化学平衡常数公开课-PPT课件.pptx

1、第三节化学平衡常数第三节化学平衡常数第二单元第二单元 化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度6:498001020304050607092345678110CSO3SO2O2t正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率V正正=V逆逆0tV050min80min2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂逆、等、定、动、变逆、等、定、动、变6:49表表26NO2(g)N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度体系中各物质的物质的量浓度（25）起始浓度起始浓度/mol/molL L-1-1平衡浓度平衡浓度/mol/molL L-1-1平衡浓度关系平衡浓度关系/mol/molL L-1-1C(NO2)C(N2

2、O4) C(NO2)C(N2O4)C(N2O4)C(NO2) C(N2O4) C2(NO2)2.0010-2 06.3210-36.8410-33.0010-2 08.0010-31.1010-2 02.0010-29.4610-31.5210-2 00.1002.2810-28.8610-21.081711.381.613.89172170170【问题探究问题探究】分析上表，你得出什么结论？分析上表，你得出什么结论？= 定值，定值，和和起始反应起始反应物的物的浓度及平衡的建立方向无关浓度及平衡的建立方向无关)(NO)Oc(N2242c6:49I2(g) + H2(g) 2HI(g)序序号号起

3、始时浓度起始时浓度mol/L698K平衡时浓度平衡时浓度mol/L698K平衡时平衡时c (H2)c(I2)c (HI)cH2cI2cHI10.010670.010670.011960.011960 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.0176720.011350.011350.0090440.0090440 00.003560.003560.001250.001250.015590.0155930.011340.011340.0075100.0075100 00.0045650.0045650.0007370.0007378 80.013540

4、.0135440 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.0084102c (HI)c(H2) c(I2) 54.5054.6054.4554.336:49= 定值定值)(NO)Oc(N2242cI2(g) + H2(g) 2HI(g)2NO2(g) N2O4(g) 2c (HI)c(H2) c(I2) = 定值定值6一、化学平衡常数一、化学平衡常数1、定义：、定义：在在一定温度一定温度下，当一个可逆反应达到下，当一个可逆反应达到平衡平衡时，时，生成物的浓度生成物的浓度幂之积幂之积与反应物的浓度与反应物的浓度幂之积

5、幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。化学平衡常数。(以方程式中的化学计量数为幂以方程式中的化学计量数为幂) 符号：符号：K表达式：表达式：)()()()(BcAcDcCcKbadc a A + b B c C + d D72、影响因素、影响因素同一反应同一反应温度一定，温度一定，K K为常数。为常数。温度改变，温度改变，K K改变改变 K K的大小与反应物或者生成物起始浓度无关。的大小与反应物或者生成物起始浓度无关。K K的大小与建立平衡的方向无关。的大小与建立平衡的方向无关。温度温度 6:49 阅读分析表阅读分析表2-9，总结书写平

6、衡常数表达式，总结书写平衡常数表达式的注意事项。的注意事项。6:49注意注意1 1：纯固态和纯液态不写入纯固态和纯液态不写入K K的表达式。的表达式。注意注意2 2： K K表达式表达式与方程式的书写与方程式的书写有关有关3. 3. 书写书写平衡常数应注意的问题平衡常数应注意的问题6:49（2 2）C(s)+HC(s)+H2 2O(g) O(g) CO(g CO(g)+H)+H2 2(g)(g)练：写出以下反应的平衡常数表达式练：写出以下反应的平衡常数表达式（1 1）CaCOCaCO3 3(s) CaO(s) + CO(s) CaO(s) + CO2 2(g)(g)(5)N(5)N2 2+3H

7、+3H2 2 2NH2NH3 3(6)2NH(6)2NH3 3 N N2 2+ 3H+ 3H2 2)()()(322326NHcHcNcK)()()(232325HcNcNHcK（3 3） CrCr2 2O O7 72-2-（aqaq）+ H+ H2 2O O 2CrO2CrO4 42-2-（aqaq）+2H+2H+ +（aqaq）)()()(27222423OCrcHcCrOcKK1=c（CO2）)()().(222OHcHcCOcK(4)1/2N(4)1/2N2 2+3/2H+3/2H2 2 NHNH3 3)()()(22322134HcNcNHcK11注意注意1 1：纯固态和纯液态不写入

8、纯固态和纯液态不写入K K的表达式。的表达式。注意注意2 2：K K表达式表达式与方程式的书写与方程式的书写有关有关n n系数扩大系数扩大n n倍，倍，K=KK=K系数缩小系数缩小n n倍，倍，K=KK=K n n1 1K K正正. .K K逆逆=1=16:494、化学平衡常数的意义化学平衡常数的意义【探究探究1】6:494、化学平衡常数的意义：、化学平衡常数的意义：K K值值越大越大，反应进行越，反应进行越完全完全（即（即程度越大程度越大）；）；K K值值越小越小，反应进行越，反应进行越不完全不完全（即（即程度越小程度越小）；）；一般一般当当K K10105 5时，该反应进行得基本完全。时，

9、该反应进行得基本完全。（1 1）利用）利用K K判断反应进行的程度判断反应进行的程度6:49t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g) H0N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H0t/K373473573673773K3.35*109 1.00*1072.45*1051.88*1042.99*103高温高压催化剂若若升高温度，升高温度，K K值减小值减小，若升高温度，若升高温度，K K值增大值增大，则正反应为放热反应。则正反应为放热反应。则正反应为吸热反应；则正反应为吸热反应；【探究探究2】154 4

10、、化学平衡常数的意义化学平衡常数的意义：K K值越大，反应进行越完全（即程度越大）；值越大，反应进行越完全（即程度越大）；K K值越小，反应进行越不完全（即程度越小）；值越小，反应进行越不完全（即程度越小）；一般一般当当K K10105 5时，该反应进行得基本完全。时，该反应进行得基本完全。（1 1）利用）利用K K判断反应进行的程度判断反应进行的程度(2)(2)利用利用K K判断反应的热效应判断反应的热效应 a.a.吸热反应吸热反应: :温度温度T T与与K K正比正比; ; b.b.放热反应放热反应: :温度温度T T与与K K反比反比; ; 6:49应用：应用：不同温度时，反应不同温度时

11、，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),平衡常数与温度的关系如下平衡常数与温度的关系如下：温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数66 .954.445.9 通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以 判断上面可逆反应的正方向是判断上面可逆反应的正方向是 放热反应放热反应17298K298K时，向某密闭容器中充入时，向某密闭容器中充入N N2 2、O O2 2发生反应发生反应N N2 2+O+O2 2 2NO 2NO达到平衡。达到平衡。写出该反应的平衡常数的表达式写出该反应的平衡常数的表达式_若若298K 298K 时时,K=1,K=1101

12、0-30-30, ,保持温度不变保持温度不变. .测得反测得反应进行的某一时刻应进行的某一时刻, N, N2 2、O O2 2、NONO浓度分别为浓度分别为10mol/L10mol/L、10mol/L10mol/L、1 11010-5-5mol/L,mol/L,此时该反应是此时该反应是否达到平衡否达到平衡? ?若要达到平衡若要达到平衡, ,反应应向反应应向_方向方向进行进行? ?【探究探究3】18 对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商叫该反应的浓度商QCK:QCK:

13、平衡平衡 QCK:a A(g) + b B(g) c C(g) + dD(g)a A(g) + b B(g) c C(g) + dD(g)（3）利用利用K判断可逆判断可逆反应反应是否平衡及反应是否平衡及反应的方向的方向反应向正方向进行反应向正方向进行反应向逆方向进行反应向逆方向进行)()()()(BcAcDcCcQcbadc19小结：化学平衡常数小结：化学平衡常数)()()()(BcAcDcCcKbadc a A + b B c C + d D1 1、定义、定义2 2、影响因素：、影响因素：K K只与温度有关，与起始浓度无关只与温度有关，与起始浓度无关3 3、书写书写平衡常数应注意的问题平衡常

14、数应注意的问题纯固态和纯液态不写入纯固态和纯液态不写入K K的表达式的表达式; ;K K表达式表达式与方程式的书写与方程式的书写有关有关. . 4 4、化学平衡常数的意义化学平衡常数的意义：（1 1）利用）利用K K判断反应进行的程度判断反应进行的程度（2 2）利用利用K K判断反应的热效应判断反应的热效应（3 3）利用）利用K K判断可逆判断可逆反应反应是否平衡及反应是否平衡及反应的方向的方向 20二、二、平衡转化率平衡转化率( )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1、定义：、定义：P492、表达式：、表达

15、式：3、理解注意：、理解注意：(1)、转化率是对反应物而言的；、转化率是对反应物而言的；(2)、在一定温度下可逆反应中，、在一定温度下可逆反应中，K值越大值越大，反应越完，反应越完全，反应全，反应物的转化率就越高；物的转化率就越高；(3)、对于、对于一定条件下可逆反应一定条件下可逆反应，K值只与温度有关值只与温度有关，而而a不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关。6:49基本模式基本模式“三行式三行式”转化：转化： ax bx cx dx 平衡：平衡：m - ax n - bx cx dx 基本关系基本关系生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物：平衡浓度起始浓

16、度转化浓度 反应物：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：例： a A + bB c C + d D 起始：起始： m n 0 06:49例例1.在某温度下在某温度下, 向向10L真空容器中注入真空容器中注入1.00molH2和和1.00molI2气态混合物，反应达到平衡后气态混合物，反应达到平衡后,测得测得c(I2)=0.0200mol/L.求反应的平衡常数求反应的平衡常数. c(平平)/molL-1 0.020 0.020 0.160解解：H2(g) + I2(g) 2HI (g)c(始始) /molL-1 0.100 0.100 0c(变变)/molL-1 0.0

17、80 0.080 0.160=答答:平衡常数为平衡常数为64。)()()(222IcHcHIcK (0.160)2(0.020)2=6423例例2、在一密闭容器中，、在一密闭容器中，CO与与H2O混合加混合加热到热到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0.2molL-1，求达到平衡时，求达到平衡时CO转化转化为为CO2转化率是多少？转化率是多少？24 c(平平)/molL-1 0.200 x 0.200 x x x 解得解得: x = 0.1

18、00解：解：设平衡设平衡时时被转化的被转化的CO的物质的量的物质的量浓度浓度为为x molL-1K =x2(0.200 x)(0.200 x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /molL-1 0.200 0.200 0c(变变)/molL-1 x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O)= = 100%= 50% 0.1000.200答答:平衡时平衡时CO转化为转化为CO2转化率转化率是是50% 。25【变式】【变式】在一密闭容器中，在一密闭容器中，CO与与H2O混混合加热到合加热到800达到下列平衡：达到下列平衡：CO(g)

19、+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转转化为化为CO2转化率是多少？转化率是多少？26 c(平平)/molL-1 0.200 x 1.00 x x x 解得解得: x = 0.166解：设平衡时解：设平衡时CO2和和H2的浓度为的浓度为x molL-1K =x2(0.200 x)(1.00 x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /molL-1 0.200 1.00 0 0c(变变)/molL-1 x

20、 x x x= 1.00c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O)= = 100%= 83.0% 0.1660.200答答:平衡时平衡时CO转化为转化为CO2转化率转化率是是83.0% 。276:49基本模式基本模式“三行式三行式”转化：转化： ax bx cx dx 平衡：平衡：m - ax n - bx cx dx 基本关系基本关系生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物：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反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 例：例： a A + bB c C + d D 起始：起始： m n 0 06:491 1关于平衡常数关于平衡常数, ,下

21、列说法不正确的是下列说法不正确的是 （ ）A.A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B.B.平衡常数随温度的改变而改变平衡常数随温度的改变而改变C.C.平衡常数随压强的改变而改变平衡常数随压强的改变而改变D.D.使用催化剂不能使平衡常数增大使用催化剂不能使平衡常数增大2 2下列关于平衡常数的叙述正确的是下列关于平衡常数的叙述正确的是( () )A A一个化学反应的平衡常数是一个常数一个化学反应的平衡常数是一个常数B B两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C C温度一定时，对于给

22、定的化学反应，正、逆反应的平衡常温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数数互为倒数D D浓度商浓度商Q Qc c K K时，时，v v正正 v v逆逆CC6:49 3 3、对于、对于3Fe(s)+4H3Fe(s)+4H2 2O(g) FeO(g) Fe3 3O O4 4(s)+4H(s)+4H2 2(g)(g)，反，反应的化学平衡常数表达式为（应的化学平衡常数表达式为（ ） )(2243OHFeHOFeKA424243)(OHFeHOFeKB4242)(HOHKC4242)(OHHKDD4.4.某温度，反应某温度，反应SOSO2 2(g)(g)O O2 2(g) (g) S

23、OSO3 3(g)(g)的平衡常数的平衡常数K K5050，在，在同一温度下，反应同一温度下，反应2SO2SO3 3(g) (g) 2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)的平衡常数的平衡常数K K值应值应为为( () )A A2500 2500 B B100 C100 C4 410104 4 D D2 210102 2C6:495.5.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数应：其化学平衡常数K K与温度与温度t t的关系如下：的关系如下：COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) CO(g)+HCO(g)+H2

24、 2O(g),O(g),其化学平衡其化学平衡常数常数K K和温度和温度t t的关系如下表：的关系如下表：请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）该反应的化学平衡常数表达式）该反应的化学平衡常数表达式K =_ K =_ 。（2 2）该反应为）该反应为_反应。（填反应。（填“吸热吸热”或或“放热放热”）（3 3）某温度下，平衡浓度符合下式：某温度下，平衡浓度符合下式：3c3c（COCO2 2）cc（H H2 2）5c5c（COCO）cc（H H2 2O O），），试判断此时的温度为试判断此时的温度为_。6:49（4 4）若）若830830时，向容器中充入时，向容器中充入1mol CO1mol C

25、O、5mol H5mol H2 2O O，反应达到平，反应达到平衡后，其化学平衡常数衡后，其化学平衡常数K K 1.01.0（选填（选填“大于大于”、“小于小于”、“等等于于”）（5 5）若）若12001200时，在某时刻平衡体系中时，在某时刻平衡体系中COCO2 2、H H2 2、COCO、H H2 2O O的浓度分的浓度分别为别为2 molL2 molL1 1、2 molL2 molL1 1、4molL4molL1 1、4molL4molL1 1，则此时上，则此时上述反应的平衡移动方向为述反应的平衡移动方向为 （选填（选填“正反应方向正反应方向”、“逆反逆反应方向应方向”、“不移动不移动”

26、）。）。（6 6）830,830,在在1L1L的固定容器的密闭容器中放入的固定容器的密闭容器中放入2molCO2molCO2 2和和1molH1molH2 2, ,平衡后平衡后COCO2 2的转化率为的转化率为_，H H2 2的转化率为的转化率为_。5.5.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数化学平衡常数K K与温度与温度t t的关系如下：的关系如下：COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g),O(g),其化学平衡常数其化学平衡常数K K和和温度温度t t的关系如下表：的关系如下表：6:49作作 业业课本46页第2题作作 业业1、课本、课本P51 练习与实践练习与实践5.62、练习册对应的课时练习、练习册对应的课时练习6:49