《高中魯科版化學2.2 《化學反應的限度》課件 第1課時選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中魯科版化學2.2 《化學反應的限度》課件 第1課時選修4（73頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入化學課堂 第2節(jié)化學反應的限度第1課時化學平衡常數(shù)平衡轉化率 1 了解平衡常數(shù)的含義 表達式及影響因素 2 了解平衡轉化率的含義 3 利用平衡常數(shù)進行簡單計算 4 能夠利用化學平衡常數(shù)判斷化學平衡移動的方向 課程標準導航 一 化學平衡常數(shù)1 定義在一定 下 當一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時 濃度冪之積與 濃度冪之積的比值 用符號K表示 溫度 生成物 反應物 mol L 1 c d a b 3 意義平衡常數(shù)的大小反映化學反應可能進行的 平衡常數(shù)的數(shù)值越大 說明 程度 反應可以進行得越完全 想一想1 化學平衡常數(shù)有統(tǒng)一的固定單位嗎 提示 由平衡常數(shù)的表達式知 其單位決定于可逆反應中反應物和產(chǎn)物的種類及化學方程式中對應系數(shù)的大小 故化學平衡常數(shù)沒有統(tǒng)一的固定單位 4 影響因素 1 內(nèi)因 反應物的 2 外因 反應體系的 本身性質(zhì) 溫度 5 應用 1 判斷反應進行的限度 K 105時可認為反應可以進行得較完全 K 10 5時認為反應很難進行 10 5 K 105時 認為該反應為可逆反應 逆向進行 達到平衡狀態(tài) 正向進行 c0 A 2 影響因素 1 初始濃度和平衡濃度 2 多種反應物參加反應時 提高一種物質(zhì)的濃度 可以提高 而本身轉化率會降低 其他物質(zhì)的轉化率 想一想2 對于一個給定的可逆反應 其正反應和逆反應的平衡常數(shù)之間有什么關系 提示 由平衡常數(shù)的表達式可以判斷 正反應和逆反應的平衡常數(shù)之間互為倒數(shù)關系 A 將C s 的表面積增大B 增大體系壓強C 升高體系溫度D 使用合適的催化劑解析 選C 化學平衡常數(shù)只與溫度 化學反應的特點及反應物本身的性質(zhì)有關 解析 選C 純固體或溶劑的濃度視為常數(shù) 不寫入表達式中 A B不符合要求 D為逆反應的化學平衡常數(shù) 3 關于平衡常數(shù)K 下列說法中正確的是 A K越大 反應速率越大B 對任一給定的可逆反應 溫度升高 K值增大C 對可逆反應 K值越大 反應物的轉化率越高D 加入催化劑或增大反應物濃度 K值將增大 解析 選C K值反映出了化學反應正向進行的程度 只與溫度有關 但不一定升溫就增大 探究導引1化學平衡常數(shù)與什么物理量有關 提示 化學平衡常數(shù)的大小與溫度有關 對于放熱反應 升高溫度平衡常數(shù)減小 對于吸熱反應 升高溫度 平衡常數(shù)變大 要點歸納1 平衡常數(shù)的書寫 1 平衡常數(shù)表達式中各物質(zhì)的濃度是化學反應達到平衡狀態(tài)時的濃度 2 固體或純液體物質(zhì)不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達式中 3 化學平衡常數(shù)表達式對應某一具體反應 若反應方向改變 則平衡常數(shù)改變 若反應方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小 平衡常數(shù)表達式也要相應改變 4 對于給定的可逆反應 正 逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù) 2 平衡常數(shù)的應用 1 應用平衡常數(shù)時 應明確平衡只受溫度影響 對于給定的可逆反應 溫度不變 K值不變 溫度不同 K值不同 2 判斷反應進行的程度K值越大 說明平衡體系中生成物所占的比例越大 它的正向反應進行的程度越大 即該反應進行得越完全 反應物平衡轉化率越大 反之 就越不完全 平衡轉化率就越小 3 利用K判斷反應的熱效應若升高溫度 K值增大 則正反應為吸熱反應 若升高溫度 K值減小 則正反應為放熱反應 4 判斷反應是否處于化學平衡狀態(tài)及反應進行的方向 5 計算轉化率 即時應用 回答下列問題 1 該反應的化學平衡常數(shù)表達式為 2 該反應為 填 吸熱 或 放熱 反應 3 能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 A 容器中壓強不變B 混合氣體中c CO 不變C v正 H2 v逆 H2O D c CO2 c CO 4 某溫度下 平衡濃度符合下式 CO2 H2 CO H2O 則此時的溫度為 3 該反應為氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量不變的反應 反應過程中壓強始終不變 與是否平衡無關 D項中c CO2 c CO 不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài) 只是表示某時刻CO2與CO的濃度相等 4 當 CO2 H2 CO H2O 時 K 1 0 此時的溫度由表中數(shù)據(jù)可知為830 探究導引2平衡轉化率與平衡常數(shù)有何關系 提示 平衡常數(shù)和平衡轉化率都可以表示可逆反應進行的程度 但是平衡轉化率隨著反應物初始濃度的不同而變化 而平衡常數(shù)卻不受濃度影響 因此平衡常數(shù)更能反映出本質(zhì) 平衡常數(shù)與平衡轉化率之間是可以相互求算的 探究導引3平衡轉化率與起始反應物的濃度有什么關系 提示 當增大一種反應物的濃度時 該反應物的平衡轉化率降低 而其他反應物的平衡轉化率升高 要點歸納1 可逆反應達到平衡后各物質(zhì)濃度的變化關系 1 反應物 平衡濃度 起始濃度 轉化濃度 2 生成物 平衡濃度 起始濃度 轉化濃度 3 各物質(zhì)的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比 即時應用 2 若反應溫度升高 M的平衡轉化率 填 增大 減小 或 不變 3 若反應溫度不變 反應物的初始濃度分別為c M 4mol L 1 c N amol L 1 達到平衡后 c P 2mol L 1 a 4 若反應溫度不變 反應物的初始濃度為 c M c N bmol L 1 達到平衡后 M的平衡轉化率為 4 由于溫度不變 則化學平衡常數(shù)值不變 設平衡時 M的轉化濃度為xmol L 1 M g N g P g Q g 初始濃度 mol L 1 bb00轉化濃度 mol L 1 xxxx平衡濃度 mol L 1 b xb xxx 答案 1 25 2 增大 3 6 4 41 2012 北京東城區(qū)高二質(zhì)檢 H2 g I2 g 2HI g 已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標志是 c H2 c I2 c HI c H2 c I2 c HI 1 1 2 c H2 c I2 c HI 不再隨時間而改變 單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成2nmolHI 單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolI2 反應速率v H2 v I2 1 2v HI 一個H H鍵斷裂的同時有兩個H I鍵斷裂 溫度和體積一定時 容器內(nèi)壓強不再變化 溫度和體積一定時 混合氣體的顏色不再變化溫度和壓強一定時 混合氣體的密度不再變化 條件一定 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化A B C D 思路點撥 解答本題要注意以下兩點 1 平衡的標志 v 正 v 逆 各組分的含量不變 2 該反應的特點 反應前后氣體分子數(shù)不變 I2為紫色蒸氣 解析 的濃度與起始時投入物質(zhì)的量有關 故不正確 各組分的濃度不變 說明已達平衡 正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 未體現(xiàn)v 正 v 逆 不正確 反應速率始終v H2 v I2 1 2v HI 不正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 壓強始終相等 不正確 顏色不變化 說明c I2 不變 正確 答案 C 提示 1 能 達平衡后 v 正 v 逆 絕熱條件下 不進行熱交換 故溫度不變 2 I2為固態(tài) 則氣體的質(zhì)量變化 故可作為平衡標志 因前后氣體的體系不等 則壓強可作為平衡標志 能體現(xiàn)v 正 v 逆 則符合條件的有 中I2為固態(tài) 氣相中始終無色 故不能作判據(jù) 中氣相的質(zhì)量 體積都變 故不一定 氣相的質(zhì)量增加時 其物質(zhì)的量也增加 故不一定 互動探究 1 若題干中的反應在一絕熱密閉容器中進行 溫度不變時 能否說明反應一定達到平衡狀態(tài) 2 若僅I2的氣態(tài)改變?yōu)楣虘B(tài) 即I2 s H2 g 2HI g 則 中能說明達平衡狀態(tài)的有哪些 2 同種物質(zhì)表示的反應速率判斷生成速率與消耗速率相等時 達平衡 3 用氣體的平均摩爾質(zhì)量判斷若反應中全是氣體物質(zhì) 反應前后氣體體積不變 不能用平均摩爾質(zhì)量判斷 反應前后氣體體積改變 摩爾質(zhì)量恒定時 達平衡 4 用反應現(xiàn)象 如顏色 溫度 溶解等 判斷 當反應現(xiàn)象一定時 達平衡 已知反應CO g H2O g CO2 g H2 g 的平衡常數(shù)K與溫度的關系如下表 1 該反應的 H 0 選填 或 2 500 時 若CO和H2O的起始濃度均為0 060mol L 則在該條件下 CO的最大轉化率為 思路點撥 解答本題要注意以下兩點 1 明確平衡常數(shù)K與溫度的變化關系 2 學會用 三段式 進行轉化率的有關計算 解析 1 由表格中數(shù)據(jù)可知 溫度越高 平衡常數(shù)K越小 說明溫度升高 反應逆向進行 正反應為放熱反應 H 0 答案 1 2 75 轉化mxnxpxqx平衡a mxb nxpxqx解題時把握好以下幾點 1 轉化量與方程式中各物質(zhì)的系數(shù)成比例 2 式子中a b可指物質(zhì)的量 濃度 體積等 但單位必須統(tǒng)一 3 對反應物 平衡量 起始量 轉化量 對生成物 平衡量 起始量 轉化量 1 設H2和CO的起始物質(zhì)的量之比為m 平衡時CO的轉化率為 平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)為y 試推斷m y三者之間的相互關系 并以y f m 的函數(shù)表達式表示出來 寫出計算過程 2 將表中已知數(shù)據(jù)代入導出的表達式中進行計算 把計算結果填入表中有關的空格中 3 根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷用CO和H2合成甲醇時 H2和CO的最佳體積比是 并簡述判斷依據(jù) 4 若升高溫度 該反應的平衡常數(shù)K將 填 增大 減小 不變 或 無法確定 下同 該反應中CO的平衡轉化率將 5 據(jù)研究 反應過程中起催化作用的為Cu2O 反應體系中含少量CO2 有利于維持催化劑Cu2O的量不變 原因是 用化學方程式表示 解析 本題的突破口在于確定 起 變 平 三個量 然后根據(jù)體積分數(shù)求出函數(shù)表達式 解題中假設CO的起始量為1mol 然后根據(jù)比例關系確定H2的起始量 再根據(jù)各方關系確定各物質(zhì)轉化量 平衡量 從而使題目中的抽象數(shù)據(jù)具體化 為函數(shù)表達式的求出打下基礎 2 3 兩問由 1 中的表達式可分析求出 第 4 題 由于反應 H 0 故升高溫度 K值減小 反應進行程度減小 答案 1 設起始時CO的物質(zhì)的量n CO 1mol 因n H2 n CO m 則H2的物質(zhì)的量n H2 mmol CO g 2H2 g CH3OH g 起始量 mol 1m0 2 3 1 2m 2時 平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)最高 4 減小減小 5 Cu2O CO2Cu CO2 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全