1、第二單元第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度化學(xué)反應(yīng)的方向和限度化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): :在一定溫度下在一定溫度下, ,下列敘述下列敘述不是不是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(A(氣氣)+3B()+3B(氣氣) 2C() 2C(氣氣)+2D()+2D(固固) )達(dá)到達(dá)到平衡的標(biāo)志的是平衡的標(biāo)志的是 ( )( )C C的生成速率與的生成速率與C C的分解速率相等的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,amolA,同時(shí)生成同時(shí)生成3amolB 3amolB A A、B B、C C的濃度不再變化的濃度不再變化A A、B B、C C的分壓強(qiáng)不再變化的分壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合

2、氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時(shí)間內(nèi)消耗單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,amolA,同時(shí)生成同時(shí)生成 3amolB3amolBA A、B B、C C、D D的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1:3:2:21:3:2:2A.A. B. B. C. C. D. D.A (1) 看能否得出看能否得出v正正 = v逆逆 的結(jié)論的結(jié)論 鍵的角度分析鍵的角度分析: :單位時(shí)間某物質(zhì)斷裂與形成的化學(xué)鍵單位時(shí)間某物質(zhì)斷裂與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等的物質(zhì)的量相等 同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率； 不同種物質(zhì)：一物質(zhì)的

3、正反應(yīng)速率與另一物質(zhì)的逆反不同種物質(zhì)：一物質(zhì)的正反應(yīng)速率與另一物質(zhì)的逆反應(yīng)速率之比等于方程式中的計(jì)量數(shù)之比；應(yīng)速率之比等于方程式中的計(jì)量數(shù)之比；即即 mA(g) + n B(g) p C(g) +q D(g) (A) ?(B逆逆) = m ? n化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(2) 看能否得出反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的結(jié)論看能否得出反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的結(jié)論 各組成成分的含量各組成成分的含量(濃度、物質(zhì)的量、體積分?jǐn)?shù)等濃度、物質(zhì)的量、體積分?jǐn)?shù)等)保持不變保持不變 容器體積一定時(shí)，有色氣體的容器體積一定時(shí)，有色氣體的 顏色不再變化；顏色不再變化；如如I2、Br2

4、、NO2(3)看能否通過(guò)看能否通過(guò)P總總、n總總、M的變化情況得出結(jié)論：的變化情況得出結(jié)論： 若反應(yīng)往正方向或逆方向進(jìn)行時(shí)若反應(yīng)往正方向或逆方向進(jìn)行時(shí)P總總 或或 n總總 或或或或M會(huì)發(fā)生改會(huì)發(fā)生改變的，則不變時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡變的，則不變時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡;若始終不變的，則不能判斷。若始終不變的，則不能判斷。 c(HI)c(H2) c(I2) c2(HI)c(H2) ) c(I2)380928823333410648.6148.3648.4849.54“交流與討論交流與討論” 請(qǐng)大家完成請(qǐng)大家完成 P29頁(yè)的頁(yè)的“交流與討論交流與討論”，并根據(jù)所得，并根據(jù)所得結(jié)果總結(jié)歸納平衡時(shí)反應(yīng)物、生成物濃度之間

5、的關(guān)系。結(jié)果總結(jié)歸納平衡時(shí)反應(yīng)物、生成物濃度之間的關(guān)系。結(jié)論：結(jié)論：在一定的溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度，在一定的溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，反應(yīng)物與生成物的系數(shù)次方反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，反應(yīng)物與生成物的系數(shù)次方的比是一常數(shù)。的比是一常數(shù)。 對(duì)某一可逆反應(yīng)，在對(duì)某一可逆反應(yīng)，在一定溫度一定溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)達(dá)到到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)后，反應(yīng)物與生成物后，反應(yīng)物與生成物濃度系數(shù)次方的比是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為濃度系數(shù)次方的比是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)，用，用K表示。表示。)()()()(BcAcDcCcKbadc對(duì)于下

6、列可逆反應(yīng)：對(duì)于下列可逆反應(yīng)：aA + bB cC + dD，則有：，則有：其中其中c為各組分的為各組分的平衡濃度平衡濃度思考：思考：學(xué)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)有什么重要意義？對(duì)我們研究學(xué)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)有什么重要意義？對(duì)我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助？化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助？ 請(qǐng)大家閱讀書(shū)本請(qǐng)大家閱讀書(shū)本P39頁(yè)及表頁(yè)及表2-7，并得出結(jié)論。，并得出結(jié)論。)()()()(BcAcDcCcKbadcaA + bB cC + dD K值的大小，表示值的大小，表示在在該溫度該溫度下下達(dá)到達(dá)到平衡平衡時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的進(jìn)行的程度程度（反應(yīng)的（反應(yīng)的限度限度），），K值值越大越大，表明反應(yīng)，表明反

7、應(yīng)進(jìn)行的進(jìn)行的程度越大程度越大；反之則越小。；反之則越小?！敖涣髋c討論交流與討論”閱讀分析表閱讀分析表2-8和表和表2-9，總結(jié)可逆反應(yīng)平衡常數(shù)，總結(jié)可逆反應(yīng)平衡常數(shù)的使用條件和書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項(xiàng)的使用條件和書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項(xiàng))()()()(BcAcDcCcKbadcaA + bB cC + dD（2）K值值表達(dá)式中表達(dá)式中，固體固體、液態(tài)液態(tài)水水不寫(xiě)；不寫(xiě)；（3）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)；（1）K只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān)，所以使用時(shí)應(yīng)注明溫度；，所以使用時(shí)應(yīng)注明溫度；（5）利用）利用K 值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)值

8、可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)K K ：K K ：KK ：（4）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的 快慢，即速率大，快慢，即速率大，K值不一定大；值不一定大；)()()()(B.cAcD. cCcK，badc反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)， v正正 v逆逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行反應(yīng)向正方向進(jìn)行， v正正 v逆逆反應(yīng)向逆方向進(jìn)行反應(yīng)向逆方向進(jìn)行， v正正 v逆逆Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+Fe3O4(s) + 4H2(g) 高溫高溫3Fe(s) + 4H2O(g) )H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N

9、(cK322322)H(c)N(c)NH(cK/22322133N2+3H2 2NH32NH3 N2+ 3H2 N2 + H2 NH31232練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)大家寫(xiě)出下列可逆反根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)大家寫(xiě)出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。)H(c)OH(cK2424)()()(2722242OCrcHcCrOcK二、平衡轉(zhuǎn)化率二、平衡轉(zhuǎn)化率( )100% =該反應(yīng)物的該反應(yīng)物的起始濃度起始濃度該反應(yīng)物的該反應(yīng)物的平衡濃度平衡濃度該反應(yīng)物的起始濃度該反應(yīng)物的起始濃度1、定義：、定義：2、表達(dá)式：、表達(dá)式：3、理解注意：、理解注意：(1)、轉(zhuǎn)化率是對(duì)反應(yīng)物而言的

10、；、轉(zhuǎn)化率是對(duì)反應(yīng)物而言的；(2)、在一定溫度下可逆反應(yīng)中，、在一定溫度下可逆反應(yīng)中，K值越大，反應(yīng)物的值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越高；轉(zhuǎn)化率就越高；(3)、對(duì)于一給定可逆反應(yīng)，、對(duì)于一給定可逆反應(yīng)，K值只與溫度有關(guān)值只與溫度有關(guān)，而，而a不僅與溫度有關(guān)也與反應(yīng)物起始濃度有關(guān)不僅與溫度有關(guān)也與反應(yīng)物起始濃度有關(guān)。 練習(xí)練習(xí)2、在某溫度下，可逆反應(yīng)：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，下列的平衡常數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是說(shuō)法正確的是 （ ）.越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大.越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大

11、越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大.隨反應(yīng)物濃度改變而改變隨反應(yīng)物濃度改變而改變.隨溫度改變而改變隨溫度改變而改變?nèi)?、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算三、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算基本模式基本模式“三部曲解法三部曲解法”轉(zhuǎn)化濃度：轉(zhuǎn)化濃度：mx nx px qx 平衡濃度：平衡濃度：a-mx b-nx px qx 基本關(guān)系基本關(guān)系生成物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度生成物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 反應(yīng)物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度反應(yīng)物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 例：例： mA + nB pC + qD 起始濃度：起始濃度：a b 0 0(mol/L)(mol/L)(mol/L)例例1：某溫度下，向某溫度下，向10L

12、真空容器中注入真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和和1.00 mol I2(g)，反應(yīng)平衡后，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為的濃度為0.0200 molL-1試試求該溫度下求該溫度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù)。解：解：據(jù)題意可知，起始時(shí)據(jù)題意可知，起始時(shí)c(H2)=c(I2)=0.100molL-1，平衡時(shí)平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.0200molL-1，生成的，生成的c(HI) = 0.160molL-1H2(g) + I2(g) 2HI(g)起始時(shí)各物質(zhì)的濃度起始時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-1 0.100 0.100 0變化的各物質(zhì)的濃度變化的各

13、物質(zhì)的濃度/molL-1平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度/molL-10.0800 0.0800 0.160 0.0200 0.0200 0.160 K =(0.160)2(0.0200)2= 64.0 c2(HI) c(H2) c(I2)=答：平衡常數(shù)為答：平衡常數(shù)為64.0。 c(CO) c(H2O)【例【例2】在一密閉容器中，在一密閉容器中，CO與與H2O混合加熱到混合加熱到800達(dá)到下列平衡：達(dá)到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO和和H2O的濃度的濃度均為均為0.200 molL-1 ，求達(dá)到平衡時(shí)，求達(dá)到平衡

14、時(shí)CO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少？轉(zhuǎn)化率是多少？ c(平平)/molL-1 0.200 x 0.200 x x x 解得: x = 0.1解：解：設(shè)平衡時(shí)設(shè)平衡時(shí)CO2和和H2的濃度為的濃度為x molL-1K =x2(0.200 x)(0.200 x)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)c(始始) /molL-1 0.200 0.200 0 0c(變變)/molL-1 x x x x= 1.00c(CO2) c(H2) = = 100%= 50.0% 0.1000.200練習(xí)練習(xí)1、850K時(shí)，在一密閉容器中充入一定量的時(shí)，在一密閉容器中充入一定量的SO2和和O2，

15、當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得：SO2、O2和和SO3的濃度分別為的濃度分別為6.010-3 molL-1 、8.010-3 molL-1 和和 4.410-2 molL-1。計(jì)算：計(jì)算：（1）該溫度下反應(yīng)）該溫度下反應(yīng) 的平衡常數(shù)。的平衡常數(shù)。（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí) SO2的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。2SO2+O2 2SO3練習(xí)練習(xí)2：X、Y、Z為為3種氣體，把種氣體，把a(bǔ)molX和和bmolY充入一密充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X+2Y 2Z，達(dá)到平衡時(shí)，若它，達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足：們的物質(zhì)的量滿足：n（x）+n（y）=n（z），則），則Y的轉(zhuǎn)化的

16、轉(zhuǎn)化率為率為 （ ）K=40.3a(SO2)=88%B練習(xí)練習(xí)3：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常數(shù)可表。其平衡常數(shù)可表達(dá)為達(dá)為: K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.263 (1)若要使反應(yīng)向右進(jìn)行，高爐內(nèi)若要使反應(yīng)向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和和CO的體積比值的體積比值_，平衡常數(shù)，平衡常數(shù)K值值_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”) (2)1100時(shí)，測(cè)得高爐中時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，在這種情況下該反應(yīng)是否處

17、于平衡狀，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)態(tài)_(填填“是是”或或“否否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因是，其原因是 。增大增大不變不變否否大于大于c(CO2)/c(CO)0.250.263，說(shuō)明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)，說(shuō)明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)方向進(jìn)行方向進(jìn)行 平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算練習(xí)練習(xí)5、在溫度和壓強(qiáng)不變時(shí)，將、在溫度和壓強(qiáng)不變時(shí)，將1體積體積N2O4分分解：解：N2O4 2NO2 并達(dá)到平衡，混合氣體并達(dá)到平衡，混合氣體變?yōu)樽優(yōu)?.4體積，求：體積，求： N2O4的分解率。的

18、分解率。 對(duì)某一可逆反應(yīng)，在對(duì)某一可逆反應(yīng)，在一定溫度一定溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)后，反應(yīng)物與生成后，反應(yīng)物與生成物物濃度的系數(shù)次方的比濃度的系數(shù)次方的比是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡常數(shù)數(shù)，用，用K表示。表示。)()()()(BcAcDcCcKbadc對(duì)于下列可逆反應(yīng)：對(duì)于下列可逆反應(yīng)：aA + bB cC + dD，則有：，則有：注意：其中注意：其中c為各組分的為各組分的平衡濃度平衡濃度， K值只隨值只隨溫度溫度改變。改變。小結(jié)：小結(jié)：)()()()(BcAcDcCcKbadcaA + bB cC

19、+ dDK值的大小表示值的大小表示在該溫度下在該溫度下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度。達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越值越大大，表明反應(yīng)進(jìn)行的，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大程度越大；反之則越??；反之則越小4、使用平衡常數(shù)的注意事項(xiàng)、使用平衡常數(shù)的注意事項(xiàng)（2）K值值表達(dá)式中表達(dá)式中，固體、液態(tài)水固體、液態(tài)水不寫(xiě)；不寫(xiě)；（3）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)；（1）K只與溫度有關(guān)，所以使用時(shí)應(yīng)注明溫度；只與溫度有關(guān)，所以使用時(shí)應(yīng)注明溫度；（4）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度程度，不表示反應(yīng)的，不表示反應(yīng)的快慢快慢，即速率大，即速率大，K值不一定大；值不一定大；（5）利用）利用K 值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀