2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.2.1 化學平衡常數(shù)課件18 魯科版選修4.ppt

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1、第2章 化學反應的方向、限度與速率,第2節(jié) 化學反應的限度 化學平衡常數(shù),,已知合成氨反應: 在298K時:H=92.2kJmol1 S= 198.2JK 1 mol1 請根據(jù)反應的焓變和熵變分析298K時合成氨反應能否自發(fā)進行。,知識回顧,根據(jù)判據(jù)計算： H TS = 92.2kJmol1 298K(198.2103kJK 1 mol1 ) =33.1 kJmol1 0 該反應常溫下能自發(fā)進行，這是否就足夠了呢？,該反應在一定條件下是不可能進行完全的，即存在一定的限度，而反應的限度的大小對于生產(chǎn)和生活實際有著直接影響。因此僅研究化學反應的方向是不夠的，還需要關(guān)注化學反應的限度問

2、題。什么是化學反應的限度？,如何判斷一個反應達到化學平衡狀態(tài)？,在一定溫度下，可逆反應： A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是( ) A.A生成的速率與C分解的速率相等 B.A、B、C的濃度不再變化 C.單位時間生成n molA同時消耗3n molB D.A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2,BC,如何定量描述一個化學反應進行的程度？,,,54.5,54.6,54.4,54.2,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出平衡時 的值，并分析其中規(guī)律。,I2(g) + H2(g) 2HI(g) 698.6K,54.3,通過分析實驗數(shù)據(jù)得出： 對于反應 (1)溫度恒定時（ 698.6K），達到化

3、學平衡狀態(tài) 為一常數(shù)（54）； (2)這個常數(shù)與反應的起始濃度大小無關(guān)； (3)這個常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān)即與平衡建立的過程無關(guān)。,I2(g) + H2(g) 2HI(g),由1、2、3組所給的初始濃度數(shù)據(jù)判斷剛開始時化學反應進行的方向？由4、5兩組所給的初始濃度數(shù)據(jù)判斷剛開始時化學反應進行的方向？由此你能否得出該常數(shù)與化學反應方向的關(guān)系？,測量獲得反應H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在798.6K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度，結(jié)果如下表,8.298,8.306,8.271,通過分析實驗數(shù)據(jù)得出： (1)溫度恒定時，達到化學平衡狀態(tài) 為一常數(shù)； (2)這個常數(shù)與反

4、應的起始濃度大小無關(guān)； (3)這個常數(shù)與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān)即與平衡建立的過程無關(guān)。 (4) 溫度不同，平衡時常數(shù)大小不同。,規(guī)律小結(jié)(課本P42第一段),1.化學平衡常數(shù),K =,化學平衡常數(shù)表達式,單位：（molL-1）（c+d）-（a+b）,寫出下表中各反應的平衡常數(shù)表達式及單位。,molL-1,(molL-1)2,2.平衡常數(shù)的有關(guān)規(guī)律,1固體，純液體不帶入平衡常數(shù)表達式當中。 2 同一個可逆反應，平衡常數(shù)的表達式不是唯一的，它與化學方程式的書寫方式有關(guān)。每個化學方程式都有自己的平衡常數(shù)表達式及相應的平衡常數(shù)。 3 平衡常數(shù)的單位與化學方程式表示形式相對應。,a. N2 (g)

5、 + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 b. 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2,結(jié)論： K2 = K11/2 4.相同反應，化學計量數(shù)變?yōu)樵磻?n倍，則平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的 n次方,,,,,反應1和反應2同一反應化學方程式系數(shù)不同， 其平衡常數(shù)間關(guān)系？,a. N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 b. 2NH3 (g) N2 (g) + H2 (g) K2,結(jié)論： K2 = 1 / K1 5.相同反應，正反應平衡常數(shù)與逆反應平衡常數(shù)互為倒數(shù)。,,,,,反應2和反應3為可逆反應，

6、其平衡常數(shù)間關(guān)系？,已知K1、K2,求K. 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 (g) ..K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) .. K,結(jié)論：K = K1 K2 6.若干方程式相加(減)，則總反應的平衡常數(shù)等于各步平衡常數(shù)之乘積(商),,高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應如下： FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反應為吸熱)， 已知1100 時，該反應的化學平衡常數(shù)為0.263。若在1100時，測得高爐中C(CO2)=0.025 mol/L C(CO)=0.1 mol/L，在這種情況下該反應

7、 1）是否處于平衡狀態(tài) (填“是”或“否”)， 2）反應此時向 進行（填“正”或者“逆”）此時化學反應速率是 V正 V逆 (填“大于”、“小于”或“等于”)。,否,大于,正,3.化學平衡常數(shù)的應用,aA+bB cC+dD,K =,Q =,濃度商,當QK時，,反應會逆向進行達到平衡。,反應為平衡狀態(tài)。,反應要正向進行達到平衡。,在某溫度下，某時刻反應是否達平衡，可用該時刻濃度商Q與K比較大小來判斷。,當Q = K時，,當Q K時，,對于反應：2A (g) B (g) 若A起始濃度為1 mol/L, T1溫度達到平衡時，A=0.5mol/L ; T2溫度達到平衡時，A=0.1mol/L ，計算KT1 KT2。,結(jié)論：K值越大，說明反應進行得越完全，反應物消耗率越高，生成物生成率越高。 一般K105認為反應進行完全。,,,3.平衡常數(shù)的應用：,