《(通用版)2018-2019版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第4課時 化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修5.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018-2019版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第4課時 化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修5.ppt(39頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4課時化學(xué)平衡常數(shù),第二章第三節(jié)化學(xué)平衡,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義,會根據(jù)化學(xué)反應(yīng)書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式。 2.能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計算。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.數(shù)據(jù)分析 (1)NO2、N2O4的相互轉(zhuǎn)化是一個可逆反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)。在25 時,如果用不同起始濃度的NO2或N2O4進(jìn)行反應(yīng),平衡后得到以下實驗數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)填寫空格:,,一、化學(xué)平衡常數(shù),,1.08,1.71102,1.38,1.72102,1.62,3.89,1.71102,1.70102,(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù),判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)
2、 一定濃度下,N2O4和NO2的平衡濃度相等( ) 一定濃度下,N2O4與NO2的平衡濃度之比相等( ) 一定濃度下,平衡時 近似相等( ),,,,2.化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達(dá)式 (1)概念 在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個常數(shù)(簡稱 ),用K表示。 (2)表達(dá)式:對于一般的可逆反應(yīng),mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),當(dāng) 在一定溫度下達(dá)到平衡時,K 。,濃度冪之積,濃度冪之積,平衡常數(shù),寫出K1和K2的關(guān)系式: ; 寫出K2和K3的關(guān)系式: ; 寫出K1和K3的關(guān)系式: 。,K2K31,3.化學(xué)平衡常數(shù)的意義 已知:25 時
3、,鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù):,請比較表中K值的相對大小,說明平衡常數(shù)的意義: 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的 (也叫 )。 K值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行得越 ,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越 ; K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行得越 ,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越 。,程度,反應(yīng)的限度,完全,大,不完全,小,4.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用 已知:N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:,由上表數(shù)據(jù)分析可知: (1)溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為 (填“吸熱”或“放熱”,下同)反應(yīng)。 (2)溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為 反應(yīng)。,放熱,吸熱,(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項 在平衡常
4、數(shù)表達(dá)式中,水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫。 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。 (2)對于給定的反應(yīng),化學(xué)平衡常數(shù)只受 影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。 (3)由溫度、平衡常數(shù)的變化判斷反應(yīng)熱 升高溫度,K值增大,H0;K值減小,H0。 降低溫度,K值增大,H0;K值減小,H0。,溫度,例1某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是 A.溫度越高,K一定越大 B.如果mnp,則K1 C.若縮小反應(yīng)器的容積,能使平衡正向移動,則K增大 D.K值越大,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,答案,解析,,解析對于一個確
5、定的化學(xué)反應(yīng),K只是溫度的函數(shù),溫度一定,K一定,與壓強(qiáng)無關(guān),C錯誤;,K ,故由mnp,無法計算K的數(shù)值,B錯誤;,因該反應(yīng)的熱效應(yīng)不確定,A錯誤; K越大,該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,D正確。,例2在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示:,答案,回答下列問題: (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K_____________。,(2)該反應(yīng)為_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。,答案,解析,吸熱,解析溫度越高,K值越大,說明升溫平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。,答案,解析,(3
6、)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O),試判斷此時的溫度為____。該溫度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g),充分反應(yīng),達(dá)到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____。,解析由題意可得K1,查表可知溫度為830 。設(shè)反應(yīng)的CO2為x mol,則消耗掉的H2為x mol,生成的CO和H2O均是x mol(設(shè)體積為V L),則,830,50%,則CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。,答案,解析,(4)在800 時,發(fā)生上述反應(yīng),某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 molL1,c(H2)為1.5 molL1,c(CO)為1 molL1,c(H2O
7、)為3 molL1,則反應(yīng)_________(填“正向進(jìn)行”“逆向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。,逆向進(jìn)行,則反應(yīng)逆向進(jìn)行。,特別提醒,利用Q和K的相對大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 (1)化學(xué)平衡常數(shù)K與Q的表達(dá)式相同,但各物質(zhì)的濃度不同,K中各物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度,而Q中是任一時刻的濃度。 (2) Q和K的相對大小與反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系 Q
8、的起始量、變化量、平衡量并按1中“模式”列表。 (3)解題設(shè)問題:明確“始”“變”“平”三個量的具體數(shù)值,再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等,得出題目答案。,例3已知可逆反應(yīng)NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H0。在一定條件下,將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng), 達(dá)平衡時NO2與SO2的體積比為16,則平衡常數(shù)K是___。,答案,解析,解析設(shè)NO2的物質(zhì)的量為1 mol,則SO2的物質(zhì)的量為2 mol,參加反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為x mol。,NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) 起始量(mol) 1 2 0 0 轉(zhuǎn)化
9、量(mol) x x x x 平衡時(mol) 1x 2x x x,例4可逆反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749 K時,K ,則: (1)當(dāng)CO和H2O的起始濃度均為2 molL1時,CO的轉(zhuǎn)化率為_____。,答案,解析,60%,解析設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為x molL1,,CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(molL1) 2 2 0 0 轉(zhuǎn)化(molL1) x x x x 平衡(molL1) 2x 2x x x,(2)當(dāng)CO的起始濃度
10、仍為2 molL1,H2O的起始濃度為6 molL1時,CO的轉(zhuǎn)化率為_____。,答案,解析,85%,解析設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為y molL1,,CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(molL1) 2 6 0 0 轉(zhuǎn)化(molL1) y y y y 平衡(molL1) 2y 6y y y,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測,1.下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是 A.化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,與溫度無關(guān) B.兩種物質(zhì)反應(yīng),不管怎樣書寫化學(xué)方程式,平衡常數(shù)均不變 C.化學(xué)平衡常數(shù)等于某一時刻生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之
11、積的 比值 D.溫度一定,對于給定的化學(xué)反應(yīng),正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),答案,1,2,3,4,5,,A.2 500 B.100 C.4104 D.2102,答案,解析,1,2,3,4,5,,3.在某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的平衡常數(shù)為K,下列說法正確的是 A.K越大,達(dá)到平衡時,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 B.K越小,達(dá)到平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變 D.K隨溫度和壓強(qiáng)的改變而改變,答案,1,2,3,4,5,,4.在一定溫度下的密閉容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),達(dá)
12、到平衡時測得n(H2)0.5 mol,下列說法不正確的是 A.在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K1 B.平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無關(guān) C.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50% D.平衡時n(H2O)0.5 mol,答案,解析,1,2,3,4,5,,解析CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始/mol 1 1 0 0 轉(zhuǎn)化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5,1,2,3,4,5,由化學(xué)方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得A、C、D項正確。 平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān),B項錯誤。,5.2017全國卷,28(3)H2S與CO2在
13、高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g)。在610 K時,將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。 H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1____%,反應(yīng)平衡常數(shù)K________。,答案,1,2,3,4,5,解析,2.5,0.002 85,解析對于反應(yīng) H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g) 初始(mol) 0.40 0.10 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) x x x x 平衡(mol) 0.40 x 0.10 x x x,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,
14、在620 K重復(fù)實驗,平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率2___1,該反應(yīng)的H___0。(填“”“<”或“”),答案,1,2,3,4,5,解析,,,解析根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610 K升高到620 K時,化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大,21;根據(jù)題意可知:升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故H0。,向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________(填標(biāo)號)。 A. H2S B. CO2 C.COS D.N2,答案,1,2,3,4,5,解析,解析增大CO2的濃度,平衡正向移動,使更多的H2S反應(yīng),所以H2S轉(zhuǎn)化率增大,故B正確。,,