《高中化学-化学反应的限度课件-鲁科版选修4剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学-化学反应的限度课件-鲁科版选修4剖析（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第2节 化学反应的限度 N2 + 3 H2 2NH3 + Q 该反应在一定条件下是不可能进行完全的，即存在 一定的限度，而反应的限度的大小对于生产和生活实 际有着直接影响。因此仅研究化学反应的方向是不够 的，还需要关注化学反应的限度问题。怎样定量描述 化学反应的限度呢？化学反应中反应物的转化率受到 哪些因素的影响？ 什么叫化学平衡状态？化学平衡有哪些特点？ 在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化 学平衡常数来定量描述化学反应的限度。 1、可逆反应 定义：在相同条件下同时向正、反两 个方向进行的反应称可逆反应。 2SO2+O2 2SO3 3H2+N2 2NH3 交流 研 讨下列说法是否正确
2、： 1、氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时 生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。 2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又 变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反 应是可逆反应。 3、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两 种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是 可逆反应。 1、可逆反应 可逆反应的特点： （1）不能进行到底，有一定限度 （2）正反两个方向的反应在同时进行 （3）一定条件下，正逆反应达平衡 1、可逆反应 人们利用可逆反应进行化工生产时要 同时考虑两个因素： 反应进行的速率和反应进行的限度。 化学反应限度决定原料利用率和产品 的产率，因此，研究可逆反应，提高 化学反应的限度具
3、有重要意义。 2、化学平衡 定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程 度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应 物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态 称为化学平衡状态，简称化学平衡。 要点：对象可逆反应 条件一定条件下，V正=V逆 特征各成份的浓度不再变化 特点 动化学平衡是一种动态平衡 V正V逆0； 定反应混合物中各组成的浓度 保持不变； 变当外界条件（C、P、T）改变 时，V正V逆 ，平衡发生改变 2、化学平衡 练习 1、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时，下 列说法正确的是（ ） A、N2和H2不再化合了 B、N2、H2、NH3的浓度相等 C、平衡建立前体系的总质量在不断变化 而平衡建立
4、后体系的总质量就不再变了 D、N2、H2、NH3的浓度保持不变 D 练习 2、在一定温度下，可逆反应： A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的 标志是( ) A.A生成的速率与C分解的速率相等 B.A、B、C的浓度不再变化 C.单位时间生成n molA同时消耗3n molB D.A、B、C的分子数之比为1：3：2 BC 3、在一定温度下反应A2(g) + B2(g) 2AB(g) 达 到平衡的标志是（ ） C A、单位时间生成1moLA2的同时生成1moL的B2 B、容器内的总物质的量不随时间变化 C、单位时间生成2moLAB的同时生成1moL的B2 D、单位时间生成1moLA2的同时消耗
5、2moL的2AB 练习 温度 （K ） 序 号 初始浓浓度（mol/L）平衡浓浓度（mol/L） C0(H2)C0(I2)C0(HI ) H2I2HI 698.6 0.010670.0119600.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.011340.00751000.0045650.0073780.01354 000.0044890.00047980.00047980.003531 000.0106900.0011410.0011410.008410 798.6 0.0113500.00904000.00
6、45600.0019500.008590 000.016550.0033900.0033900.009770 000.012580.0025800.0025800.007420 【交流.研讨一】测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在 698.6K或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表 54.50 54.43 54.16 54.33 8.298 8.306 8.271 1 请根据表中的实验数据计算平衡时 的值，将计算结果 填入表中。 54.62 温度 （K ） 序 号 初始浓浓度（mol/L）平衡浓浓度（mol/L） C0(H2)C0(I2)C0(HI ) H2
7、I2HI 698.6 0.010670.0119600.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.011340.00751000.0045650.0073780.01354 000.0044890.00047980.00047980.003531 000.0106900.0011410.0011410.008410 798.6 0.0113500.00904000.0045600.0019500.008590 000.016550.0033900.0033900.009770 000.012580.00258
8、00.0025800.007420 【交流.研讨一】测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在 698.6K或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表 54.50 54.43 54.16 54.33 8.298 8.306 8.271 2 请分析计算所得数据，寻找其中的规律。 （1）请分析计算所得的数据，回答在相同温度下数据大小有何 特点？ 2 （2）该常数大小与反应的初始浓度大小有无关系？ 54.62 温 度 （K ） 序 号 初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L） C0(H2)C0(I2)C0(HI ) H2I2HI 698.6 0.010670.01196
9、00.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.011340.00751000.0045650.0073780.01354 000.0044890.00047980.00047980.003531 000.0106900.0011410.0011410.008410 【交流.研讨一】测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在 698.6K或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表所示 2 请分析计算所得数据，寻找其中的规律。 （3）由1、2、3组所给的初始浓度数据判断刚开始时化 学反
10、应进行的方向？由4、5两组所给的初始浓度数据判 断刚开始时化学反应进行的方向？由此你能否得出该常 数与化学反应方向的关系？ 54.50 54.62 54.43 54.16 54.33 温 度 （K ） 序 号 初始浓度（mol/L ） 平衡浓度（mol/L ） C0(H2)C0(I2)C0(HI ) H2I2HI 698.6 0.010670.0119600.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.011340.00751000.0045650.0073780.01354 000.0044890.00047
11、980.00047980.003531 000.0106900.0011410.0011410.008410 【交流.研讨一】测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在 698.6K或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表所示 2 请分析计算所得数据，寻找其中的规律。 （4）由前5组平衡浓度的数据判断建立的平衡状态相同吗 ？你能否得出该常数与建立的平衡状态有无关系？由此 你能得到什么结论？ 54.50 54.62 54.43 54.16 54.33 温度 （K ） 序 号 初始浓浓度（mol/L）平衡浓浓度（mol/L） C0(H2)C0(I2)C0(HI ) H2
12、I2HI 698.6 0.010670.0119600.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.011340.00751000.0045650.0073780.01354 000.0044890.00047980.00047980.003531 000.0106900.0011410.0011410.008410 798.6 0.0113500.00904000.0045600.0019500.008590 000.016550.0033900.0033900.009770 000.012580.00258
13、00.0025800.007420 【交流.研讨一】测量获得反应H2(g)I2(g) 2HI (g) ，在 698.6K或798.6K时时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表 54.50 54.43 54.16 54.33 8.298 8.306 8.271 2 请分析计算所得数据，寻找其中的规律。 （5）纵观以上8组实验数据，你还能得到什么结论？ 54.62 规律小结 通过分析实验数据得出： (1)温度相同时，达到化学平衡状态 为一常数； (2)这个常数与反应的起始浓度大小无关； (3)这个常数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。 (4)同一温度下可以有多个平衡状态，但
14、平衡 时只有一个常数。 (5) 温度不同，平衡时常数大小不同。 不管H2 I2和HI的初始浓度是多大，只 要保持反应体系的温度不变，达到化 学平衡状态后， 总是一个常数 。 一、化学平衡常数 K = 1 化学平衡常数表达式 含义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态 时，生成物平衡浓度系数次方之积与反应物平衡浓度 系数次方之积的比值是一个常数，这个常数称为化学 平衡常数简称平衡常数。 单位：（molL-1）c+d-a-b 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： CaCO3(s)
15、CaO(s)+CO2(g) K=CO2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) K=CO/(CO2H2) 书写平衡常数关系式的注意事项 巩固练习 1 请写出下列反应的平衡常数表达式 2 平衡常数K的意义 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行 的程度(即反应的限度），平衡常数的数值越 大，说明反应进行得越完全。 化学反应K反应程度 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)(570K)约为1059moLL-1正反应可接近完全 PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g)(470K) 约为1moLL-1正、逆反应相当 2HCl(g) H2(g)+Cl2(g)(300k)1033正反应几乎不发生 一般来说，如果一个反应的平衡常数大于105 ，通常认为反应可进行得比较完全，相反，如果 一个反应的平衡常数小于在10-5，则认为这个反应 很难进行。 反应应K单单位 1 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) (molL1) 1 2 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(molL1) - 2 3 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) (molL1) 2 4 NH3H2O(aq) NH4+(aq)+OH- (aq) 5 FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 6 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl (
