人教版 (2019)第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié) 化學(xué)平衡完美版課件ppt

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1．知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義，會(huì)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式?！? 2.應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度、方向以及反應(yīng)的熱效應(yīng)?！? 3.能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
以I2(g) + H2(g) 2HI(g)為例
c (I2)·c (H2)
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí) 的值，并分析其中規(guī)律。
通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：1、溫度不變時(shí)， 為常數(shù) 用K表示；2、常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；3、常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的過(guò)程無(wú)關(guān)。
其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類似的關(guān)系
在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)）
對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：
K 的單位為(ml·L-1)?n；
(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。 (2)反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時(shí),由于其濃度可看作“1”而不代入公式。 (3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。 ①若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。 ②若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì)改變。
⑴如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。如：
5、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
⑵稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中，如：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+Kc=[CrO42-]2[H+]2 / [Cr2O72-]
⑶非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或有水參加反應(yīng)，此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸的液相反應(yīng)C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2OK=[CH3COOC2H5][H2O]/([C2H5OH][CH3COOH])
⑷、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。
例： N2O4（g） 2NO2（g） K1 = [NO2]2/[N2O4] 1/2N2O4（g） NO2（g） K2 = [NO2]/[N2O4]1/2 1/3N2O4（g） 2/3NO2（g） K3 = [NO2]2/3/[N2O4]1/3
⑸、多重平衡規(guī)則 若干方程式相加(減)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù) 等于分步平衡常數(shù)之乘積(商)例1:2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g)
例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 則三者的關(guān)系為_(kāi)____________________
K =_________
K = K1 / K2
⑹、同一化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)
2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2
例如: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1
則有：K2 = _________
K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例 _ _，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度________，即該反應(yīng)進(jìn)行得越________，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率________；反之，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度就越________，轉(zhuǎn)化率就________。一般地說(shuō)，________時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。
6 、化學(xué)平衡常數(shù)的意義
觀察下表，思考為什么不同反應(yīng)之間的K值相差如此之大？
(1)利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)
①若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
②若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
根據(jù)某反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度變化的情況，可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。
7.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用:
③若降低溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④若降低溫度，Ｋ值增小，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
通過(guò)改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判斷上面可逆反應(yīng)的正方向是 .
(2)判斷平衡移動(dòng)方向
對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在任意狀態(tài)下，生成物的濃度和反應(yīng)物的濃度之間有如下關(guān)系：
思考：在平衡之前，Q一直在變大，為什么？
小結(jié)：任何可逆反應(yīng)的最終目標(biāo)都是Q=K，多退少補(bǔ)，直到平衡
2、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ；△H>0其平衡常數(shù)可表達(dá)為: K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263；1100℃時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025ml/L，c(CO)=0.1ml/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)向 方向進(jìn)行，其原因是 。
如何利用Q與K的關(guān)系解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響？
平衡濃度： a b c
加壓瞬間濃度： 2a 2b 2c
升溫前 Q = K
升溫后 Q ＞ K
反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：
3、在某溫度下，將H2(g)和I2(g)各0.1ml混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c(H2)=0.0080ml/L求： (1)反應(yīng)的平衡常數(shù) (2)其它條件不變，充入的H2(g)和I2(g)各 0.2ml,求達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度。
C(H2)=C(I2)=0.016ml/L C(HI)=0.008ml/L
c(CO) : c(H2O) = 1:1 時(shí) CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 1 0 0轉(zhuǎn)化c -x -x +x +x平衡c 1-x 1-x x x 解得 x = 0.5 α(CO)= 50% α(H2O)= 50%
c(CO) : c(H2O) = 1:4 時(shí) CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 4 0 0轉(zhuǎn)化c -x -x +x +x平衡c 1-x 4-x x x解得 x = 0.8 α(CO)= 80% α(H2O)= 20%
例2: 已知CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K = 1.0 ；求恒溫恒容體系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4開(kāi)始，達(dá)到平衡時(shí)CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率。
增大一種反應(yīng)物的濃度，能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率減小
4．下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說(shuō)法中，正確的是( )①平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)?、诟淖兎磻?yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)改變平衡常數(shù)K　③加入催化劑不改變平衡常數(shù)K?、芷胶獬?shù)K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)的本身及濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)A．①②　 B．②③ C．③④ D．①③
5、在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2（g）+O2?（g）?2SO3（g）（△H＜0） （1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______．???????????? （2）降低溫度，該反應(yīng)K值______，二氧化硫轉(zhuǎn)化率______，化學(xué)反應(yīng)速率______（以上均填增大、減小或不變）．