《高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率 2.2 化学反应的限度教学 鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率 2.2 化学反应的限度教学 鲁科版选修4（52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 化学反应中，反应物能全部 转化为生成物吗？举例说明。 有些化学反应能进行完全，如 镁的燃烧，钠与水的反应； 有些化学反应不能进行完全，如 合成氨，二氧化硫的催化氧化等。 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 （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 可逆反应的特点 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 化学反应的限度具有重要意义。 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
2、反应进行的限度 HI2/ H2I2 初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L） C0（H2） C0(I2)C0(HI)H2I2HI 0.010670.011960 0.0018310.0031290.01767 0.011350.00904400.0035600.0012500.01559 0.01134 0.007510 0 0.0045650.00073780.01354 000.0044890.0004798 0.00047980.003531 00 0.01069 0.001141 0.0011410.008410 54.50 54.61 54.43 54.16 54.32 实验测得
3、反应H2（g） I2（g） 2HI（g）在698.6K 时各物质的初始浓度和平衡浓度。 问题请分析计算所得数据，寻找其中的规律。 交流研讨 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， 就为常数。 HI2 H2 I2 我们通常把这个常数称为 化学平衡常数 思考发现 在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，产 物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方 的乘积之比是一个常数。这个常数称为化学平 衡常数（K） 一、化学平衡常数 对于任一可逆反应： aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g）， 试写出其化学平衡常数的表达式。 Cc Dd A aBb K
4、注意：对于纯固体和纯液体参加的反应，不列入 平衡常数表达式中 ，表达式中只包括气态物质和溶液 中各溶质的浓度。 试一试 1、写出反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 的化学平衡常数表达式。 2、写出反应：FeO(s) CO(g) Fe(s)CO2(g) 的化学平衡常数表达式。 巩固练习 拓展练习 1 molL-1 NH3 N21/2 H23/2 NH32 N2 H23 N2 H23 NH32 NH4+ OH- NH3H2O CO2 CO Ag+ Cl- (molL-1)2 反应K单位 1 1/2N2(g)3/2 H2(g) NH3(g) (mol/L)1 2 N2（g） 3H2
5、(g) 2NH3(g) (mol/L)2 3 2NH3(g) N2(g) 3H2(g) (mol/L)2 4NH3H2O(aq) NH4(aq) OH(aq) 5 FeO(s) CO(g) Fe(s) CO2(g) 6 AgCl(s) Ag(aq) Cl (aq) 问题：通过上面的练习，你 在书写平衡表达式时有了哪些 发现？ 1、平衡常数的表达式与反应方程式的书写方式有关 （1）与物质的系数有关 （2）正、逆反应的平衡常数互为倒数K正1/K逆 2、平衡常数K有单位，且K的单位与反应式的书写也 有关系。 3、有纯固体或纯液体参与的化学反应，它们的浓度视 为常数，不列入平衡常数的表达式；只有溶液和
6、气体 的浓度列入 表达式。 二、平衡常数表达式书写的注意事项常数 注意：K的值与反应物的起始浓度无关，只随温度变 化而变化 在2000K时,反应CO(g)+1/2O2(g） CO2（g ） 的平衡常数为K1,则相同温度下反应 2CO2（g） 2CO(g) + O2（g）的平衡常数K2为 （ ） A、 1/K1 B、 K12 C、 1/K12 D、 K1-1/2 C 巩固练习 化 学 反 应K的数值 反应程度 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)（570K ） 约为约为 1059 2HCl(g) H2(g)+Cl2(g) (300K)约为约为 1033 PCl3(g)+Cl2(
7、g) PCl5(g) (470K)约为约为 正反应 接近完全 正逆反应 相当 正反应几乎 不发生 资料在线 1、在相同的温度下，已知反应 N2(g)+O2(g) 2NO(g) 平衡常数K=3.8410-31; 2SO2(g)+O2 (g) 2SO3平衡常数K=3.11026(mol/L)-1. 则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为 （ ） A、 B、 C、 D、不能确定 B 巩固练习 1、判断反应进行的程度，估计反应的可能性。 K值越大，反应越完全； K值越小，反应越不完全。 2、判断反应进行的方向，判断反应是否达 到平衡状态 三、平衡常数的应用 知识点击 cc (C) c d(D
8、) Q= ca (A) c b(B) 对于任一可逆反应： aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g） 浓度商表达式。 化学反应任意 时刻，产物浓 度系数次方的 乘积与反应物 浓度系数次方 的乘积之比称 为浓度商，用 符号Qc表示。 如何利用Q和K的相对大小判断反应是否达到平 衡或反应进行的方向 CcDd K= AaBb cc (C) c d(D) Q= ca (A) c b(B) 1、根据K的大小判断反应进行的程度。 2、判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 。 Q = K 处于平衡状态 V正 = V逆 Q K 反应向逆向进行 V正 K K逆向逆向 交流交流 研讨研讨 改变浓度，若改变浓
9、度，若QK，平，平 衡逆向移动。衡逆向移动。移动方向由移动方向由QQ和和K K的相对大小来判定的相对大小来判定。 请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方案证明请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方案证明 上述预测。上述预测。 试剂试剂：0.01 mol/L FeCl0.01 mol/L FeCl 3 3 溶液、溶液、0.03 mol/L KSCN0.03 mol/L KSCN溶溶 液、液、 1 mol/L FeCl1 mol/L FeCl 3 3 溶液、溶液、1 mol/L KSCN1 mol/L KSCN溶液溶液 仪器仪器：胶头滴管、点滴板等：胶头滴管、点滴板等 实验内容实验内容现象现象
10、结论结论 1 1 先先加加5 5滴滴0.03 mol/L KSCN0.03 mol/L KSCN溶液，再溶液，再 取取2 2滴滴0.01 mol/L0.01 mol/L FeClFeCl 3 3 溶液与之混溶液与之混 合，观察颜色变化；然后再加合，观察颜色变化；然后再加2 2滴滴 1mol/L1mol/L FeClFeCl 3 3 溶溶液，观察颜色变化液，观察颜色变化。 2 2 先加先加5 5滴滴0.03 mol/L0.03 mol/L KSCNKSCN溶液，再溶液，再 取取2 2滴滴0.01 mol/L FeCl0.01 mol/L FeCl 3 3 溶液与之混溶液与之混 合，观察颜色变化；
11、然后再加合，观察颜色变化；然后再加2 2滴滴 1mol/L1mol/L KSCNKSCN溶液，观察颜色变化溶液，观察颜色变化。 溶液呈溶液呈 血红色血红色 后加深后加深 溶液呈溶液呈 血红色血红色 后加深后加深 FeFe3+ 3+(aq) (aq) + 3SCN+ 3SCN - - (aq) Fe(SCN)(aq) Fe(SCN) 3 3 (aq)(aq) 平衡平衡 正向正向 移动移动 平衡平衡 正向正向 移动移动 总结：影响化学平衡的因素总结：影响化学平衡的因素 升高温度，升高温度，平衡向平衡向_方向移动；方向移动； 降低温度，降低温度，平衡向平衡向_方向移动。方向移动。 改变浓度，改变浓度
12、，若若QQK K，平衡，平衡_移动。移动。 改变压强，改变压强，若若QQK K，平衡，平衡_移动移动。 催化剂，催化剂， 平衡不移动。平衡不移动。 吸热吸热 放热放热 正向正向 逆向逆向 正向正向 逆向逆向 改变压强改变压强实质实质是同时改变了平衡体系中是同时改变了平衡体系中 各组分的浓度。各组分的浓度。 例例1 1 在一定条件下，反应在一定条件下，反应 2NO + O2NO + O 2 2 2NO 2NO 2 2 达到平达到平 衡的标志是衡的标志是( )( ) A. NO A. NO、OO 2 2 、NONO 2 2 分子数目比是分子数目比是2 2 1 1 2 2 B. B. 反应混合物中各
13、组分物质的浓度相等反应混合物中各组分物质的浓度相等 C. C. 混合气体的颜色不再变化混合气体的颜色不再变化 D. D. 混合气体的混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量不变不变 C D 平衡体系中各组分的浓度平衡体系中各组分的浓度( (或物质的量或物质的量) )不再改变。不再改变。 气体质量气体质量 气体的平均相对质量气体的平均相对质量= = 气体的物质的质量气体的物质的质量 例例22已知反应已知反应 mX(g)mX(g) + nY(g) + nY(g) qZ(g) qZ(g) H Hq,q,在在恒容恒容密闭容器中反应达到平衡时，密闭容器中反应达到平衡时， 下列说法正确的是下列说法正确的
14、是( ) ( ) A. A. 通入通入稀有气体稀有气体使压强增大，平衡将正向移动使压强增大，平衡将正向移动 B. XB. X的正反应速率是的正反应速率是Y Y的逆反应速率的的逆反应速率的m/nm/n倍倍 C. C. 降低温度，混合气体的降低温度，混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量变小变小 D. D. 增加增加X X的物质的量，的物质的量，Y Y的转化率的转化率降低降低 B B Qc= c cq q (Z)(Z) c c mm(X) (X)c c n n (Y)(Y) 气体质量气体质量 气体的平均相对质量气体的平均相对质量= = 气体的物质的质量气体的物质的质量 c c0 0 (Y)(Y) c c0 0 (Y) (Y) - - Y Y (Y)=(Y)=100% 1. 1. 关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶 体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理 为：为：HUr + HHUr + H 2 2 O UrO Ur - - + H+ H 3 3 OO + + 尿酸尿酸 尿酸根离子尿酸根离子 UrUr - - (aq) + Na(aq) + Na + + (aq) NaUr(s)(aq) NaUr(s) 下列对反应下列对反应叙述中正确的是叙述中正确的是( )( ) A. A. 正反应的正反应的
