人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡完美版课件ppt

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1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。　 2.应用化学平衡常数判断可逆反应进行的程度、方向以及反应的热效应。　 3.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
以I2(g) + H2(g) 2HI(g)为例
c (I2)·c (H2)
根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。
通过分析实验数据得出：1、温度不变时， 为常数 用K表示；2、常数K与反应的起始浓度大小无关；3、常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。
其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）
对于一般的可逆反应：
K 的单位为(ml·L-1)n；
(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
⑴如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如：
5、书写平衡常数关系式的规则
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
⑵稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中，如：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+Kc=[CrO42-]2[H+]2 / [Cr2O72-]
⑶非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2OK=[CH3COOC2H5][H2O]/([C2H5OH][CH3COOH])
⑷、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。
例： N2O4（g） 2NO2（g） K1 = [NO2]2/[N2O4] 1/2N2O4（g） NO2（g） K2 = [NO2]/[N2O4]1/2 1/3N2O4（g） 2/3NO2（g） K3 = [NO2]2/3/[N2O4]1/3
⑸、多重平衡规则 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积(商)例1:2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g)
例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 则三者的关系为_____________________
K =_________
K = K1 / K2
⑹、同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2
例如: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1
则有：K2 = _________
K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 _ _，它的正向反应进行的程度________，即该反应进行得越________，反应物转化率________；反之，正向反应进行的程度就越________，转化率就________。一般地说，________时，该反应进行得就基本完全了。
6 、化学平衡常数的意义
观察下表，思考为什么不同反应之间的K值相差如此之大？
(1)利用Ｋ可判断反应的热效应
①若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应
②若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应
根据某反应的平衡常数K随温度变化的情况，可判断该反应是放热反应还是吸热反应。
7.化学平衡常数的应用:
③若降低温度，Ｋ值增大，则正反应为放热反应
④若降低温度，Ｋ值增小，则正反应为吸热反应
通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是 .
(2)判断平衡移动方向
对于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间有如下关系：
思考：在平衡之前，Q一直在变大，为什么？
小结：任何可逆反应的最终目标都是Q=K，多退少补，直到平衡
2、高炉炼铁中发生的基本反应如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ；△H>0其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃，K=0.263；1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025ml/L，c(CO)=0.1ml/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______(填“是”或“否”)，此时化学反应向 方向进行，其原因是 。
如何利用Q与K的关系解释浓度、压强、温度对化学平衡的影响？
平衡浓度： a b c
加压瞬间浓度： 2a 2b 2c
升温前 Q = K
升温后 Q ＞ K
反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：
3、在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1ml混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得c(H2)=0.0080ml/L求： (1)反应的平衡常数 (2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各 0.2ml,求达平衡时各物质的平衡浓度。
C(H2)=C(I2)=0.016ml/L C(HI)=0.008ml/L
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 1 0 0转化c -x -x +x +x平衡c 1-x 1-x x x 解得 x = 0.5 α(CO)= 50% α(H2O)= 50%
c(CO) : c(H2O) = 1:4 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 4 0 0转化c -x -x +x +x平衡c 1-x 4-x x x解得 x = 0.8 α(CO)= 80% α(H2O)= 20%
例2: 已知CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃ K = 1.0 ；求恒温恒容体系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
增大一种反应物的浓度，能提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率减小
4．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( )①平衡常数K只与反应本身及温度有关　②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K　③加入催化剂不改变平衡常数K　④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A．①②　 B．②③ C．③④ D．①③
5、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应： 2SO2（g）+O2 （g）⇌2SO3（g）（△H＜0） （1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=______．             （2）降低温度，该反应K值______，二氧化硫转化率______，化学反应速率______（以上均填增大、减小或不变）．