高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第3節(jié) 化學(xué)平衡(第3課時(shí))化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修4.ppt
《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第3節(jié) 化學(xué)平衡(第3課時(shí))化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修4.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第3節(jié) 化學(xué)平衡(第3課時(shí))化學(xué)平衡常數(shù)課件 新人教版選修4.ppt(64頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修④,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二章,第三節(jié) 化學(xué)平衡,第二章,第3課時(shí) 化學(xué)平衡常數(shù),該反應(yīng)在一定條件下不可能進(jìn)行完全,即存在一定的限度。而反應(yīng)限度的大小對(duì)于生產(chǎn)和生活實(shí)際有著直接影響。因此還需關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的限度。那么怎樣才能定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢!化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化程度會(huì)受到哪些因素的影響呢! 研究表明,可逆反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,一定會(huì)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。此時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系的組成不再隨時(shí)間的延續(xù)而變化,反應(yīng)達(dá)到一定的限度。在研究了大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,人們發(fā)現(xiàn)可以用化學(xué)平衡常數(shù)來定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。,你知道化學(xué)平衡常數(shù)是如何測定的嗎? 一是可用化學(xué)方法:通過化學(xué)分析方法測定反應(yīng)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。但必須防止因測定過程中加入化學(xué)試劑而干擾了化學(xué)平衡。因此在進(jìn)行化學(xué)分析之前必須使化學(xué)平衡“凍結(jié)”在原來的平衡狀態(tài)。二是可用物理方法:利用物質(zhì)物理性質(zhì)的變化測定平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的變化,如通過測定物質(zhì)的折光率、導(dǎo)電程度、顏色、壓強(qiáng)或容積的改變來測定物質(zhì)的濃度。物理方法的優(yōu)點(diǎn)是在測定時(shí)不會(huì)干擾或破壞體系的平衡狀態(tài)。你對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)了解多少?請(qǐng)讓我們一起走進(jìn)教材:化學(xué)平衡常數(shù)。,●新知導(dǎo)學(xué),在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值,K=cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B),溫度,濃度,程度,反應(yīng)的限度,越完全,越大,越不完全,越小,吸熱,放熱,K2K3=1,同一,含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)),全等效,相似等效,1.化學(xué)平衡常數(shù)的作用是什么? 提示:化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的一個(gè)確定的數(shù)學(xué)關(guān)系、定量關(guān)系,是反應(yīng)限度的最根本的表現(xiàn)。對(duì)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向提供了科學(xué)的依據(jù)。,●自主探究,2.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是否一定增大?,提示:不會(huì)?;瘜W(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),只有溫度變化,平衡常數(shù)才會(huì)改變。,4.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立,與反應(yīng)途徑有沒有關(guān)系? 提示:化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)。無論可逆反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始,還是從逆反應(yīng)方向開始,或從中間狀態(tài)開始,只要起始投入的物質(zhì)的量相當(dāng),則均可達(dá)到等效平衡狀態(tài)。,1.化學(xué)平衡常數(shù)的理解 (1)定義 在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪之積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的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)。通常用符號(hào)K表示。,化學(xué)平衡常數(shù),●教材點(diǎn)撥,2.使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題 (1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān),與壓強(qiáng)、催化劑無關(guān)。 (2)反應(yīng)物與生成物中有固體和純液體存在時(shí),其濃度可看做“1”而不代入公式(聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率一節(jié)固體和純液體的處理)。,3.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個(gè)可逆反應(yīng)的K值越大,說明平衡時(shí)生成物的濃度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。可以說,化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)可逆反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。,(2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng); 若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng); (3)計(jì)算轉(zhuǎn)化率 依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度),從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。,溫馨提示:(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡狀態(tài)下的濃度,不能用任一時(shí)刻的濃度值。 (2)化學(xué)平衡常數(shù)不表示反應(yīng)的快慢,即化學(xué)反應(yīng)速率快,K值不一定大。 (3)使用化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值時(shí),必須注明對(duì)應(yīng)的溫度。 (4)反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時(shí),其濃度不寫入表達(dá)式。,(5)K的單位一般不作要求。 (6)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),K不一定變化;化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),K一定不變化;K變化,則化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。 (7)使用催化劑,只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),K不發(fā)生變化。,(2015經(jīng)典習(xí)題選萃)關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是( ) A.溫度一定,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)不是一個(gè)常數(shù) 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)都不變 C.溫度一定時(shí),對(duì)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) D.濃度商QcK時(shí),v(正)v(逆),●典例透析,【答案】 C,1.(2014上海卷)只改變一個(gè)影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是( ) A.K值不變,平衡可能移動(dòng) B.K值變化,平衡一定移動(dòng) C.平衡移動(dòng),K值可能不變 D.平衡移動(dòng),K值一定變化,●變式訓(xùn)練,解析:本題考查化學(xué)平衡常數(shù)及平衡移動(dòng)原理,意在考查考生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)和平衡移動(dòng)原理的理解能力。K只與溫度有關(guān),當(dāng)溫度不變時(shí),改變其他外界條件使平衡移動(dòng),K值不變,A項(xiàng)正確;K值變化,則溫度一定發(fā)生變化,平衡一定移動(dòng),B項(xiàng)正確;改變除溫度外的其他外界條件,平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí),K值不變,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D 點(diǎn)評(píng):平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),只有溫度改變,平衡常數(shù)才發(fā)生改變,當(dāng)溫度不變時(shí),改變其他外界條件,無論平衡是否移動(dòng),平衡常數(shù)一定不變。,1.等效平衡 化學(xué)平衡狀態(tài)與條件息息相關(guān),而與建立平衡的途徑無關(guān)。對(duì)于同一可逆反應(yīng),在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,以不同投料方式(即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從中間狀態(tài)開始)進(jìn)行反應(yīng),只要達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù))相等,這樣的化學(xué)平衡即互稱為等效平衡。,等效平衡,●教材點(diǎn)撥,上述三種配比,按方程式的計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的物質(zhì)的量,則b和c SO2均為2 mol 、O2均為1 mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。 第二類:恒溫恒容時(shí),對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),不同的投料方式,如果根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一邊物質(zhì)時(shí),只要反應(yīng)物(或生成物)中各組分的物質(zhì)的量的比例相同,即互為等效平衡。平衡時(shí)各組分的百分含量相同,但各組分的濃度不一定相同。,溫馨提示:分析等效平衡的關(guān)鍵是分清全等平衡和等比平衡,分析化學(xué)平衡有關(guān)問題時(shí)常用以下兩種方法: (1)“極限思維法”: 任何可逆反應(yīng)均可以看成完全不反應(yīng)和完全反應(yīng)的中間狀態(tài)。我們?cè)谇竽骋晃镔|(zhì)在平衡狀態(tài)的濃度取值范圍時(shí),常采用極限思維法,讓正反應(yīng)(或逆反應(yīng))完全進(jìn)行,可以求得其取值范圍或極值。,(2)“虛擬法”: 任何一個(gè)可逆反應(yīng)體系,在相同條件下從不同的狀態(tài)開始,只要達(dá)到平衡時(shí)的條件(溫度、壓強(qiáng)、濃度)完全相同,則可以形成等效平衡。我們?cè)诮忸}中若遇到將兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行比較這類問題,可以“虛擬”一個(gè)中間過程,如一個(gè)容器、一個(gè)隔板等,然后再進(jìn)行比較。,3.等效平衡原理的應(yīng)用 (1)判斷同一可逆反應(yīng)在相同的反應(yīng)條件下是否為相同的平衡狀態(tài)。 (2)求要達(dá)到等效平衡,兩種不同狀態(tài)下起始量之間的關(guān)系式。 (3)求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)。,溫馨提示:兩種情況下所達(dá)到的等效平衡及其等效程度的區(qū)別: 一種所達(dá)到的等效平衡狀態(tài),反應(yīng)混合物中各組分的濃度、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或氣體的體積分?jǐn)?shù))均相同,類似于幾何學(xué)上的全等圖形。 另一種所達(dá)到的等效平衡狀態(tài),反應(yīng)混合物中各組分的百分含量相同,各成分的物質(zhì)的量與原平衡成比例,類似于幾何學(xué)上的相似圖形。,●典例透析,,,上述四種情況達(dá)到平衡后,n(CO)的大小順序是( ) A.乙=丁丙=甲 B.乙丁甲丙 C.丁乙丙=甲 D.丁丙乙甲 【解析】 解題時(shí)應(yīng)注意該反應(yīng)及反應(yīng)的特點(diǎn),即反應(yīng)前后氣體體積不變,同時(shí)要明確等效平衡的條件。把丙中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2也分別為a mol,則甲與丙是等量等效,則達(dá)平衡時(shí),n(CO)應(yīng)相等;,把丁中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2,則起始時(shí)丁中CO2為2a mol,H2為a mol,則與乙等量等效,到達(dá)平衡時(shí)n(CO)相等。乙與甲相比相當(dāng)于在甲的平衡中又加入a mol的CO2,導(dǎo)致平衡正移,則平衡時(shí)n(CO)乙n(CO)甲,故選A。 【答案】 A,●變式訓(xùn)練,(2)若將題中“維持容器體積和溫度不變”改為“維持容器壓強(qiáng)和溫度不變”,則C的百分含量為a的是____________。 (3)若將可逆反應(yīng)中D(g)改為D(s),則C的百分含量為a的是____________。 解析:恒溫恒容下的非等體積反應(yīng),把加入的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成起始狀態(tài)形式,與起始狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別相同,即建立相同的平衡狀態(tài);恒溫恒壓下,比值相同即可建立等效的平衡狀態(tài);而等體積反應(yīng)無論是恒溫恒容還是恒溫恒壓,按方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)換后,只要與起始狀態(tài)各物質(zhì)的比值相同即可建立等效的平衡狀態(tài)。 答案:(1)DE (2)ABDE (3)ABDE,1.(2015經(jīng)典習(xí)題選萃)對(duì)于可逆反應(yīng),下列說法正確的是( ) A.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) B.升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)一定增大 C.正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一定不相等 D.增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡常數(shù)可能增大,解析:B項(xiàng),如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫則平衡常數(shù)減小,B錯(cuò);C項(xiàng),正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù),但不一定不相等,可以同時(shí)等于1,C錯(cuò);D項(xiàng),化學(xué)平衡常數(shù)與濃度無關(guān),D錯(cuò)。 答案:A,,解析:該反應(yīng)為氣體計(jì)量數(shù)減小的放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,平衡常數(shù)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與物質(zhì)的量無關(guān),C項(xiàng)正確;增加氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,平衡逆向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C,答案:A,答案:(1)60% (2)85%,(3)若將容器的體積壓縮為1 L,平衡向______方向移動(dòng),K__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,C的平均反應(yīng)速率v(C)=________________。,,【解析】,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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