课件18张PPT。第三节化学平衡-------化学平衡常数平衡常数的推导54.554.654.4554.33根据表中的数据计算出平衡时 的值,并分析其中规律。c (HI)2c(H2) · c(I2) 1、定义:在一定温度下,当一个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常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:化学平衡常数3、使用平衡常数应注意的几个问题:(2)在平衡常数表达式中:在水溶液中水的浓度、固体物质的浓度、纯液体的浓度不写.
但是在非水溶液中要写水的浓度.(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)
K=c(CO2)学生练习:3、使用平衡常数应注意的几个问题:(4)同一条件下,正、逆反应的平衡常数互成倒数关系。K1 = 1/K2
(5)平衡常数的单位:(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如:N2+3H2 2NH3的K1值
与1/2N2+3/2H2 NH3的K2值不一样K1 = K22
(a)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。4、化学平衡常数的意义:(1)定量的衡量化学反应进行的程度(b)一般当K>105时,该反应进行得基本完全。(2)判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行(1)QC<K ,反应向正方向进行(2)QC=K ,反应处于平衡状态(3)QC>K ,反应向逆方向进行(3)利用K可判断反应的热效应(1)若升高温度,K值增大,则正反应为( )(2)若升高温度,K值减小,则正反应为( )吸热反应放热反应判断上面可逆反应的正反应是( )放热反应5、有关化学平衡常数的计算达到平衡后各物质的浓度变化关系:(2)生成物:平衡浓度=初始浓度+转化浓度
生成物D: c平(D) = c0(D) +△c(D)(3)各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d(1)反应物:平衡浓度=初始浓度-转化浓度;
反应物A: c平(A)=c0(A) - △c(A) 对于反应: aA + bB cC + dD概念理解:平衡转化率 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用平衡转化率α来表示反应限度。反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:①③②④⑤⑥⑦⑧①③②④⑤1、已知一氧化碳与水蒸气的反应为在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2+O2 2SO3已知C(SO2)始=0.4mol/L,C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断,
(1)当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?
(2)达平衡状态时, SO2的转化率应为多少?课堂练习3、(2000天津高考)在某温度下,可逆反应:
mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是( )
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大.
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大.
C.K随反应物浓度改变而改变.
D.K随温度改变而改变.AD课堂练习4、(上海高考)在一定体积密闭容器中,进行如下反应: CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),
其平衡常数K和温度t的关系如下:
(1)k的表达式为:
(2)该反应为 反应(“吸热”或“放热”)
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据( )
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
(4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时温度为 .
例题:高炉炼铁中发生的反应有:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); △H < 0
(1)该反应的浓度平衡常数表达式Kc=____________;
(2)已知1100℃时,Kc=0.263.温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数Kc________(增大,减少或不变).
(3) 1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=
0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态________(填是或否),此时反应速率是v正________v逆(填
>,<,=).课件17张PPT。第三节化学平衡( )。
A.不可逆反应的逆反应完全不能进行
B.可逆反应的进行有一定的限度
C.不可逆反应用“===”连接D.可逆反应用“”连接1.下列关于可逆反应和不可逆反应的说法中,不正确的是A 2.在相同条件下,既能向______方向进行,同时又能向
______方向进行的反应称为____反应。而某些反应的逆反应进
行程度太小而可忽略,该类反应称为不可逆反应。写出常见的
两个可逆反应:(1)______________________________________;
(2)______________________________________。 3.对于一定条件下的可逆反应体系,当______________
的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或
浓度可以保持________的状态,称为________________。正反应 逆反应 可逆 正、逆两个方向 恒定 化学平衡状态 4.处于化学平衡状态的可逆反应的特征是: (1) 反 应 物 和 所 有 产 物 均 处 于 ______________ 中 ,
__________保持不变。这也是构成化学平衡体系的基本要求。
(2)化学平衡体系中所有反应物和生成物的__________(或________)保持不变。(3) 正 、逆反应速率 ________ 且不为 ______ , 故反应并______停止。同一反应体系 反应条件 质量 浓度 相等 零 没有 5.对于在一固定容积的密闭容器内,处于平衡状态的可逆反应:mA+nBpC,下列表述正确的有________(填序号)。 ①物质的量:n(A)=n(B)=n(C);②正逆反应速率相等;③
正逆反应速率不为零;④反应体系内同时存在 A、B 和 C;⑤A、
B 和 C 的物质的量浓度不再变化。
6.在一个可逆反应体系中,已知某时刻正、逆反应速率不
相等,对于该时刻的可逆反应体系,你可以推断出的两点结论
是:
(1)________________________________________;
(2)____________________________________________。②③④⑤此时,该可逆反应体系未达到平衡状态所有反应物的浓度都会继续变化(合理即可)7.对于可逆反应:mX+nYpZ,将一定量的 X、Y 投入一密闭容器中,试完成其化学平衡的建立过程:
(1)反应开始:v(正)____(填“最大”或“最小”),v(逆)______0。
(2) 反应进行:v( 正)______( 填“ 增大” 或“ 减小” ,后同) ,
v(逆)______。
(3)反应平衡:v(正)________v(逆)>0,反应体系内所有组
分浓度保持_______________。最大 = 减小 增大 = 不变(或恒定)一、可逆反应与不可逆反应续表[例 1]下表中属于可逆反应且正反应、逆反应均正确的是()。 点拨:判断是否为可逆反应的正反应和逆反应,首先应判
断其反应条件是否相同。
答案:B二、化学平衡状态的特征和判断1.概念 对于一定条件下的可逆反应体系,当正、逆两个方向的反
应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度
保持恒定的状态,称为化学平衡状态。2.建立过程 反应起始时:v正最大,v逆=0→进行中:v正减小,v逆增大
→平衡时:v正=v逆>0。化学平衡的建立过程可用下图表示:3.化学平衡状态的特征化学平衡状态具有五个特征,概括如下:
(1)逆:研究对象是可逆反应。(2)等:正、逆化学反应速率相等,即 v(正)=v(逆)。
(3)动:化学平衡是动态平衡,即 v(正)=v(逆)>0。
(4)定:平衡混合物中,各组分的百分含量保持一定。
(5)变:条件改变,化学平衡状态可能改变。4.化学平衡状态的判断
(1)直接判断依据。①v 正=v 逆>0——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。 ②平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的
物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数(有气体参
加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。(2)间接判断依据。续表续表续表[ 例 2]14CO2 与 碳 在 高 温 条 件 下 发 生 反 应 : 14CO2 +C(s)2CO,达到平衡后,下列有关说法正确的是()。 A.平衡混合物中不存在 14CO2
B.用 C 表示的正、逆反应速率相等且大于零
C.平衡混合物中肯定存在 14CO2、14CO、14C
D.平衡混合物中只存在 CO
点拨:纯液体或固体的反应速率为常数。反应物和生成物
中含有相同元素的不同核素时,反应使这些核素发生交换,最
终反应物和生成物都将含有这些核素。
答案:C[例 3]在一定温度下,反应 A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是()。 A.单位时间内生成 n mol A2,同时生成 n mol AB
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
C.单位时间内生成 2n mol AB,同时生成 n mol B2
D.单位时间内一个 A—A 键断裂,同时生成二个 A—B 键
点拨:判断化学平衡状态的依据有:直接判断依据,即化
学平衡状态的本质特征;间接判断依据,由直接判断依据延伸
得到。判断时要注意区分描述的是正反应还是逆反应。
答案:C课件22张PPT。第二章 化学反应速率与化学平衡化学平衡常数平衡常数的推导54.554.654.4554.33根据表中的数据计算出平衡时 的值,并分析其中规律。c (HI)2c(H2) · c(I2) 1、定义:在一定温度下,当一个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常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:四、化学平衡常数(1)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。3、化学平衡常数的意义:定量的衡量化学反应进行的程度(2)一般当K>105时,该反应进行得基本完全。4、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行(1)QC<K ,反应向正方向进行(2)QC=K ,反应处于平衡状态(3)QC>K ,反应向逆方向进行5、利用K可判断反应的热效应(1)若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应(2)若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应6、使用平衡常数应注意的几个问题:(2)在平衡常数表达式中:水(l)的浓度、固体物质的浓度不写(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/[c(CO2) ·c(H2)]使用平衡常数应注意的几个问题:(4)同一条件下,正、逆反应的平衡常数互成倒数关系。K1 = 1/K2
(5)平衡常数的单位:(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如:N2+3H2 2NH3的K1值
与1/2N2+3/2H2 NH3的K2值不一样K1 = K22
7、有关化学平衡常数的计算达到平衡后各物质的浓度变化关系:(2)生成物:平衡浓度=初始浓度+转化浓度
生成物D: c平(D) = c0(D) +△c(D)(3)各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d(1)反应物:平衡浓度=初始浓度-转化浓度;
反应物A: c平(A)=c0(A) - △c(A) 对于反应: aA + bB cC + dD概念理解:平衡转化率 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用平衡转化率α来表示反应限度。反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:①③②④⑤⑥⑦⑧①③②④⑤1、已知一氧化碳与水蒸气的反应为在427℃时的平衡常数是9。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2+O2 2SO3已知C(SO2)始=0.4mol/L,C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断,当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,向哪个方向进行?
课堂练习 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放热反应.在2L的容器中充入 2mol CO和 2mol H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求:CO的平衡浓度和转化率是多少?作业:(5) K值大小标志反应能达到的最大限度,
K值大,反应完全。 课堂小结:(1) 平衡是有条件的、动态的。(2) K不随起始浓度大而变。(3) K与温度有关。(4) K与方程式写法有关。4、另外还有两点必须指出:
①平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如:
298K时K很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。
②平衡常数数值极小的反应,说明正反应在该条件下不可能进行,如:
N2+O2 2NO
K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验,以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。3、(2000天津高考)在某温度下,可逆反应:
mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是( )
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大.
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大.
C.K随反应物浓度改变而改变.
D.K随温度改变而改变.AD
在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ΔH?0
CO和H2O浓度变化如图所示。
则 0—4min的平均反应速率
v(CO)=______ mol/(L·min)
(3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表。①表中3min—4min之间反应处于_________状态;
C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),
表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂 d.增加氢气浓度练习一.18题