《化學(xué)：3.3《化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算》課件（新人教版選修4）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)：3.3《化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算》課件（新人教版選修4）（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 三 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)平衡的特征 54 5 54 6 54 45 54 33 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)的起始濃度大小無關(guān) 3 常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān)即與平衡建立的過程無關(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 一 定義 一定溫度下 對(duì)于已達(dá)平衡的反應(yīng)體系中 生成物以它的化學(xué)計(jì)量數(shù)為乘冪的濃度之積除以反應(yīng)物以它的化學(xué)計(jì)量數(shù)為乘冪的濃度之積是個(gè)常數(shù) 這個(gè)常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) 三 平衡常數(shù)的單位濃度的單位為mol L 1 K的單位為 mol L 1 n 二 數(shù)學(xué)表達(dá)式 對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA nB pC qD 注意 反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中 1 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 CaCO3 s CaO s CO2 g Kc CO2 CO2 g H2 g CO g H2O l Kc CO CO2 H2 四 書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則 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 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 2 同一化學(xué)反應(yīng) 可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示 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) 3 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 2NO2K12NO2 g N2O4K22NO g O2 g N2O4 g K K1 K2 例2 C s CO2 g 2CO g KC s H2O g CO g H2 g K1CO g H2O g CO2 g H2 g K2K K1 K2 解 1 Kc N2O4 NO2 2 2 Kc NO2 2 N2O4 3 Kc CO2 課堂練習(xí) 1 寫出下列各反應(yīng)的平衡常數(shù)K 1 2NO2 g N2O4 g 2 N2O4 g 2NO2 g 3 CaCO3 g CaO s CO2 g 4 平衡常數(shù)只表現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度 即可能性問題 而不表現(xiàn)到達(dá)平衡所需的時(shí)間 即現(xiàn)實(shí)性問題 5 平衡常數(shù)K與溫度有關(guān) 與濃度無關(guān) 由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱 若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 升高溫度 K增大 若正反應(yīng)是放熱反應(yīng) 升高溫度 K減少 5 K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度 K值大 反應(yīng)完全 返回 播放 5 小結(jié) 1 平衡是有條件的 動(dòng)態(tài)的 2 K不隨起始濃度大而變 3 K與溫度有關(guān) 4 K與方程式寫法有關(guān) 1 平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 估計(jì)反應(yīng)的可能性 因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度 如 N2 g O2 g 2NO g Kc 1 10 30 298K 這意味著298K時(shí) N2和O2基本上沒有進(jìn)行反應(yīng) 反之NO分解的逆反應(yīng)在該溫度下將幾乎完全進(jìn)行 平衡時(shí)NO實(shí)際上全部分解為N2和O2 三 平衡常數(shù)的意義 2 平衡常數(shù)K值的大小 可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 K值越大 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 K值越小 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小 3 反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度 一般來說 反應(yīng)的平衡常數(shù)KC 105 認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全 KC 10 5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行 逆反應(yīng)較完全 通過改變溫度 平衡常數(shù)大小的變化趨勢(shì)可以判斷上面可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng) 4 另外還有兩點(diǎn)必須指出 平衡常數(shù)數(shù)值的大小 只能大致告訴我們一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度 并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間 如 2SO2 g O2 2SO3 g 298K時(shí)Kp很大 但由于速度太慢 常溫時(shí) 幾乎不發(fā)生反應(yīng) 平衡常數(shù)數(shù)值極小的反應(yīng) 說明正反應(yīng)在該條件下不可能進(jìn)行 如 N2 O2 2NOKc 10 30 298K 所以常溫下用此反應(yīng)固定氮?dú)馐遣豢赡艿?因此沒有必要在該條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 以免浪費(fèi)人力物力 或者改變條件使反應(yīng)在新的條件下進(jìn)行比較好一些 對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系 在計(jì)算中注意 2 生成物 平衡濃度 初始濃度 轉(zhuǎn)化濃度生成物D D c0 D c D 3 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 c A c D a d 1 反應(yīng)物 平衡濃度 初始濃度 轉(zhuǎn)化濃度 反應(yīng)物A A c0 A c A 5 與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算 例1 合成氨的反應(yīng)N2 3H2 2NH3在某溫度下各物質(zhì)的濃度平衡是 N2 3mol L 1 H2 9mol L 1 NH3 4mol L 1求該反應(yīng)的平衡常數(shù)和N2 H2的初始濃度 解 求平衡常數(shù)KcKc NH3 2 N2 H2 3 16 3 93 7 32 10 3 求N2 H2的初始濃度 N2 3H2 2NH3反應(yīng)1摩爾N2同時(shí)需3molH2生成2molNH3N2 3H2 2NH3平衡3mol L 19mol L 14mol L 1初始 3 2 9 6 0即 5150答 Kc 7 32 10 3 初始 N2 H2 為5 15mol L 1 課堂練習(xí) 2 450K時(shí)往一空容器中通入氮N2和H2 反應(yīng)達(dá)平衡后 測(cè)得 N2 3mol L H2 9mol L NH3 4mol L 求K N2和H2的起始濃度 394 0 4 26 515 Kc NH3 2 N2 H2 3 42 3 93 7 3 10 3 四 平衡轉(zhuǎn)化率 用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀 常用平衡轉(zhuǎn)化率 來表示反應(yīng)限度 反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率 該條件最大轉(zhuǎn)化率 可表示 a 已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率 注 溫度一定時(shí) 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 平衡常數(shù)雖然一定 但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同 不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率 b 已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù) c 知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率 將根據(jù)B C組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率 分析結(jié)果 得出什么結(jié)論 K CO2 H2 CO H2O 2 0 2 0 2 0 1 2 0 1 2 1 2 2 6 62 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全