高中人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡备课课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡备课课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了化学平衡常数，称为浓度商，c为平衡浓度，c为任一时刻浓度，一定温度下，某温度下，模块三速率常数，压强平衡常数，p分压，第三段等内容，欢迎下载使用。

化学平衡，反应物和生成物的浓度之间有什么关系？
科学家们通过大量数据验证，上述计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示。
模块一 化学平衡常数
对于一般的可逆反应 mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g)在任意时刻时，
当该反应在一定温度下达到化学平衡时
K是常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数
mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g)
化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下，只受温度影响。
当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
一般来说，K>105时，反应就进行得基本完全
例1.在某温度下,将H2和I2各0.01ml/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008ml/L.
H2(g)  + I2(g)   ⇌2HI(g)  始（ml/L）  0.010    0.010     0变（ml/L）  平（ml/L）  0.0080 
(1)求反应的平衡常数.
例1.在某温度下,将H2和I2各0.01ml/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008ml/L.(1)求反应的平衡常数.(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20ml的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.
(2)根据题意：c(H2)=0.020ml/L， c(I2)=0.020ml/L
设H2的变化浓度为xml•L-1
                 H2  + I2   ⇌ 2HI 始  0.020    0.020     0 变  平 
K只随温度发生变化，因此
解得x=0.0040ml/L
C(H2)=C(I2)=0.016ml/L
C(HI)=0.0080ml/L
例2:在容积不变的密闭容器中，将 2.0ml CO和 10ml H2O(g)混合加热到830℃,达到下列平衡：CO(g)+H2O(g)⇌ CO2(g)+H2(g) ，此时该反应的k=1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。
【解】设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x ml，容器的容积为yL
模块二 化学平衡常数的应用
二、化学平衡常数的应用
Q＜K ，反应向正方向进行
Q＝K ，反应处于平衡状态
Q＞K ，反应向逆方向进行
高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g) ⇌Fe(s)+CO2(g) (条件省略)已知1100℃，K=0.263，某时刻测得高炉中c(CO2)=0.025ml·L-1，c(CO)=0.1ml·L-1 在这种情况下：(1)该反应是否处于平衡状态_____(填“是”或“否”)；(2)此时反应会向______进行？（填“正向”或“逆向”）；(3)此时化学反应速率是ν正 _____ν逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
QC＜K ，反应向正方向进行
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应
若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应
在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝a kJ·ml－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示：
请回答下列问题。(1)该反应的化学平衡常数表达式为________________，a________(填“大于”“小于”或“等于”)0。
(2)400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为______，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml时，该反应的v正(N2)_______(填“大于”“小于”或“等于”)v逆(N2)。
模块三 速率常数
三、速率常数与平衡常数的换算及应用
已知反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)，反应速率v正＝k正ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆cc(C)
当v正＝v逆时，反应达到平衡，即k正ca(A)·cb(B)＝k逆cc(C)
合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H＜0是人工固氮的主要手段，对人类生存和经济发展都有着重大意义。合成氨反应中正反应速率v正=k正c(N2)•c3(H2)，逆反应速率v逆=k逆c2(NH3)。k正、k逆为速率常数。平衡常数K与温度的关系如图。
①表示正反应的平衡常数K与温度变化的曲线为________ (填L1或L2)。②平衡时，合成氨反应的平衡常数K=________(用k正、k逆表示)。
练:（2）已知该反应的正反应速率方程为v正＝k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆＝ k逆·c(N2O4)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。则如图(lg k表示速率常数的对数； 表示温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示lg k正随 变化关系的是斜线________，能表示lgk逆随 变化关系的是斜线________。
练：（3）图中A、B、C、D四点的纵坐标分别为a＋1.5、a＋0.5、a－0.5、a－1.5，则温度T1时化学平衡常数K＝________。已知温度T1时，某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2 ml·L－1，此时v正____v逆(填“>”或“<”)
模块四 压强平衡常数
当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。
第四步：根据平衡常数计算公式代入计算。
第二步：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。
第三步：根据分压计算公式求出各气体物质的分压。
某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)
(1)已知：平衡总压为P平
N2(g)　＋　 3H2(g) ⇌　2NH3(g)
n(平) a b c
(2)已知：恒温恒容，初始压强为P0，转换率为α
2NO2(g)　 ⇌ 　N2O4(g)
p(起) P0 0
p(转)
P0 α
p(平)
P0-P0 α
解析：　假设原气体的物质的量为100 ml，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m ml、m ml和q ml，则2m＋m＋q＝3m＋q＝100，SO2的平衡转化率为α，则有下列关系：　　 　 　　　SO2(g)　＋　 O2(g) SO3(g)
平： 2m(1－α) m(1－α) 2mα
起 ： 2m m 0
转： 2mα mα 2mα
平衡时气体的总物质的量为n(总)＝[2m(1－α)＋m(1－α)＋2mα＋q] ml，
则SO3的物质的量分数为：
SO3的分压P(SO3)=
练1．一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH＝＋173 kJ·ml－1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为__________。(2)t1 ℃时平衡常数Kp＝__________