化学平衡常数苏教版选修.pptx

化学平衡常数化学平衡常数 我我们们知知道道，在在一一定定条条件件下下的的可可逆逆反反应应存存在在化化学学平平衡衡状状态态。那那么么，当当达达到到化化学学平平衡衡状状态态时时，究究竟竟有有多多少少反反应应物物转转化化成成了了生生成成物物，平平衡衡体体系系中中各各物物质质的的浓浓度度之之间间是是否否有有一一定定的的关关系系？请请大大家家完完成成P4P48 8页页的的交流与讨论交流与讨论。计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，达到平衡后各物质平衡浓度氧化二氮进行反应，达到平衡后各物质平衡浓度之间的关系。之间的关系。通过计算同学们是否发现什么规律？其中浓度的通过计算同学们是否发现什么规律？其中浓度的指数与化学方程式有何关系？指数与化学方程式有何关系？如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢？如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢？如在一定条件下，可逆反应如在一定条件下，可逆反应 H H2 2(g)(g)+I+I2 2(g)(g)2HI(g)2HI(g)，起始以及平衡时各物质的浓度如下表所，起始以及平衡时各物质的浓度如下表所示。他们的浓度间存在何种关系？示。他们的浓度间存在何种关系？交流与讨论交流与讨论讨论小结讨论小结 c 2(HI)c(H2)c(I2)是一个定值。是一个定值。即：一定温度下，生成物浓度的系数次方的乘积即：一定温度下，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数。与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数。问题：问题：请大家阅读教科书请大家阅读教科书P48页关于平衡常数的页关于平衡常数的定义，并找出其中的关键词。定义，并找出其中的关键词。化学平衡常数化学平衡常数K其中其中c为各组分的为各组分的平衡浓度平衡浓度，温度一定，温度一定，K为定值为定值。1.1.K的表达式的表达式 大量实验事实表明，对下列可逆反应：大量实验事实表明，对下列可逆反应：aA+bB cC+dD在在一定温度一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应下，无论反应物的起始浓度如何，反应达达到到平衡状态平衡状态后，将后，将各物质各物质的的物质的量浓度物质的量浓度满足下满足下面关系：面关系：大家是否产生疑问，提出化大家是否产生疑问，提出化学平衡常数的概念学平衡常数的概念有什么意义有什么意义？对我们研究化学反应进行的程度？对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助呢？有什么帮助呢？分析教科书分析教科书P48页表页表2-7，你能找出规律吗？，你能找出规律吗？（1）意义：意义：意义：意义：K值的大小，表示反应值的大小，表示反应在在该温度该温度下下达到达到平衡平衡时该反应进行的时该反应进行的程度程度（反应的（反应的限度限度）。）。K值值 ，表明反应进行的，表明反应进行的 ；反之则；反之则 。2.2.平衡常数的注意点平衡常数的注意点aA+bB cC+dD越大越大程度越大程度越大越小越小分析表分析表2-8中的数据，你能得出什么结论？中的数据，你能得出什么结论？（2）K值与值与 无关无关，随，随 变化而变化变化而变化温度升高，温度升高，K値値不一定升高不一定升高或降低或降低，与该正反应的热效应有关，与该正反应的热效应有关分析表分析表2-9中的数据，你能得出什么结论？中的数据，你能得出什么结论？（3）K值值表达式中表达式中，、不写。不写。（4）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关浓度浓度温度温度固体固体液态液态水水Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H2 N2+H2 NH31232根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反应根据平衡常数的定义，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。的平衡常数表达式。（5）利用）利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态 K K，v正正 v逆逆，反应向反应向 方向进行方向进行K K，v正正 v逆逆，反应处于平衡状态反应处于平衡状态KK，v正正 v逆逆，反应向逆方向进行反应向逆方向进行则：则：如某温度下，可逆反应如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：如下：正正 由此得出启示：由此得出启示：我们可以通过测出我们可以通过测出某一时刻某一时刻体系中体系中各物质各物质的的浓度浓度，然后，然后假设假设反应已经达到反应已经达到平衡平衡，计算出，计算出平衡常数，与平衡常数，与给定给定的的平衡常数比较平衡常数比较。如果相等，。如果相等，则假设成立，也就是说反应已达到平衡；如果则假设成立，也就是说反应已达到平衡；如果不相等，则没有达到平衡不相等，则没有达到平衡。100%=该反应物的该反应物的起始浓度起始浓度该反应物的该反应物的平衡浓度平衡浓度该反应物的起始浓度该反应物的起始浓度可逆反应在一定条件下达到平衡时，某一反应可逆反应在一定条件下达到平衡时，某一反应物的平衡转化率为：物的平衡转化率为：除了化学平衡常数外，还有没有其他方法能除了化学平衡常数外，还有没有其他方法能用来表示化学反应进行的限度呢？用来表示化学反应进行的限度呢？平衡转化率的意义：能表示在平衡转化率的意义：能表示在一定温度一定温度和和一定起始浓度一定起始浓度下反应进行的限度。下反应进行的限度。平衡常数和转化率的计算平衡常数和转化率的计算【例【例1】某温度下，向】某温度下，向10.0L真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g)和和 1.00 mol I2(g)，反应平衡后，反应平衡后I2(g)的浓度为的浓度为0.0200 molL-1。试求该温度下。试求该温度下 H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数。的平衡常数。【例【例2】在一密闭容器中，在一密闭容器中，CO与与H2O混合混合加热到加热到800达到下列平衡：达到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00若反应开始时若反应开始时CO和和H2O的浓度分别为的浓度分别为0.200 molL-1 和和1.00molL-1，求达到平衡时，求达到平衡时CO转化为转化为CO2转化率是多少？转化率是多少？850K时，在一密闭容器中充入一定量的时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和和O2，当，当反应达到平衡后测得：反应达到平衡后测得：SO2、O2和和SO3的浓度分别为的浓度分别为6.010-3 molL-1、8.010-3 molL-1 和和 4.410-2 molL-1。计算：计算：（1）该温度下反应）该温度下反应 的平衡的平衡常数。常数。（2）达平衡状态时）达平衡状态时 SO2的转化率。的转化率。2SO2+O2 2SO3 1.在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数的平衡常数为，下列说法正确的是（为，下列说法正确的是（）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变随温度改变而改变AD例：高炉炼铁中发生的基本反应如下例：高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Q。其其平平衡衡常常数数可可表表达达为为:K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.263 (1)若若温温度度保保持持不不变变，要要使使反反应应向向右右进进行行，高高炉炉内内CO2和和CO的的体体积积比比值值_，平平衡衡常常数数K值值_(填填“增增大大”“减小减小”或或“不变不变”)(2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，在这种情况下该反应是否处于平衡状，在这种情况下该反应是否处于平衡状态态_(填填“是是”或或“否否”)，此时化学反应速率是，此时化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因是，其原因是 。增大增大不变不变否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，说明不是平衡状态，且向正反应，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行方向进行