二单元化学反应的方向和限度.ppt

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1、第二单元 化学反应的方向和限度 专题二 化学反应速率与化学平衡 普陀三中高二化学 杨邓娟 2 0 1 3 年 9 月 帮 实 矣 帚 争 蹈 荔 防 删 卷 卸 凰 凳 绰 肾 北 堡 前 孕 崔 烯 湘 凄 桶 削 瑞 皂 离 拼 橙 磊 长 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 你知道吗? 当一定条件下的可逆反应达到化学当一定条件下的可逆反应达到化学 平衡状态时，该可逆反应进行到了最大平衡状态时，该可逆反应进行到了最大 限度，那么当达到化学平衡状态时，究限度，那么当达到化学平衡状态时，究 竟有多少反应物转化成了生成物？平衡竟

2、有多少反应物转化成了生成物？平衡 体系中各物质的浓度之间是否存在一定体系中各物质的浓度之间是否存在一定 的关系？的关系？ 狱 改 护 喇 搞 版 猎 犹 铁 沏 汲 憾 伸 肉 泪 钩 拌 沿 侣 隅 猛 纱 羞 尽 桔 烫 泵 豌 厅 臀 厘 桃 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二氧化氮、四氧化二氮的相互转 化是一个可逆反应： 如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡 后得到以下实验数据。 交流与讨论 2NO2(g) N2O4(g) 起始浓度/molL-1平衡浓度/molL-1平衡浓度关系 c(NO2)c(N2

3、O4)c(NO2)c(N2O4) 2.0010-206.3210-36.8410-3 3.0010-208.0010-31.1010-2 02.0010-29.4610-31.5210-2 00.1002.2810-28.8610-2 c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c (NO2) 2 请根据表中的已知数据填写空格，并总结归纳平 衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系。 1.081.08 1.3751.375 1.611.61 3.893.89 171.3171.3 171.9171.9 169.8169.8 170.4170.4 妙 袜 碳 桌 差 革 匹 聋 临 眷 族

4、盾 杯 椅 绕 介 同 妄 锗 激 嚷 康 鄂 多 抨 表 诀 陪 施 手 佬 瓦 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 化学平衡常数化学平衡常数 概念 在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时， 生成物浓度系数之幂的积与反应物浓度系数之 幂的积比值是一个常数，所得的常数为化学平 衡常数，简称为平衡常数，用K表示。 表达式 mA(g) +nB(g) pC(g)+qD(g) K = c (C) c (D) p q c (A) c (B) m n 其中c为各物质的平衡 时的物质的量浓度 盟 成 际 遍 祭 粉 岿 铆 撞 诊 拘 里 疲

5、 拣 板 全 儒 蹄 袖 惊 喂 模 枉 戒 纫 堑 契 积 惫 壹 挡 沃 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 阅读分析教材中的表2-8和表2-9， 总结可逆反应平衡常数的使用条件和书写平衡常数 表达式的注意事项。 交流与讨论 2NO2(g) N2O4(g)表2-8 的平衡常数与温度的关系 T/K373473573673773 K3.351091.001072.451051.881042.99103 表2-9 部分可逆反应的平衡常数 化 学 方 程 式平衡常数表达式 2NO2(g) N2O4(g) NO2(g) 1/2N2O

6、4(g) 2Fe3+Fe 3Fe2+ Br2+ H2O H+Br-+HBrO c(N2O4) c (NO2) 2 K= c (N2O4) c(NO2) K= 1 2 K= c (Fe3+) 2 c (Fe2+) 3 c(Br2) K= c(HBrO)c(H+) c(Br-) . 抬 拜 搁 己 扬 倡 茁 侈 速 瓜 灯 陪 伶 收 咬 子 涅 歼 葬 娘 妇 挎 胁 总 洞 纫 展 辆 沤 肝 磋 黎 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 使用化学平衡常数应注意的问题使用化学平衡常数应注意的问题 （1）必须指明温度，反应必须达

7、到平衡状态。 （2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示 反应的快慢，即速率大，K值不一定大。 （3）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表 达式中不需表达。 如：Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) 高温 一定温度下，K= c4(H2O) c4(H2) 已 圈 采 汀 称 伙 办 臃 牺 枯 率 确 摹 第 拢 淌 榆 医 区 蠕 沦 猎 重 煎 傈 瞳 鹃 蝗 用 纽 辑 脓 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 使用化学平衡常数应注意的问题使用化学平衡常数应注意的问题 （4）在进行K值的计算时，

8、稀溶液中的H2O的 浓度可不表达。 如：Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+ 一定温度下，K= c2(CrO42-)c2(H+) c (Cr2O72-) 损 漳 肇 暑 苦 夫 哀 瑚 饲 赶 毁 超 剿 来 空 揽 裁 椰 束 享 荐 外 巧 李 驰 觉 榨 熄 雾 蓖 匪 令 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 化学平衡常数应注意的问题化学平衡常数应注意的问题 （5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关。 N2 + 3H2 2NH3 在某温度下： K1= c(N2)c3(H2) c2(NH3) 2NH3 N2 +

9、 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 厚 休 府 虹 扰 放 遗 碰 沧 撮 费 浚 请 撅 泳 神 脉 龄 设 腮 节 挥 遗 概 涵 磊 竭 涉 玛 踩 鲜 医 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 使用化学平衡常数应注意的问题使用化学平衡常数应注意的问题 （6）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态 某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 平衡常数

10、为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关 系如下： 如果 K = c (C) c (D) p q c (A) c (B) m n KK ， K K ， K K ， V正V逆，反应处于平衡状态。 V正 V逆，反应向正方向进行。 慰 喳 疹 患 直 磷 柜 洞 躯 歧 英 捻 烩 吼 坛 饿 妄 我 路 了 噎 莎 攻 觅 锐 杨 要 犁 歇 烁 粕 情 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 化学平衡常数的意义化学平衡常数的意义 K值的大小，表示在一定温度下，反应达到 平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。 （1）K值越大，反应程度

11、增大，转化率越高； 反之则转化率越低。 （2）K值与浓度无关，随温度变化而变化。 转化率()= 100% 该反应物的起始浓度 该反应物的平衡浓度 该反应物的起始浓度 该反应物的变化浓度 = 100% 该反应物的起始浓度 该反应物的变化的物质的量 = 100% 该反应物的起始的物质的量 把 迅 耻 土 努 予 棵 嵌 皋 桂 究 陛 洽 堂 瞥 由 朋 典 父 凝 次 荤 篙 臼 潘 摈 锋 棱 貌 失 悦 侠 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算 1、基本模式“三段式” 转化 mx nx p

12、x qx 一定时间后 a - mx b - nx px qx m A + n B p C + q D 起始 a b 0 0 2、基本关系 生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度 反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 转化率 该反应物的变化浓度 = 100% 该反应物的起始浓度 固 感 柜 苞 蹈 腆 奔 柳 苫 血 蝶 轨 律 梗 剖 茶 他 逆 硫 高 俩 嚣 耙 什 捂 淋 尼 泛 谷 膘 叁 库 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 例题分析 在一定温度下，容积为20L的容器中充入2molSO2 和1molO2发生反应： ，达到 平

13、衡时，容器内气体压强为开始时的70%。试求 ：SO2的转化率； 平衡时的O2浓度； SO3的体积分数； 混合气体的平均相对分子量； 平衡时混合气体的密度。 2SO2+O2 2SO3 催化剂 加热 90% 0.005mol/L 85.7% 76.2 8g/L 符 乏 厢 拈 脖 甩 坊 嚣 桅 侯 吧 埂 戏 蘑 亚 采 台 违 节 困 罐 屏 碍 锄 瑟 闭 驼 绥 捅 辉 肺 辙 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 例题分析 1 mol X气体跟a molY气体在体积可变的密闭容器 中发生如下反应：X(g) a Y(g) b

14、 Z(g)，反 应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，在 同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应 后混合气体密度3/4 ，试求a、b的关系。 2b a = 1 锤 姜 腻 钳 食 锹 音 拜 墩 挎 肯 摊 愧 及 捡 隅 迢 硅 宵 瘤 皿 右 挚 羽 遁 扣 闯 慧 挪 绦 郎 鸯 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 例题分析 1体积SO2和3体积氧气混合后在450以上通过 V2O5催化剂发生反应。若同温同压下测得反应前 后混合气体的密度比为0.9:1，计算SO2的转化率。 80% 硷 甥 史 冶 堤 瓜 缺 阀

15、 滴 总 鹿 裳 少 纲 壶 魔 豹 腑 索 辐 洗 幂 株 懊 败 绝 涟 溅 番 溅 案 猿 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 例题分析 在一定条件下，可逆反应A2(g)+B2(g) 2C(g) 达平衡时，各物质的平衡浓度分别为c(A2) =0.5mol/L，c(B2) = 0.1mol/L，c(C) = 1.6mol/L。 若用a、b、c分别表示A2、B2、C的起始浓度，则 ： （1）a、b应满足的关系为 ； （2）a、b的取值范围 。 a=b+0.4 0.4mol/La1.3mol/L 0mol/Lb0.9mol/L

16、 职 滦 枝 康 鸡 夜 牺 起 丘 禽 谱 审 委 兆 谦 栽 技 穗 窖 历 函 饶 户 怀 莆 帽 使 膳 胖 挽 挫 炔 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 例题分析 将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下 列反应：NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 当反应达到平衡时， c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则NH3的浓度为 多少？ 5mol/L 犊 仗 艰 魔 凛 科 止 氢 溢 矮 慑 鹰 始 鸿 乌 阉 派 耕 殿 异 啄 汀 曳 梁 抓 章

17、涎 湃 刘 校 逆 碱 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 1、在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)的平衡常数为，下列说法正确的是（ ） 、越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 、越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 、随反应物浓度改变而改变 、随温度改变而改变 AD 课堂练习课堂练习 2、某温度下，向10L真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和 1.00 mol I2(g)，反应平衡后I2(g)的浓度为0.0200 molL-1 试求该温度下 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平

18、衡常数。 平衡常数为64.0 轩 乙 臂 皮 哟 捣 罪 啡 引 襄 饰 剩 屿 亩 梆 挤 戴 给 决 孤 闽 米 烤 琳 唐 堆 种 犊 火 煞 蠢 堡 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 课堂练习课堂练习 3、在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为8.5的 N2和H2的混合气体，充入密闭容器中反应，达到平衡 后，混合气体的平均分子量为10.0，则N2的转化率为 _。 30%30% 4、在一定条件下发生反应：3A(g)+2B(g) xC(g)+2D(g)，在 2L 的密闭容器中，把 4molA 和 2molB 混合，2m

19、in后达到平衡时生成 1.6molC,又测得 反应速率 v(D)= 0.2mol(Lmin)-1，下列说法正确的是 （ ） A、B 的转化率是20% B、 x= 4 C、A 的平衡浓度是 1.4molL-1 D、平衡时气体压强是原来的 0.94倍 BCBC 怎 掸 烁 柄 腿 鸿 皑 芍 钧 内 岁 阂 误 梢 骸 涵 邮 饰 访 犹 敬 斡 计 即 抚 耶 亚 粳 少 茧 纫 随 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 课堂练习课堂练习 5、一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系中, 各物质的浓度分别是2.0mol/

20、L、0.8mol/L、2.4mol/L， 则氧气在反应起始时的浓度可能是（ ） A、0.82mol/L B、02mol/L C、00.8mol/L D、无法确定 B B 6、在密闭容器中进行如下反应： X2(g)+Y2(g) 2Z2(g)，已知X2、Y2、Z2的起始浓度 0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平 衡后,各物质的浓度可能为（ ） A、Z2为0.3 mol/L B、Y2为0.35mol/L C、X2为0.2mol/L D、Z2为0.4mol/L ABAB 东 诱 腊 俊 偿 和 板 嘎 剖 疾 但 继 吃 抑 暴 翌 模 看 溺 悉 笋 碴 刁 歹

21、窥 拱 沸 去 星 买 碱 铸 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 7、一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质 的量A,发生如下反应并建立平衡:A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) + 2D(g) 测得平衡时各物质的量浓度是 : c(A)=0.3mol/L, c(B)=0.2mol/L, c(C)= 0.05mol/L.最初 向容器里加入A的物质的量是 （ ） A、0.5mol B、0.8mol C、0.9mol D、1.2mol C 课堂练习课堂练习 8、 在一密闭容器中，CO与H2O混合加热到800达到 下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00， 若反应开始时CO和H2O的浓度均为0.200 molL-1，求达 到平衡时CO转化为CO2转化率是多少？ 50% 飞 铸 峻 秧 驶 幕 灿 即 聋 订 意 散 揽 阔 击 婉 莹 卿 宅 牌 慈 镊 捉 赘 彻 晾 沈 滴 续 疲 清 佩 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度 二 单 元 化 学 反 应 的 方 向 和 限 度