1、第二節 化學反應的限度（第 1）【學習目標】1. 了解化學平衡常數的定義，能正確書寫給定反應的平衡常數表達式，并能進行相應的簡單計算；2. 理解化學平衡常數的應用及意義【知識回顧】可逆反應和化學平衡1.可逆反應和不可逆反應在同一條件下，既能向方向又能向方向進行的反應稱為可逆反應。如果反應只能向一個方向進行，則稱不可逆反應同一條件下，同時進行反應物不能完全轉化為生成物。使用“”2. 化學平衡狀態：(1)定義：就是指在一定條件下的反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態化學平衡狀態的特征 ：逆等動定變同一、化學平衡常數【活動探究】已知反應 H2 (g)I2 (g)

2、2HI (g) ， 0。在 698.6K 時分別用不同起始濃度的 H2、I2(g)、HI 進行反應，平衡后得到以下實驗數據。1、請計算填寫表中空格。見42 頁。2、上述數據，你能得出什么結論？結論：不管 H2,I2 和 HI 的初始濃度是多大，只要保持反應體系的溫度不變，達到化學平衡狀態后， 就為常數。通常此常數稱為 ，符號為【試一試】對于任意可逆反應：aA（g）+bB（g）常數的表達式。cC（g）+ dD（g），寫出其化學平衡寫出反應：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的化學平衡常數表達式，并判斷 K 的。1、 對于一般的反應 aA +bBcC + dD當溫度一定，達到化學平衡時，

3、其平衡常數表達式：注意：平衡常數表達式中不包括體和濃度項(因為它們的濃度為常數)，只包括氣態物質和溶液中各溶質的濃度。對于確定的反應，K 只隨溫度變，不因濃度壓強而變。先填完43 頁“交流 研討”表格，再做以下填空對于同一化學反應，由于不同，各反應物、生成物的系數不同，平衡常數的表達式就不同。對于一個反應，正、逆反應的平衡常數之間關系是互為平衡常數的也與相對應。練習 在 2000K 時,反應 CO(g)+1/2O2(g）CO2（g） 的平衡常數為 K,則相同溫度下反應2CO2（g）A、 1/K2CO(g) + O2（g）的平衡常數為（）（K）-1/2K2C、 （1/K）2B、D、2、平衡常數的

4、應用判斷反應可能進行的程度，估計反應的可能性。K 越 ，說明反應進行的越判斷反應進行的方向、反應是否達到平衡狀態濃度商：對化學反應 aA+bBcC+dD 的任意狀態稱為濃度商。符號QK 時，反應已達平衡， QK 時，反應逆向進行， QK 時，反應正向進行練習 ：已知 800C 時，化學反應 CO(g)+H2O(g)試推導在下列濃度下反應進行的方向CO2(g)+H2（g） ,K=1【鞏固練習】1.298K 時，向某密閉容器中充入 N2、O2，發生反應 N2(g)+O2(g)2NO(g) 達到平衡。寫出該反應的平衡常數表達式；若 298K 時，K=110-30，測得平衡時N2 與 O2 的濃度均為

5、 1mol/L，試求 NO 的平衡濃度；保持溫度不變，測得反應進行的某一時刻，N2、O2、NO 濃度分別為 10 mol/L、10 mol/L、110-5mol/L，此時該反應是否達到平衡狀態？若要達到平衡，反應應向方向進行。2、恒溫下，在容積為 2 L 的恒容密閉容器 A 中通入 1 mol N2 與 1mol H2 的混合氣體，發生如下反應：N2 (g) + 3 H2(g)質的量為 0.4mol。2NH3(g)，0，一段時間后，達到平衡，若平衡時氨氣的物（1）此溫度時該反應的 K 值為。序號CO（mol./L）H2O（mol./L）CO2（mol./L）H2（mol./L）反應進行方向12

6、31.70.71.60.80.60.50.31.00.40.40.50.3（2）若在此溫度下，向另一容積為 1 L 的恒容容器 B 中按物質的量分別為 2 mol 、1 mol 、1mol 充入 N2、H2、NH3，此時,該反應是否處于平衡狀態(填“是”或“否”)，此時若沒有達平衡，反應向方向進行。第二節化學反應的限度（第 2）【學習目標】1、理解平衡轉化率的涵義2、能夠進行平衡轉化率的計算。二、平衡轉化率()1、表達式：對于化學反應 aA+bB(A)=cC+dD，反應物A 的平衡轉化率可表示為：2、平衡轉化率的有關計算關于平衡常數和平衡轉化率的計算主要有以下三種類型(1)已知初始濃度和平衡濃

7、度求平衡常數和平衡轉化率例 1：對于反應 2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ,若在一定溫度下，將 0.1mol 的 SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一體積為 2L 的密閉容器中，當達到平衡狀態時，測得容器中有 0.088mol的 SO3(g)試求在該溫度下此反應的平衡常數。求SO2(g)和O2(g)的平衡轉化率解：由例 1 可知，一個已標明化學方程式的化學反應，在溫度一定時雖然只有一個平衡常數，但是不同反應物的平衡轉化率可能不同。因此，脫離具體的反應物談化學平衡轉化率是沒有意義的。【練習】1.在密閉容器中，將NO2 加熱到某溫度時，可進行如下反應：2NO22NO+O2，在

8、平衡時各物質的濃度分別是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.試求：該溫度下反應的平衡常數。開始時NO2 的濃度。（3）NO2 的轉化率。2.在某溫度下，已知反應 H2 (g)I2 (g)2HI (g)。將H2(g)和 I2(g)各 0.1mol 混合物充入 10L的密閉容器中，充分反應達到平衡時，測得H2=0.0080mol/L，求：(1)反應的平衡常數(2)其它條件不變，充入的 H2(g)和 I2(g)各 0.2mol,求達平衡時各物質的平衡濃度。(2) 已知平衡轉化率和初始濃度求平衡常數例 2:反應SO2(g)+ NO2(g)SO3(g)+NO

9、(g),若在一定溫度下，將物質的量濃度均為2mol/L 的 SO2(g)和 NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態時，測得容器中SO2(g)的轉化率為 50%，試求：在該溫度下。此反應的平衡常數。若SO2(g)的初始濃度增大到 3mol/L, NO2(g)的初始濃度仍為 2mol/L，則 SO2(g)、NO2(g)的轉化率變為多少？解：(3)已知平衡常數和初始濃度求平衡濃度及轉化率。例 3. 在 1200時測得下列反應達平衡時,k=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反應從 CO2(g)和 H2(g)開始，且 CO2(g)和 H2(g)的初始濃度分別為A、B、C

10、 三種情況。試計算 A 情況下各物質的平衡濃度及 CO2(g)和 H2(g)平衡轉化率解：C0(CO2)mol/LC0(H2)mol/LA0.01000.0100B0.01000.0120C0.01000.0080將 A、B、C 組數據計算各物質的平衡濃度和平衡轉化率()結果分析比較，得出什么結論？（見46 頁表格）化學平衡常數與轉化率的區別和聯系由化學平衡常數 K 可以推斷反應進行的，K 越大，說明反應進行的越，反應物的轉化率也越，但 K 只與有關；轉化率也可以表示某一可逆反應進行的， 越大，反應進行的越，但是 與反應物的起始濃度等有關，轉化率變化了， K變化。【練習】3、 在 2L 的容器

11、中充入 1mol CO 和1mol H2O(g),發生反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800時反應達平衡,若 k=1.求：（1）CO 的平衡濃度和轉化率。（2）溫度不變，該容器中充入多少？1mol CO+2mol H2O(g)，CO 和H2O(g)的平衡濃度和轉化率是（3）溫度不變，該容器中充入多少？1mol CO+4mol H2O(g)，CO 和H2O(g)的平衡濃度和轉化率是（4）溫度不變，要使 CO 的轉化率達到 90%，在題干條件下還要充入 H2O(g)物質的量為多少？解：第二節化學反應的限度（第 3）【學習目標】通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響，并能

12、用相關理論加以解釋。化學平衡是有條件的平衡。由于溫度、濃度和壓強的變化而使可逆反應由一個平衡狀態變為另一個平衡狀態的過程，稱為 三、反應條件對化學平衡的影響1、溫度的影響H= _57.2kJmol-1【活動探究】已知 2 NO2(g)N2O4(g)（ ）色（）色分別將盛有NO2 的燒瓶放在空氣、冷水和熱水中，持續一段時間直到顏色不再發生變化為止。請觀察實驗現象，填寫下表。【概括整合】從實驗事實可以看出，降低溫度，平衡向生成的方向即熱的方向移動；升高溫度，平衡向生成的方向即熱的方向移動。改變溫度，平衡常數發生改變，溫度對化學平衡的影響是通過改變平衡常數來實現的。可以利用溫度對化學平衡的影響來判斷

13、某反應是吸熱反應還是放熱反應。練、化學反應 2A+B2C 達到平衡后升高溫度，C 增加，關于此反應說法正確的是B、沒有顯著熱量變化 D、原平衡沒有移動A、放熱反應C、吸熱反應2、在體積一定的密閉容器中，進行化學反應 CO2(g)+H2(g)數和溫度的關系如下表：CO(g)+H2O(g),其化學平衡常回答：(1)該反應的化學平衡常數表達式 K=(2)該反應為反應(填“吸熱”或“放熱”). 某溫度下,平衡濃度符合下式：c( CO2) c(H2) = c( CO) c(H2O)，則此時的溫度為；若 c( CO2) c(H2) c( CO) c(H2O)，則反應體系的溫度應控制在。2、濃度的影響-【交

14、流研討】 請根據反應Fe(SCN)3 的化學平衡常數表達式 K 與濃度商 Q 的關系,分別增大反應物和增大生成物濃度對化學平衡的影響。【理論】增大反應物濃度或減少生成物濃度，化學平衡向移動，減少反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向移動。實驗內容實驗現象實驗結論改 變 濃 度Q、K 關系平衡移動方向增大反應物濃度增大 c( FeCl3)或 c()增大生成物濃度增大 c （Fe(SCN)3）t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6序號實驗內容實驗現象實驗結論(平衡移動方向)溫度變化混合氣體顏色c(NO2)1將充有 NO2 的燒瓶放入冷水中2將充有 NO2 的燒瓶放入

15、熱水中【概括整合】若增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，QK，平衡向移動。（填正、逆）改變濃度，化學平衡發生移動，K 有變化嗎？ 有變化嗎？3、壓強的影響假設下列表中的各反應已經達到平衡狀態，若保持溫度不變，將容器體積壓縮為原來的一半（體系壓強增至 2 倍），試分析化學平衡將如何移動（Vg：反應前后氣態物質系數的變量）同樣的思路考慮體積增加到原來的兩倍時分析化學平衡將如何移動。49 頁內容，2NO2（g）N2O4（g）；H0【小結】增大壓強，平衡向的方向移動；減小壓強，平衡向的方向移動。特例：改變壓強，化學平衡不移動。(對于反應前后氣體體積不變的反應)2NO2（g）N2O4（g）平衡體系中加入

16、惰性氣體也能使總壓增大，這種改變是思考：向否能引起平衡的移動？練習：密閉容器中的反應 N2(g) + 3H2(g)完成下表2NH3(g)，H0若僅改變影響平衡的一個條件，實驗條件現象（顏色深淺變化）現象變化的原因增大壓強紅棕色先變后變 最終比原來減小壓強紅棕色先變后變 最終比原來編號反應gKV=1/2V0(P=2P0)各氣體的濃度變化濃度商（Q）Q 與 K的關系平衡移動的方向AN2(g)+O2(g)2NO(g)C= 2C0BN2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)CN2O4(g)2NO2(g)1分 別 取 兩 滴0.01molL-1FeCl3與混合2向 1 中再加少量溶液3向 1 中再加少量

17、1molL-1 FeCl3 溶液化學平衡移動規律：在封閉體系中，如果僅改變平衡體系的一個條件（如溫度、濃度、壓強），平衡將向能夠這種改變的方向移動。第二節 化學反應的限度（第 4）鞏固練習1. 關于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(K)書寫形式，正確的是2.關于平衡常數,下列說法不正確的是A.平衡常數不隨反應物或生成物的濃度的改變而改變 B.平衡常數隨溫度的改變而改變C. K 值越大,反應進行的程度越大D. 溫度越高,K 值越大3.在一定條件下,反應 CO+NO2下列判斷正確的是A.正反應為吸熱反應 C.CO 的平衡轉化率降低CO2+NO 達到平衡后，降低溫度，混和氣體的

18、顏色變淺。B.正反應為放熱反應D.各物質的濃度不變4.對于任意一個化學平衡體系，采取下列措施，一定會使平衡發生移動的是A.加入一種反應物C.升高溫度B.增大體系的壓強D.擴大容器體積5.在注射器內充入NO2，平衡后在恒溫下進行壓縮，當體積減小 1/4 時，則A 體系顏色比原來深C.體系顏色不變B.體系顏色比原來淺D.注射器內壓強不變6.有一處于平衡狀態的反應A(g) + 3B(g)移動，應選擇的條件是2C(g)H0 C升高溫度平衡正向移動B正反應的H0 D降低溫度平衡正向移動2HBr(g) 的H0，達到化學平衡狀態且其他條件14.在一定條件下，反應不變時：H2(g)+Br2(g)如果升高溫度,平衡混合物的顏色；體積固定，容器中加入一定量的氫氣，化學平衡移動，Br2(g)(變大、變小)15.鉻酸鉀(K2CrO4)與重鉻酸鉀(K2Cr2O7)有如下轉化:已知重鉻酸鉀的稀溶液呈橙紅色。2-+2CrO4 + 2H黃色Cr2O72-