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1、第二单元 化学反响的方向和限制专题二 化学反响速率与化学平衡普陀三中高二化学普陀三中高二化学 杨邓娟杨邓娟 2 0 1 3 年年 9 月月他知道他知道吗? 当一定条件下的可逆反响到达化学当一定条件下的可逆反响到达化学平衡形状平衡形状时时，该该可逆反响可逆反响进进展到了最大展到了最大限制，那么当到达化学平衡形状限制，那么当到达化学平衡形状时时，终终究有多少反响物究有多少反响物转转化成了生成物？平衡化成了生成物？平衡体系中各物体系中各物质质的的浓浓度之度之间间能否存在一定能否存在一定的关系？的关系？ 二氧化氮、四氧化二氮的相互二氧化氮、四氧化二氮的相互转转化是一个可逆反响：化是一个可逆反响：假假设
2、设用不同起始用不同起始浓浓度的度的NO2或或N2O4进进展反响，平衡展反响，平衡后得到以下后得到以下实验实验数据。数据。交流与交流与讨论2NO2(g) N2O4(g)起始起始浓度度/molL-1平衡平衡浓度度/molL-1平衡平衡浓度关系度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)2.0010-206.3210-36.8410-33.0010-208.0010-31.1010-202.0010-29.4610-31.5210-200.1002.2810-28.8610-2c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c (NO2)2 请请根据表中的知数据填写空格，并根据表中的知数据填写
3、空格，并总结归纳总结归纳平衡平衡时时反响物和生成物的物反响物和生成物的物质质的量的量浓浓度之度之间间的关系。的关系。1.081.081.3751.3751.611.613.893.89171.3171.3171.9171.9169.8169.8170.4170.4化学平衡常数化学平衡常数概念概念 在一定温度下，某个可逆反响到达平衡在一定温度下，某个可逆反响到达平衡时时，生成物生成物浓浓度系数之度系数之幂幂的的积积与反响物与反响物浓浓度系数之度系数之幂幂的的积积比比值值是一个常数，所得的常数是一个常数，所得的常数为为化学平化学平衡常数，衡常数，简简称称为为平衡常数，用平衡常数，用K表示。表示。表
4、达式表达式mA(g) +nB(g) pC(g)+qD(g) K = c (C) c (D)p qc (A) c (B)m n其中其中c为各物各物质的平衡的平衡时的物的物质的量的量浓度度 阅读阅读分析教材中的表分析教材中的表2-8和表和表2-9，总结总结可逆反响平衡常数的运用条件和可逆反响平衡常数的运用条件和书书写平衡常数写平衡常数表达式的本卷表达式的本卷须须知。知。交流与交流与讨论2NO2(g) N2O4(g)表表2-8 的平衡常数与温度的关系的平衡常数与温度的关系T/K373473573673773K3.351091.001072.451051.881042.99103表表2-9 部分可逆反
5、响的平衡常数部分可逆反响的平衡常数 化化 学学 方方 程程 式式平衡常数表达式平衡常数表达式2NO2(g) N2O4(g) NO2(g) 1/2N2O4(g)2Fe3+Fe 3Fe2+ Br2+ H2O H+Br-+HBrOc(N2O4)c (NO2)2K=c (N2O4)c(NO2)K=12K=c (Fe3+)2c (Fe2+)3c(Br2)K=c(HBrO)c(H+)c(Br-).运用化学平衡常数运用化学平衡常数应留意的留意的问题1必需指明温度，反响必需到达平衡形状。必需指明温度，反响必需到达平衡形状。2平衡常数表示反响平衡常数表示反响进展的程度，不表示展的程度，不表示反响的快慢，即速率大
6、，反响的快慢，即速率大，K值不一定大。不一定大。3在在进展展K值的的计算算时，固体不作思索，表，固体不作思索，表达式中不需表达。达式中不需表达。如：如：Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) 高温高温一定温度下，一定温度下，K=c4(H2O)c4(H2)运用化学平衡常数运用化学平衡常数应留意的留意的问题4在在进展展K值的的计算算时，稀溶液中的，稀溶液中的H2O的的浓度可不表达。度可不表达。如：如：Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+一定温度下，一定温度下，K=c2(CrO42-)c2(H+)c (Cr2O72-)化学平衡常数化学平衡常数应留意的留意的问
7、题5平衡常数的表达式与方程式的平衡常数的表达式与方程式的书写有关。写有关。N2 + 3H2 2NH3在某温度下：在某温度下： K1=c(N2)c3(H2)c2(NH3)2NH3 N2 + 3H2 K2=c(N2)c3(H2)c2(NH3)1/2N2 + 3/2H2 NH3 K3=c (N2)c (H2)c (NH3)1 2 3 2 K1 = 1/K2 = K32运用化学平衡常数运用化学平衡常数应留意的留意的问题6利用利用K值可判可判别某形状能否某形状能否处于平衡形状于平衡形状某温度下，可逆反响某温度下，可逆反响mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 平衡常数平衡常数为K，假，假设某某时
8、辰辰时，反响物和生成物的，反响物和生成物的浓度度关系如下：关系如下：假假设 K = c (C) c (D)p qc (A) c (B)m nKK ，K K ，K K ，V正正V逆，反响逆，反响处处于平衡形状。于平衡形状。V正正 V逆，反响向正方向逆，反响向正方向进进展。展。化学平衡常数的意化学平衡常数的意义 K值值的大小，表示在一定温度下，反响到达的大小，表示在一定温度下，反响到达平衡平衡时该时该反响反响进进展的程度展的程度 反响的限制反响的限制 。1K值越大，反响程度增大，越大，反响程度增大，转化率越高；化率越高；反之那么反之那么转化率越低。化率越低。2K值与与浓度无关，随温度度无关，随温度
9、变化而化而变化。化。转化率化率()= 100%该反响物的起始浓度该反响物的起始浓度 该反响物的平衡浓度该反响物的平衡浓度该反响物的起始浓度该反响物的起始浓度该反响物的变化浓度该反响物的变化浓度= 100%该反响物的起始浓度该反响物的起始浓度该反响物的变化的物质的量该反响物的变化的物质的量= 100%该反响物的起始的物质的量该反响物的起始的物质的量化学平衡的相关化学平衡的相关计算算1、根本方式、根本方式“三段式三段式转化化 mx nx px qx 一定一定时间后后 a - mx b - nx px qx m A + n B p C + q D起始起始 a b 0 02、根本关系、根本关系生成物：
10、平衡生成物：平衡浓度起始度起始浓度度转化化浓度度 反响物：平衡反响物：平衡浓浓度起始度起始浓浓度度转转化化浓浓度度 转转化率化率该反响物的变化浓度该反响物的变化浓度= 100%该反响物的起始浓度该反响物的起始浓度例题分析例题分析在一定温度下，容在一定温度下，容积为20L的容器中充入的容器中充入2molSO2和和1molO2发生反响：生反响： ，到，到达平衡达平衡时，容器内气体，容器内气体压强为开开场时的的70%。试求：求：SO2的的转化率；化率； 平衡平衡时的的O2浓度；度； SO3的体的体积分数；分数； 混合气体的平均相混合气体的平均相对分子量；分子量； 平衡平衡时混合气体的密度。混合气体的
11、密度。2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂加热加热90%0.005mol/L85.7%76.28g/L例题分析例题分析 1 mol X气体跟气体跟a molY气体在体气体在体积积可可变变的密的密闭闭容器容器中中发发生如下反响：生如下反响：X(g) a Y(g) b Z(g)，反，反响到达平衡后，响到达平衡后，测测得得X的的转转化率化率为为50%。而且，在。而且，在同温同同温同压压下下还测还测得反响前混合气体的密度是反响得反响前混合气体的密度是反响后混合气体密度后混合气体密度3/4 ，试试求求a、b的关系。的关系。2b a = 1例题分析例题分析 1体体积积SO2和和3体体积积氧气混合后在氧气混
12、合后在450以上以上经过经过V2O5催化催化剂发剂发生反响。假生反响。假设设同温同同温同压压下下测测得反响得反响前后混合气体的密度比前后混合气体的密度比为为0.9:1，计计算算SO2的的转转化化率。率。 80%例题分析例题分析 在一定条件下，可逆反响在一定条件下，可逆反响A2(g)+B2(g) 2C(g) 达平衡达平衡时时，各物，各物质质的平衡的平衡浓浓度分度分别为别为c(A2) =0.5mol/L，c(B2) = 0.1mol/L，c(C) = 1.6mol/L。假假设设用用a、b、c分分别别表示表示A2、B2、C的起始的起始浓浓度，度，那么：那么： 1 a、b应满应满足的关系足的关系为为
13、； 2 a、b的取的取值值范范围围 。 a=b+0.40.4mol/La1.3mol/L0mol/Lb0.9mol/L例题分析例题分析将固体将固体NH4I置于密置于密闭容器中，在某温度下容器中，在某温度下发生以生以下反响：下反响：NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 当反响到达平衡当反响到达平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，那么，那么NH3的的浓度度为多少？多少？5mol/L1、在某温度下，可逆反响：、在某温度下，可逆反响：mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)的平衡常数的平衡常数为为，以下，以下说说法正确的法正
14、确的选项选项是是 、越大，到达平衡、越大，到达平衡时时，反响，反响进进展的程度越大展的程度越大、越小，到达平衡、越小，到达平衡时时，反响物的，反响物的转转化率越大化率越大、随反响物、随反响物浓浓度改度改动动而改而改动动、随温度改、随温度改动动而改而改动动AD课堂练习课堂练习2、某温度下，向、某温度下，向10L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)，反响平衡后，反响平衡后I2(g)的的浓浓度度为为0.0200 molL-1试试求求该该温度下温度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数。的平衡常数。平衡常数平衡常数为64.0课堂练习课堂
15、练习3、在一定温度和、在一定温度和压压强强下，将平均分子相下，将平均分子相对质对质量量为为8.5的的N2和和H2的混合气体，充入密的混合气体，充入密闭闭容器中反响，到达平衡容器中反响，到达平衡后，混合气体的平均分子量后，混合气体的平均分子量为为10.0，那么，那么N2的的转转化率化率为为_。 30%4、在一定条件下、在一定条件下发发生反响：生反响：3A(g)+2B(g) xC(g)+2D(g)，在，在 2L 的密的密闭闭容器中，把容器中，把 4molA 和和 2molB 混合，混合，2min后到达平衡后到达平衡时时生成生成 1.6molC,又又测测得得反响速率反响速率 v(D)= 0.2mol
16、(Lmin)-1，以下，以下说说法正确的法正确的选选项项是是 A、B 的的转转化率是化率是20% B、 x= 4C、A 的平衡的平衡浓浓度是度是 1.4molL-1 D、平衡、平衡时时气体气体压压强强是原来的是原来的 0.94倍倍BC课堂练习课堂练习5、一定条件下，在、一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系的化学平衡体系中中,各物各物质质的的浓浓度分度分别别是是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，那么氧气在反响起始，那么氧气在反响起始时时的的浓浓度能度能够够是是 A、0.82mol/L B、02mol/L C、00.8mol/L D、无法确定、无法确定B6、在密、
17、在密闭闭容器中容器中进进展如下反响：展如下反响：X2(g)+Y2(g) 2Z2(g)，知，知X2、Y2、Z2的起始的起始浓浓度度0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下到达达平在一定条件下到达达平衡后衡后,各物各物质质的的浓浓度能度能够为够为 A、Z2为为0.3 mol/L B、Y2为为0.35mol/L C、X2为为0.2mol/L D、Z2为为0.4mol/LAB7、一定条件下、一定条件下,在容在容积为积为2L的密的密闭闭容器里参与一定物容器里参与一定物质质的量的量A,发发生如下反响并建立平衡生如下反响并建立平衡:A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) +
18、2D(g) 测测得平衡得平衡时时各物各物质质的量的量浓浓度是度是: c(A)=0.3mol/L, c(B)=0.2mol/L, c(C)= 0.05mol/L.最初最初向容器里参与向容器里参与A的物的物质质的量是的量是 A、0.5mol B、0.8mol C、0.9mol D、1.2mol C课堂练习课堂练习8、 在一密在一密闭闭容器中，容器中，CO与与H2O混合加混合加热热到到800到达到达以下平衡：以下平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00，假，假设设反响开反响开场时场时CO和和H2O的的浓浓度均度均为为0.200 molL-1，求到达平衡，求到达平衡时时CO转转化化为为CO2转转化率是多少？化率是多少？50%
