化學(xué)：《化學(xué)平衡常數(shù)》：課件九（24張PPT）（蘇教版選修4）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,,化學(xué)平衡常數(shù),第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度,我們知道，在一定條件下的可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀態(tài)。那么，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是，究竟有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物，平衡體系中各物質(zhì)的濃度之間是否有一定的關(guān)系？請(qǐng)大家完成P44頁(yè)的問(wèn)題解決。,計(jì)算一定條件下，不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡后各物質(zhì)平衡濃度之間的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算同學(xué)們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？其中濃度的指數(shù)與化學(xué)方程式有何關(guān)系？如果反應(yīng)物或生成物不止一種，情況又如何呢？如在一定條件下，可逆反應(yīng)H2+I2(g)2HI，起始以及平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度如下表所示。他們的濃度間存在何種關(guān)系？,,,,討論、小結(jié)：,,是一個(gè)定值。,即：一定溫度下，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)。,問(wèn)題：請(qǐng)大家閱讀教科書P45頁(yè)關(guān)于平衡常數(shù)的定義，并找出其中的關(guān)鍵詞。,化學(xué)平衡常數(shù)——K,其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。,1.K的表達(dá)式,大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，對(duì)下列可逆反應(yīng)：aA+bBcC+dD在一定溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足下面關(guān)系：,N2+3H22NH3,2NH3N2+3H2,根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)大家寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。,化學(xué)平衡常數(shù),分析表2-8中的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？,化學(xué)平衡常數(shù),2.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題,化學(xué)平衡常數(shù),（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài),（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即速率大，K值不一定大,（3）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體不作考慮，表達(dá)式中不需表達(dá),如：,一定溫度下,2.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題,（4）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，稀溶液中的H2O的濃度可不表達(dá),一定溫度下,化學(xué)平衡常數(shù),（5）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān),K1=1/K2=K32,2.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題,例如，在某溫度下：,N2+3H22NH3,2NH3N2+3H2,化學(xué)平衡常數(shù),（6）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),2.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題,K′＜K，v正＞v逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)行,K′＝K，v正＝v逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài),K′＞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)+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：,化學(xué)平衡常數(shù),（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài)（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即速率大，K值不一定大（3）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體不作考慮，表達(dá)式中不需表達(dá)（4）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，稀溶液中的H2O的濃度可不表達(dá)（5）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān)（6）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),小結(jié),2.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題,通過(guò)討論我們知道了化學(xué)平衡常數(shù)的定義和表達(dá)式的書寫。大家是否產(chǎn)生疑問(wèn)，提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義？對(duì)我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢？分析教科書P45頁(yè)表2-7，你能找出規(guī)律嗎？,化學(xué)平衡常數(shù),K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。,（1）K值越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；反之則越小。,（2）K值與濃度無(wú)關(guān)，隨溫度變化而變化,2.平衡常數(shù)的意義,化學(xué)平衡常數(shù),aA+bBcC+dD,如果給出一定溫度時(shí)的某個(gè)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，能否通過(guò)其他一些數(shù)據(jù)的測(cè)定，判斷該反應(yīng)的某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)呢？討論、小結(jié)：我們可以通過(guò)測(cè)出某一時(shí)刻體系中各物質(zhì)的濃度，然后假設(shè)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，計(jì)算出平衡常數(shù)，與給定的平衡常數(shù)比較。如果相等，則假設(shè)成立，也就是說(shuō)反應(yīng)已達(dá)到平衡；如果不相等，則沒有達(dá)到平衡。,化學(xué)平衡常數(shù),平衡轉(zhuǎn)化率,100%,?=,該反應(yīng)物的起始濃度－該反應(yīng)物的平衡濃度,該反應(yīng)物的起始濃度,,可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為：,除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還有沒有其他方法能用來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度呢？,平衡轉(zhuǎn)化率的意義：能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。,【例1】某溫度下，向10L真空容器中注入1.00molH2(g)和1.00molI2(g)，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為0.0200molL-1。試求該溫度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)。,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,解：據(jù)題意可知，起始時(shí)c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的c(HI)=0.160molL-1,H2(g)+I2(g)2HI(g),起始時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-1,0.1000.1000,變化的各物質(zhì)的濃度/molL-1,平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-1,0.08000.08000.160,0.02000.02000.160,K=,(0.160)2,(0.0200)2,=64.0,,,c2(HI),c(H2)c(I2),=,答：平衡常數(shù)為64.0。,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,【例2】在一密閉容器中，CO與H2O混合加熱到800℃達(dá)到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00若反應(yīng)開始時(shí)CO和H2O的濃度分別為0.200molL-1和1.00molL-1，求達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少？,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,c(平)/molL-10.200－x1.00－xxx,解得:x=0.166,解：設(shè)平衡時(shí)CO2和H2的濃度為xmolL-1,K=,x2,(0.200－x)(1.00－x),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),c(始)/molL-10.2001.0000,c(變)/molL-1xxxx,=1.00,,,c(CO2)c(H2),c(CO)c(H2O),=,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,答:平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是83.0%。,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,850K時(shí)，在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得：SO2、O2和SO3的濃度分別為6.010-3molL-1、8.010-3molL-1和4.410-2molL-1。計(jì)算：（1）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率。,2SO2+O22SO3,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常數(shù)可表達(dá)為:K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263(1)若要使反應(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)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，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,平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,