化學(xué)反應(yīng)的限度(化學(xué)平衡常數(shù))

1、1）定義：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。1、可逆反應(yīng)（1 1）不能進行到底，有一定限度）不能進行到底，有一定限度（2 2）正反兩個方向的反應(yīng)在同時進行）正反兩個方向的反應(yīng)在同時進行（3 3）一定條件下，正逆反應(yīng)達(dá)平衡）一定條件下，正逆反應(yīng)達(dá)平衡2）特點：2、化學(xué)平衡狀態(tài) (1)V(1)V正正= V= V逆逆00，動態(tài)平衡，動態(tài)平衡(2)(2)各組分濃度一定或物質(zhì)的量一定（不是相等）各組分濃度一定或物質(zhì)的量一定（不是相等）氨氣的用途比較廣泛，大量用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥氨氣的用途比較廣泛，大量用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸，氨還可用做致冷劑，如制化肥、

2、硝酸、銨鹽、以及硝酸，氨還可用做致冷劑，如制化肥、硝酸、銨鹽、純堿以及在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、純堿以及在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、尿素等。其中制化肥、硝酸是較重要的兩種用途。尿素等。其中制化肥、硝酸是較重要的兩種用途。合成氨工廠合成氨工廠高溫、催化劑高溫、催化劑可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3該反應(yīng)是可逆反應(yīng)不可能進行完全該反應(yīng)是可逆反應(yīng)不可能進行完全,可是反應(yīng)進行的程度有多大呢？可是反應(yīng)進行的程度有多大呢？ 高壓高壓第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度 第第1 1課時課時化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù) HIHI2 2/ / HH2 2II2 2 初始濃度

3、（初始濃度（mol/Lmol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/Lmol/L）C C0 0（H H2 2）C C0 0(I(I2 2) )C C0 0(HI)(HI) H H2 2 I I2 2 HIHI0.010670.010670.011960.011960 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.017670.011350.011350.0090440.0090440 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.015590.011340.011340.0075100.0075100 00.0045650.

4、0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.0004798 0.00047980.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.4978354.4978354.6175554.6175554.4324554.4324554.1595454.1595454.3276254.32762交流交流研討研討問題問題1 1：請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)計算平衡時的請根據(jù)表中的實

5、驗數(shù)據(jù)計算平衡時的 HI2/H2I2 的的值，將結(jié)果填入表中。值，將結(jié)果填入表中。實驗測得反應(yīng)H H2 2（g g） I I2 2（g g） 2HI 2HI（g g）在在698.6698.6K K時各物質(zhì)的初始濃度和平衡濃度。 問題問題2 2請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。結(jié)論：結(jié)論： 在保持體系在保持體系溫度不變溫度不變的情況下，不論反應(yīng)物的情況下，不論反應(yīng)物或生成物的初始濃度如何，不論化學(xué)反應(yīng)的方或生成物的初始濃度如何，不論化學(xué)反應(yīng)的方向如何，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，向如何，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后， HIHI2 2/H/H2 2II2 2 的值為一常數(shù)。的值為

6、一常數(shù)。一、化學(xué)平衡常數(shù)（一、化學(xué)平衡常數(shù)（K K）對于任一可逆反應(yīng)對于任一可逆反應(yīng): : aA aA bB cC bB cC dD dD說明說明： 1 1、CC、DD、AA、BB分別表示生成物與反應(yīng)物的平衡濃分別表示生成物與反應(yīng)物的平衡濃度，該式為生成物濃度積與反應(yīng)物濃度積比值，方次度，該式為生成物濃度積與反應(yīng)物濃度積比值，方次a a、b b、c c、d d是物質(zhì)前的系數(shù)。是物質(zhì)前的系數(shù)。 CcDd AaBbK K 2 2、有純固體或純液體參與的化學(xué)反應(yīng)，不列入平衡常數(shù)的表、有純固體或純液體參與的化學(xué)反應(yīng)，不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式；只有溶液和氣體的濃度列入表達(dá)式。達(dá)式；只有溶液和氣體的濃度列入

7、表達(dá)式。交流研討交流研討1molL-1 NH3N21/2 H23/2 NH32N2 H23N2 H23 NH32NH4+ OH-NH3H2OCO2COAg+ Cl-(molL-1)2 反應(yīng)反應(yīng)K K單位單位1 11/2N1/2N2 2(g)(g)3/2 H3/2 H2 2(g) NH(g) NH3 3(g)(g) ( (mol/L)mol/L)112 2N N2 2（g g） 3H 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g) (mol/L)(mol/L)223 32 2NHNH3 3(g) N(g) N2 2(g)(g) 3H 3H2 2(g)(g) ( (mol/L)mol/L

8、)2 24 4NHNH3 3HH2 2O(aq) NHO(aq) NH4 4(aq)(aq) OHOH(aq)(aq) 5 5FeO(s) FeO(s) CO(g) Fe(s)CO(g) Fe(s) COCO2 2(g)(g) 6 6AgCl(s) AgAgCl(s) Ag(aq) (aq) Cl Cl(aq)(aq) 問題問題：通過上面的練習(xí)，你在書寫平衡表達(dá)式時 有了哪些發(fā)現(xiàn)？ o1、對于同一化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各、對于同一化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同。就不同。o2、對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、

9、逆反應(yīng)的平衡常、對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。數(shù)互為倒數(shù)。o3、平衡常數(shù)的單位也與化學(xué)方程式的表示形式、平衡常數(shù)的單位也與化學(xué)方程式的表示形式相對應(yīng)。相對應(yīng)。二、平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項二、平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項 交流研討：閱讀第四十二面資料在線交流研討：閱讀第四十二面資料在線交流交流研討研討o請通過以下各反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應(yīng)可請通過以下各反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反應(yīng)可能進行的程度：能進行的程度：化化 學(xué)學(xué) 反反 應(yīng)應(yīng)K的數(shù)值的數(shù)值反應(yīng)程度反應(yīng)程度2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)（570K） 約為約為101059592HCl(g) H

10、2(g)+Cl2(g) (300K)約為約為1033PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) (470K)約為約為正反應(yīng)幾乎不發(fā)生正反應(yīng)幾乎不發(fā)生正逆反應(yīng)相當(dāng)正逆反應(yīng)相當(dāng)正反應(yīng)接近完全正反應(yīng)接近完全三、平衡常數(shù)的應(yīng)用三、平衡常數(shù)的應(yīng)用 應(yīng)用應(yīng)用1 1平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)進行得越完全。平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)進行得越完全。 如何利用如何利用Q和和K的相對大小判斷反應(yīng)是否的相對大小判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡達(dá)到平衡CcDdK= AaBbcc (C) c d(D)Q= ca (A) c b(B)濃度商：濃度商：把某一反

11、應(yīng)在任何時刻、任何狀態(tài)下的這種濃把某一反應(yīng)在任何時刻、任何狀態(tài)下的這種濃度關(guān)系叫做濃度商，度關(guān)系叫做濃度商，用用Q Q表示。表示。即平衡狀態(tài)下：即平衡狀態(tài)下：Q Q K K如果如果Q QK K或或Q QK K時，則說明該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)時，則說明該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)Q Qc cc c(C)c(C)cd d(D)(D)c ca a(A)c(A)cb b(B)(B)應(yīng)用應(yīng)用2 2：借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一：借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一個可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)個可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)溫度溫度( (K） 序序號號 初始濃度（初始濃度（mol/L） 平衡濃度（平

12、衡濃度（mol/L） c0(H2) c0(I2) c0(HI) H2I2HI698.6698.6 0.010670.010670.011960.01196 0 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.0176754.492854.49280.011350.011350.009040.009044 4 0 00.0035600.0035600.0012500.0012500.015590.0155954.606754.6067 0 0 0 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.

13、00841054.306054.3060798.6 0.011350.011350.009040.00904 0 0 0.004560.004560.001950.001950.008590.008598.28838.2883 0 0 0 00.016550.016550.003390.003390.003390.003390.009770.009778.30138.3013 0 0 0 00.012580.012580.002580.002580.002580.002580.007420.007428.26278.2627 HI2 H2I2H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0結(jié)論

14、：結(jié)論：K僅隨僅隨溫度溫度而改變而改變具體是如何關(guān)聯(lián)，后面學(xué)習(xí)在談！具體是如何關(guān)聯(lián)，后面學(xué)習(xí)在談！恒溫恒溫下，在容積為下，在容積為2L的恒容密閉容器的恒容密閉容器A中通入中通入1mol N2與與1mol H2的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，0，一段時間后，一段時間后，達(dá)到平衡，若達(dá)到平衡，若平衡平衡時時氨氣氨氣的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.4mol。（1）計算此溫度時該反應(yīng)的計算此溫度時該反應(yīng)的 K值為值為 ，（2）若）若降低降低A容器的容器的溫度溫度，該反應(yīng)，該反應(yīng)K值值 （填（填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”）12.5(mol/L)-2增大增大2、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應(yīng)：、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應(yīng)：CO+H2O(g) CO2+H2 H0。其化學(xué)平衡常數(shù)。其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度與溫度T的關(guān)系如下表：的關(guān)系如下表：某溫度下，平衡濃度符合下式：某溫度下，平衡濃度符合下式：CO2H2=CO H2O，試判斷此時的溫度為，試判斷此時的溫度為 K;T(K)70