2018年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.2化学反应限度课件1鲁科版选修4.ppt

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1、第2节 化学反应的限度,就是在一定条件下的可逆反应里，当正反应 速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的浓度或含量保持不变的状态。,化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到的最大限度,知识回顾,化学平衡状态：,例 一定温度下在容积恒定的密闭容,器中，进行如下可逆反应：A(s)2B(g),C(g)D(g)，下列,叙述能表明该反应已达到平衡状态的是(,)。,A,混合气体的密度不再变化时,容器内气体的压强不再,变化时,B 物质的量,浓度不再变化时,当 v正(B)2v逆(C)时,A B,C D只有,解析：由于A 是固体，混合气体的密度不再发生变化， 说明混合气体总质量保持不变，反应达到化学平衡；由

2、于该可逆反应反应前后气体分子总数保持不变，压强不变无法判断反应是否处于化学平衡；v正v逆表明该可逆反应达到化学 平衡态；可以判断该反应处于化学平衡状态。,动化学平衡是一种动态平衡,定反应混合物中各组成的浓度保持不变；,变当外界条件（C、P、T）改变时，V正V逆 ，平衡发生改变,化学平衡的特征,等 V正V逆0；,标志,如何定量描述化学反应的限度,活动探究: 已知反应H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0。现在698.6K和798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。,c (B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度； c0(B)表示物质B的初

3、始浓度； B表示物质B在化学平衡时的浓度,活动探究: 已知反应H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0。现在698.6K和798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。,3084.2,3503,6459.5,966.037,850.149,1114.72,54.4928,54.6067,54.3060,8.2883,8.3013,8.2627,NH3/( N21/2H23/2),NH32/( N2H23),( N2H23) /NH32,(NH4+(aq)OH-(aq)/ NH3H2O(aq),CO2(g)/ CO(g),Ag+(aq)Cl-(

4、aq),(molL-1)-1,(molL-1)-2,(molL-1) 2,molL-1,(molL-1)2,1,试一试,2.使用平衡常数时应该注意,（1）对于给定的可逆反应，化学平衡常数是一个只与温度有关的常数，与各物质起始的量无关。（2）表达式中各物质的浓度均为平衡时的物质的量浓度。（3）对于有纯固体或溶剂参加的反应，它们的浓度一般不列入平衡常数的表达式中。（4）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，且单位与化学方程式的表示形式一一对应。（5）对于给定的某可逆反应，其正、逆反应的平衡常数互为倒数。,3.平衡常数的意义,（1）对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度（即

5、反应限度）：平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。 （2）借助平衡常数，可以判断一定条件下的某可逆反应是否达到平衡状态。对于化学反应 aA+bB cC+dD 的任意状态， cc(C) cd(D) /ca(A) cb(B) 称为浓度商（Q）。 若Q = K，则说明该反应已经达到平衡状态（ V正V逆） 若Q K，则说明该反应没有达到平衡状态。即： 若 QK，反应正向进行（V正V逆）若 QK，反应逆向进行（V正V逆）,如果反应的平衡常数的数值在105左右，通常认为反应可进行得比较完全，相反，如果一个反应的平衡常数数值在10-5左右，则认为这个反应很难进行。,小资料,例题 298K时，向某密闭容器

6、中充入N2、O2发生反应N2(g) + O2(g) 2NO(g) 达到平衡。 写出该反应的平衡常数表达式 ； 若298K时，K=110-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，试求NO的平衡浓度； 保持温度不变，测得某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10mol/L、10mol/L、110-5mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应应向 方向进行，为什么？,由的计算结果，你推测该反应进行的程度如何？,若假设此温度下K=11030,则NO的平衡浓度为多大？此时反应进行的程度又如何？,K=NO2 /N2O2,110-15 molL-1,逆,Q=110-12 K,巩固练习

7、,1、恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下反应： N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。 （1）计算此温度时该反应的 K值为 ， （2）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol 、1 mol 、1 mol充入N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时，反应向 方向进行。 （3）若降低A容器的温度，该反应K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）,12.5,否,正,增大,2、在一定体积的密闭容器中，进行

8、如下反应：CO+H2O(g) CO2+H2 H0。其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：,写出反应的平衡常数表达式_; 某温度下，平衡浓度符合下式：CO2H2=CO H2O，试判断此时的温度为_; 若维持此温度不变，测得密闭容器中H2O(g)、CO2、H2的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L。则CO平衡浓度为_,K=CO2H2/COH2O,830K,0.8 mol/L,化学反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 是工业制造硫酸的基本反应。将0.050mol SO2(g)和0.030molO2(g)注入体积为1.0L的密闭反应器，并置于温度为850K的恒

9、温环境中，达到化学平衡后，测得反应器中有0.044molSO3(g) ，求850K时该反应的平衡常数。,例题,解： 依题意可得 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 初始浓度/molL-1 0.050 0.030 0平衡浓度/molL-1 0.050-0.044=0.006 0.030-0.022=0.008 0.044K=SO32/(SO22O2)=(0.044molL-1)2/(0.006molL-1)20.008 molL-1=6.7103 mol-1L答： 850K时该反应的平衡常数为6.7103 mol-1L。,有关化学平衡计算的思路,平衡浓度的求算是一个关键环节。 一般的

10、思路是:(1)设反应物的转化量为x；(2)根据方程式中的系数关系用含x的式子表示出各物质的平衡浓度；（3）通过平衡常数表达式列出方程式；（4）求解所列的方程式。 格式：一般采用对应化学方程式罗列三项式：起始浓度（量）、转化浓度（量）、平衡浓度（量），或者罗列二项式：起始浓度（量）和平衡浓度（量） 注意（1）计算时要写出原始公式；（2）计算时数据要带入单位,1200时测得反应 H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度为0.0100molL-1时，计算各物质的平衡浓度。,迁移应用,思路分析,

11、已知条件：平衡常数K为2.25； H2(g)和CO2(g)的初始浓度为0.0100molL-1 问题：各物质的平衡浓度。 依据：（1）化学方程式中的变化量H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) 起始浓度（已知） 变化浓度=起始浓度-平衡浓度，且与系数成正比 平衡浓度（未知） （2）根据平衡常数与平衡浓度的关系、化学方程式中变化的量与系数之间的关系建立等式。,解：设平衡时生成的H2O（g）的浓度为x，依题意可得H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) 初始浓度 0.0100molL-1 0.0100molL-1 0molL-1 0molL-1 平衡浓度 0.0100molL-1-x 0.0100molL-1-x x x K=(H2OCO)/(H2CO2)=x2/(0.0100molL-1-x)2=2.25x = 0.0060 molL-1 H2=CO2=0.0100 molL-1-x =0.0100 molL-1-0.0060 molL-1=0.0040molL-1 H2O=CO=x=0.0060 molL-1 答：H2和CO2都是0.0040molL-1。,