高中化学反应原理化学平衡常数知识归纳PPT资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,高中化学反应原理化学平衡常数知识(zh shi)归纳,第一页，共27页。,我们知道，化学平衡状态是可逆反应在一定条件下反应达到的最大限度。那么，当达到化学平衡状态是，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系？请大家完成(wn chng)P48页的问题解决。,c,(N,2,O,4,),c,2,(,NO,2,),是一个(y)定值,第二页，共27页。,化学平衡状态时各反应物和生成物的浓度(nngd)间的定量关系,2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),表2-6 NO2(g)N2O4(g)平衡体系(tx)中各物质的物质的量浓度（25）,起始浓度,(mol/L),平衡浓度,(mol/L),平衡浓度关系,c(NO,2,),c(N,2,O,4,),c(NO,2,),c(N,2,O,4,),2.0010,-2,0,6.3210,-3,6.8410,-3,3.0010,-2,0,8.0010,-3,1.1010,-2,0,2.0010,-2,9.4610,-3,1.5210,-2,0,0.100,2.2810,-2,8.8610,-2,c(N,2,O,4,),c(NO,2,),c(N,2,O,4,),c(NO,2,),2,1.08,1.38,1.72,10,2,1.71,10,2,1.61,1.70,10,2,3.89,1.70,10,2,1.填写下表中的空格,2.分析表中数据，总结归纳化学平衡状态(zhungti)时各反应物,和生成物的浓度间的定量关系,第三页，共27页。,2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),c,(N,2,O,4,),c,2,(,NO,2,),平衡时物质(wzh)的浓度代入,是一个(y)定值,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,H,2,+I,2,(g)2HI,，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？,第四页，共27页。,序号,起始时浓度,mol/L,698.6K,平衡时浓度,mol/L,698.6K,平衡时,c,0,(H,2,),c,0,(I,2,),c,0,(HI),H,2,I,2,HI,1,0.01067,0.01196,0,0.001831,0.003125,0.01767,2,0.01135,0.009044,0,0.00356,0.00125,0.01559,3,0.01134,0.007510,0,0.00457,0.00074,0.01354,4,0,0,0.01069,0.00114,0.00114,0.00841,I,2,(g)+H,2,(g)2HI(g),54.57,54.62,54.21,54.42,根据表中的数据(shj)计算出该温度下，平衡时 的值，并分析其中规律。,第五页，共27页。,c,2,(HI),c,(H,2,),c,(I,2,),是一个(y)定值。,问题：请大家(dji)阅读教科书P48页关于平衡常数的,定义，并找出其中的关键词。,I,2,(g)+H,2,(g)2HI(g),即：在一定温度下，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的比值是一个(y)常数,第六页，共27页。,一、化学(huxu)平衡常数K,其中c为各组分的平衡浓度，温度(wnd)一定，K为定值。,1.,K,的表达式,大量实验事实表明，对下列可逆反应：,a,A+,b,B,c,C+,d,D,在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度满足下面关系：,第七页，共27页。,分析(fnx)教科书P49表2-8、2-9中的数据，你能得出什么结论？,一、化学(huxu)平衡常数,（1）K与温度有关，对于一个具体的可逆反应(kn-fnyng)，一定温度下，K一定。（必须指明温度）,(2),化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物和生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。,（,3,）化学平衡常数表达式中固体和稀溶液中的,H,2,O,的浓度，不需表达,第八页，共27页。,Cr,2,O,7,2-,+H,2,O,2CrO,4,2-,+2H,+,Fe,3,O,4,(s)+4H,2,(g),高温,3Fe(s)+4H,2,O(g),根据平衡常数的定义(dngy)，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。,一、化学(huxu)平衡常数,第九页，共27页。,N,2,+3H,2,2NH,3,2NH,3,N,2,+3H,2,N,2,+H,2,NH,3,1,2,3,2,根据平衡常数的定义(dngy)，请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。,一、化学(huxu)平衡常数,请写出上述(shngsh)K1、K2、K3的关系,K,1,=,1,/K,2,=K,3,2,第十页，共27页。,2.平衡常数的意义(yy),a,A+,b,B,c,C+,d,D,(1)平衡常数K值的大小，可推断反应(fnyng)进行的程度。,K 值越大，表示反应(fnyng)进行的程度越大，反应(fnyng)物的转化率越大；反之，K 值越小，表示反应(fnyng)进行的程度越小，反应(fnyng)物的转化率越小。,一般来说，反应的平衡常数K105，认为正反应进行(jnxng)得较完全；K 10-5则认为这个反应的正反应很难进行(jnxng)(逆反应较完全）。,提出化学平衡常数的有什么意义？对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助呢？,分析教科书,P48,页表,2-7,，你能找出规律吗？,第十一页，共27页。,注意：,K大致告诉我们一个可逆反应进行的程度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。,如：,2SO2(g)+O2=2SO3(g),298K时，K很大，但由于速度太慢，常温(chngwn)时，几乎不发生反应。,第十二页，共27页。,(2)平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度的变化可推断正反应(fnyng)是吸热反应(fnyng)还是放热。,例如：不同温度时，反应,:H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：,温度,623K,698K,763K,平衡常数,66.9,54.4,45.9,若升高温度(wnd),K 减小,说明正反应是放热反应;,若升高温度(wnd),K 增大,说明正反应是吸热反应.,2.平衡常数的意义(yy),第十三页，共27页。,某温度下可逆反应,:,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为,K,，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：,QC K，未达平衡，逆向(n xin)进行。,QC=K,达平衡(pnghng)，平衡(pnghng)不移动。,QC K,未达平衡，正向(zhn xin)移动。,2.,平衡常数的意义,（,3,）利用,K,值可判断某状态是否处于平衡状态,第十四页，共27页。,二、平衡(pnghng)转化率,100%,=,该反应物的起始(q sh)浓度该反应物的平衡浓度,该反应物的起始(q sh)浓度,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：,除了化学平衡常数外，还可以用,反应物的平衡转化率,表示化学反应进行的限度,阅读,P,49,第十五页，共27页。,作业(zuy)：教材P51 5,练习册P30 3、6-8,练习册 P31-32 2,第十六页，共27页。,（一）将起始浓度,变化浓度,平衡浓度表示(biosh)清楚,2、生成物：平衡浓度=起始(q sh)浓度+转化浓度,（三）各物质的转化量之比等于它们在化学方程式中相应(xingyng)的化学计量数之比。c(A):c(D)=a:d,（二）,1,、反应物：平衡浓度,=,起始浓度,-,转化浓度；,对于反应,:aA+bB cC+dD,三、平衡常数和转化率的计算,第十七页，共27页。,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),aA+bB cC+dD,I2(g)+H2(g)2HI(g),c(CO2)/c(CO)0.,N2+3H2 2NH3,I2(g)+H2(g)2HI(g),b=9mol/L+6mol/L=15mol/L,平衡时各物质的浓度/molL-1,问题：请大家(dji)阅读教科书P48页关于平衡常数的,同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物和生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。,练习册 P31-32 2,Cr2O72-+H2O,K1 =1/K2 =K32,各物质(wzh)的起始浓度(mol/L),(2)1100时，测得高炉中c(CO2)=0.,2SO2+O2 2SO3,解：据题意可知，起始(q sh)时c(H2)=c(I2)=0.100molL-1 平衡时c(I2)=0.0200molL-1,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),起始(q sh)时各物质的浓度/molL-1,0.100 0.100 0,变化的各物质(wzh)的浓度/molL-1,平衡时各物质的浓度,/mol,L,-1,0.0800,0.160,0.0200 0.160,K,=,(0.160),2,(,0.0200,),2,=64.0,c,2,(HI),c,(H,2,),c,(I,2,),=,答：平衡常数为,64.0,。,平衡常数和转化率的计算,0.0800,0.0200,【例1】,-P49,第十八页，共27页。,c,(,平,)/,molL,-1,0.200,x,0.200,x x x,解得,:,x=0.100,解：设平衡(pnghng)时CO转化浓度为x molL-1,K,=,x,2,(,0.200,x,)(,02.00,x,),CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),c,(,始,)/,molL,-1,0.200 0.200 0 0,c,(,变,)/,molL,-1,x x x x,=1.00,c,(CO,2,),c,(H,2,),c,(CO),c,(H,2,O),=,平衡常数和转化率的计算(j sun),【例,2,】,-P,50,已知：起始(q sh)时c(CO)=0.200molL-1c(H2O)=0.0200molL-1,800,该反应,K,=1.00,第十九页，共27页。,答:平衡(pnghng)时CO转化为CO2转化率是50%。,=,100%=50,%,0.100,0.200,平衡常数和转化率的计算(j sun),第二十页，共27页。,【补例2】在一密闭容器中，CO和H2O混合加热到800达到下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00,若反应(fnyng)开始时CO和H2O的浓度分别为0.200mol/L和1.00 mol/L。求反应(fnyng)达到平衡时CO转化为CO2的转化率。,CO(g),H,2,O(g),CO,2,(g)+H,2,(g),解：,各物质(wzh)的起始浓度(mol/L),0.200,1.00,0 0,各物质(wzh)的平衡浓度(mol/L),1.00-x,0.200-x,x,x,1.00,答：,平衡时,CO,转化为,CO,2,的转化率为,83.0%,设达到平衡时被转化的,CO,的浓度为,x mol/L,K,c(CO,2,),c(CO),c(H,2,O),c(H,2,),x,2,(0.200-x)(1.00-x),解方程得,x,0.166,CO,转化为,CO,2,的转化率为,0.166,0.200,100%,83.0%,第二十一页，共27页。,某容器充入氮气和氢气发生反应,N,2,+3H,2,2