡相关计算,几点定律,a,、假如保持,P,、,T,不变：,则气体体积比等于物质量之比，即,则气体密度比等于摩尔质量之比，即,b,、假如保持,V,、,T,不变：,则气体压强比等于气体物质量之比，即,第31页,第31页,在一定温度下,容积为,20L,容器中充入,2molSO,2,和,1molO,2,发生反应：,2SO,2,+O,2,2SO,3,，达到平衡时，容器内气体压强为开始时,70%,。试求：,SO,2,转化率,平衡时,O,2,浓度,SO,3,体积分数,混合气体平均相对分子量,平衡时混合气体密度,例题,常规计算,90%,0.005mol/L,85.7%,76.2,8g/L,第32页,第32页,在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为,8.5,N,2,和,H,2,混合气体，充入密闭容器中反应，达到平衡后，混合气体平均分子量为,10.0,，则,N,2,转化率为,_,。,30%,练一 练,第33页,第33页,将固体,NH,4,I,置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应,NH,4,I(s)NH,3,(g)+HI(g),2HI(g)H,2,(g)+I,2,(g),当反应达到平衡时，,c(H,2,)=0.5mol/L,，,c(HI)=4mol/L,，则,NH,3,浓度为（）,A.3.5mol/L B.4mol/L,C.4.5mol/L D.5mol/L,D,例题,连续平衡,第34页,第34页,一定条件下，在,2SO,2,+O,2,2SO,3,化学平衡体系中，各物质浓度分别是,2.0mol/L,、,0.8mol/L,、,2.4mol/L,，则氧气在反应起始时浓度也许是,:,（,A,）,0.82mol/L (B)02mol/L,(C)00.8mol/L (D),无法拟定,B,练一 练,第35页,第35页,在密闭容器中进行下列反应：,X,2,（气）,+Y,2,（气）,2Z,2,（气），,已知,X,2,、,Y,2,、,Z,2,起始浓度,0.1mol/L,、,0.3mol/L,、,0.2mol/L,在一定条件下到达达平衡后,各物质浓度也许为,:,A,、,Z,2,为,0.3 mol/L B,、,Y,2,为,0.35mol/L,C,、,X,2,为,0.2mol/L D,、,Z,2,为,0.4mol/L,A B,练一 练,第36页,第36页,一定条件下,在容积为,2L,密闭容器里加入一定物质量,A,发生下列反应并建立平衡,:A(g)2B(g),2B(g)C(g)+2D(g),测得平衡时各物质量浓度是,:A=0.3mol/L,B=0.2mol/L,C=0.05mol/L.,最初向容器里加入,A,物质量是,()A.0.5mol B.0.8mol C.0.9mol D.1.2mol,C,练一 练,第37页,第37页,例题,极端假设法,在一定条件下，可逆反应,A,2,(g)+B,2,(g)2C(g),达平衡时，各物质平衡浓度分别为,c(A,2,)=0.5mol/L,，,c(B,2,)=0.1mol/L,，,c(C)=1.6mol/L,。若用,a,、,b,、,c,分别表示,A,2,、,B,2,、,C,起始浓度，则：,（,1,）,a,、,b,应满足关系,（,2,）,a,、,b,取值范围,a=b+0.4,0.4mol/La1.3mol/L,0mol/Lb0.9mol/L,第38页,第38页,