第七章化学反应速率和化学平衡常数课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第七章化学反应速率和化学平衡常数课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第七 化学反应 速率 化学平衡 常数 课件
- 资源描述:
-
1、2 0 2 2 年年 6 月月 6 日 星 期 一日 星 期 一第二节化学平衡和化学反应进行的方向第二节化学平衡和化学反应进行的方向9、溶液中有可逆反应、溶液中有可逆反应2A + B + H2O C + D(A、B、C、D都溶于水)已达到平衡,往平衡体系中加都溶于水)已达到平衡,往平衡体系中加水稀释,平衡向水稀释,平衡向方向移动,理由方向移动,理由是是_逆反应逆反应反应物的系数大,浓度减小对反应物影反应物的系数大,浓度减小对反应物影响大,故平衡向增大反应物浓度的方向响大,故平衡向增大反应物浓度的方向移动,即向逆反应方向移动移动,即向逆反应方向移动1.化学平衡移动的实质是什么?化学平衡移动的实质
2、是什么? 外界条件影响了反应速率,使得外界条件影响了反应速率,使得v正正v逆,平衡逆,平衡将发生移动。将发生移动。 2某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,若化某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,若化学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?若平衡学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?发生移动,化学反应速率一定改变吗? 不一定,如反应前后气体体积不变的反应,增大不一定,如反应前后气体体积不变的反应,增大压强或使用催化剂,速率发生变化,但平衡不移动。压强或使用催化剂,速率发生变化,但平衡不移动。 一定,化学平衡移动的根本原因就是外界条件改一定,化学平衡移动的根本原因
3、就是外界条件改变,使变,使v(正正)v(逆逆)才发生移动的。才发生移动的。 一定温度下,在固定容积的密闭容器里发生反应:一定温度下,在固定容积的密闭容器里发生反应: 若该反应的若该反应的逆逆反应速率与时间的关系如下图所示:反应速率与时间的关系如下图所示:t t2 2时时,平衡向,平衡向 (填(填“正正”或或“逆逆”,下同)反应,下同)反应方向移动;方向移动;t t6 6时,平衡向时,平衡向 反应方向移动。反应方向移动。可见反应在可见反应在t t1 1、t t3 3、t t5 5、t t7 7时都达到了平衡,而时都达到了平衡,而t t2 2、t t4 4、t t6 6、t t8 8时都改变了条件
4、,试判断改变的条件是时都改变了条件,试判断改变的条件是t t2 2时时 ;t t4 4时时 ;t t6 6时时 ;t t8 8时时 。N2(g)3H2(g) 2NH3(g);H92.2kJ/mol 正正升温或增大升温或增大NH3的浓度的浓度减压减压增大反应物浓度增大反应物浓度使用催化剂使用催化剂逆逆2、化学平衡常数、化学平衡常数1概念概念在一定在一定温度温度下,当一个可逆反应达到下,当一个可逆反应达到_时,时,生成物生成物与反应物与反应物_的比值是一个常数,的比值是一个常数,用符号用符号表示。表示。2表达式表达式对于反应对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),K(固体固体和和纯液体
5、纯液体的浓度为常的浓度为常数,通常不计入平衡常数表达式中数,通常不计入平衡常数表达式中)。化学平衡化学平衡 浓度计量数次方的乘积浓度计量数次方的乘积 浓度计量数次方的乘积浓度计量数次方的乘积 K 3意义意义(1)K值越大,反应物的转化率值越大,反应物的转化率,正反应,正反应进行的程度进行的程度。(2)K只受只受影响,与反应物或生成物的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。正、逆反应若反应方向改变,则平衡常数改变。正、逆反应的平衡常数互为的平衡常数互为倒数倒数。若方
6、程式中各物质的系数。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变改变。越大越大温度温度越大越大平衡常数表达式的书写平衡常数表达式的书写(1)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K =注意注意1:纯固态和纯液态不写入:纯固态和纯液态不写入K(浓度为(浓度为1) c(CO2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) K = c(CO)/ c(CO2) c(H2) 稀溶液稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:度也不必写在平衡关系式中,如:Cr2O7
7、2-+H2O 2CrO42-+2H+K =c2 (CrO42-) c2 (H+) /c(Cr2O72-)(2)2NO2(g) N2O4 (g) K1= N2O4(g) 2NO2(g) K2= NO2 (g) 1/2N2O4(g) K3=(3)FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq);K=注意注意2:以上三个反应的平衡常数之间的关系:以上三个反应的平衡常数之间的关系注意注意3:需要用实际参加反应的离子浓度表示:需要用实际参加反应的离子浓度表示)NO(c)ON( cK22421 )ON(c)NO(cK42222 )NO(c)ON(cK242213 2321
8、KK1K 4应用应用(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小判断、比较可逆反应进行程度的大小 K值越大,反应进行的程度值越大,反应进行的程度 ; K值越小,反应进行的程度值越小,反应进行的程度 (2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态判断可逆反应是否达到化学平衡状态 对于可逆反应对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g),在一,在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:系: 浓度商浓度商Q .越大越大越小越小QK反应向反应向 方向进行,方向进行,v(正正) v(逆逆)正反应正反应K反应处于反应处于 状态,状态,v(正正) v(逆
9、逆)化学平衡化学平衡K反应向反应向 方向进行,方向进行,v(正正) v(逆逆)逆反应逆反应(3)判断可逆反应的反应热判断可逆反应的反应热 若升高温度,若升高温度,K值增大,则正反应值增大,则正反应为为 反应;反应; 若升高温度,若升高温度,K值减小,则正反应值减小,则正反应为为 反应反应(4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率的转化率吸热吸热放热放热特别提示特别提示化学平衡常数化学平衡常数K值的大小是可逆反应值的大小是可逆反应进行进行程度程度的标志,它能够表示可逆反应进的标志,它能够表示可逆反应进行的完全行的完全程度程度。一个反应的。一个反应的K值
10、越大,表值越大,表明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物的转化率也越大。可以说,度越小,反应物的转化率也越大。可以说,化学平衡常数是在一定温度下一个反应本化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的身固有的内在性质内在性质的定量体现。的定量体现。8对于给定反应,正逆反应的化学平衡常数一样对于给定反应,正逆反应的化学平衡常数一样吗?是什么关系?吗?是什么关系?正逆反应的化学平衡常数不一样,互为倒正逆反应的化学平衡常数不一样,互为倒数关系。数关系。9化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数是增大还是减
11、少?学平衡常数是增大还是减少?温度升高化学平衡常数不一定增大或减小,温度升高化学平衡常数不一定增大或减小,若正反应是吸热反应,则温度升高若正反应是吸热反应,则温度升高K值增大,值增大,反之则减小。反之则减小。3下列说法是否正确?下列说法是否正确?(画画“”或或“”)(1)C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)的平衡常数表的平衡常数表达式为达式为K (2)K相对应的化学方程式为相对应的化学方程式为H2(g)CO2(g)CO(g)H2O(g)(3)可以用化学平衡常数定量描述化学反应的限度可以用化学平衡常数定量描述化学反应的限度 (4)对于对于N2(g)3H2(g) 2NH3(g)达到平衡,在温
12、达到平衡,在温度不变、容积不变的密闭容器中充入度不变、容积不变的密闭容器中充入N2,化学平衡,化学平衡常数不变常数不变(5)化学平衡移动,化学平衡常数一定改变化学平衡移动,化学平衡常数一定改变4在一定温度下将在一定温度下将3 mol CO2和和2 mol H2混合于混合于2 L的密的密闭容器中,发生如下反应:闭容器中,发生如下反应: CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式该反应的化学平衡常数表达式K_。(2)已知在已知在700 时,该反应的平衡常数时,该反应的平衡常数K10.6,则该,则该温度下反应温度下反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g
13、)的平衡的平衡常数常数K2_,反应,反应1/2CO2(g)1/2H2(g) 1/2CO(g)1/2H2O(g)的平衡常数的平衡常数K3_。(3)已知在已知在1 000 时,该反应的平衡常数时,该反应的平衡常数K41.0,则该,则该反应为反应为_反应反应(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)。1.670.77吸热吸热 温度升高,温度升高,K增大,化学平衡向增大,化学平衡向方向方向移动;移动;反应条件对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响1、温度的影响、温度的影响温度改变,化学平衡常数发生变化温度改变,化学平衡常数发生变化N2(g)3H2(g) 2NH3(g);H92.2kJ/mol 温度升高,温
14、度升高,K,化学平衡向,化学平衡向方方向移动;向移动;正反应正反应或吸热或吸热减小减小逆反应逆反应或吸热或吸热2.浓度的影响浓度的影响(1)其它条件不变时,改变物质的浓度,)其它条件不变时,改变物质的浓度,K(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)。(2)增大一种反应物的浓度,)增大一种反应物的浓度,将使将使QK,化学,化学平衡将向平衡将向移动。移动。减小一种生成物的浓度,减小一种生成物的浓度,将使将使QK,化学平衡,化学平衡将向将向移动。移动。增大一种生成物的浓度,增大一种生成物的浓度,将使将使QK,化学平衡,化学平衡将向将向移动。移动。减小一种反应物的浓度,减小一种反应物的浓度
15、,将使将使QK,化学平衡,化学平衡将向将向移动。移动。不变不变正反应方向正反应方向正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向逆反应方向逆反应方向N2(g)3H2(g) 2NH3(g);H92.2kJ/mol 3.压强的影响压强的影响其它条件不变时,改变体系的压强,其它条件不变时,改变体系的压强,K(填填“增增大大”“”“减小减小”或或“不变不变”)。A. 改变压强,改变压强,V = 0 ,化学平衡,化学平衡;B. V 0 ,增大压强,化学平衡将向,增大压强,化学平衡将向移动;移动;C. V 0问题:改变什么条件问题:改变什么条件才能减少高炉尾气中才能减少高炉尾气中CO的含量?的含量?列举排除法列
16、举排除法(1)为减少高炉尾气中)为减少高炉尾气中CO的含量,的含量,17世纪初,有世纪初,有人提出通过增加高炉的高度,让人提出通过增加高炉的高度,让CO与与Fe2O3充分接充分接触来达到目的,然而,高炉增高后,高炉尾气中的触来达到目的,然而,高炉增高后,高炉尾气中的CO的含量并未改变,其原因是的含量并未改变,其原因是。(2)已知)已知1100时,上述反应的平衡常数时,上述反应的平衡常数K0.263。若此时测得高炉中若此时测得高炉中c(CO2)0.025molL-1 ,c(CO)0.1molL-1 ,在这种情况下,该反应是否处于平衡状,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态态。此时,化学反应速率。
17、此时,化学反应速率v正正v逆逆,其原因,其原因是是。Fe2O3(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO2(g)该反应为可逆反应,反应一段时间后将达平衡,该反应为可逆反应,反应一段时间后将达平衡,平衡混合物中各成分的百分含量不随时间的延长平衡混合物中各成分的百分含量不随时间的延长而改变。而改变。否否c(CO2)/c(CO)0.263 ,反应向正反应方向进行,反应向正反应方向进行,即即v正正大于大于v逆逆。 在密闭容器中进行的如下反应:在密闭容器中进行的如下反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)SO2的起始浓度是的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是的起始浓度是1mol/l
18、,当当SO2的转化率为的转化率为80%时时,反应达到平衡状态反应达到平衡状态.(1)求反应的平衡常数)求反应的平衡常数(2)若将平衡时反应混合物的压强增大)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍倍,平衡将平衡将如何移动如何移动?(3)若将平衡时反应混合物的压强减少)若将平衡时反应混合物的压强减少1倍倍,平衡将平衡将如何移动如何移动?(4)平衡时保持体积不变)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀向平衡混合气体中充入稀有气体有气体Ar,使体系总压变为原来的使体系总压变为原来的3倍倍,平衡又将如何移平衡又将如何移动动? 在密闭容器中进行的如下反应:在密闭容器中进行的如下反应: 2SO2(g) +
19、O2(g) 2SO3(g)SO2的起始浓度是的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是的起始浓度是1mol/l,当当SO2的转化率为的转化率为80%时时,反应达到平衡状态反应达到平衡状态.(1)求反应的平衡常数)求反应的平衡常数(2)若将平衡时反应混合物的压强增大)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍倍,平衡将平衡将如何移动如何移动?解析:解析: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)起始时起始时(mol/l) 转化了转化了(mol/l)平衡时平衡时(mol/l) 0.4 1 0 0.480% 1/20.480% 0.32 0.08 0.84 0.32K=0.322(0.84 0.
20、082)= 400/21 Qc=0.642(1.68 0.162)=200/21400/21.即即QcK 在密闭容器中进行的如下反应:在密闭容器中进行的如下反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)SO2的起始浓度是的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是的起始浓度是1mol/l,当当SO2的转化率为的转化率为80%时时,反应达到平衡状态反应达到平衡状态.(1)求反应的平衡常数)求反应的平衡常数(3)若将平衡时反应混合物的压强减少)若将平衡时反应混合物的压强减少1倍倍,平衡将平衡将如何移动如何移动?(4)平衡时保持体积不变)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀向平衡混
21、合气体中充入稀有气体有气体Ar,使体系总压变为原来的使体系总压变为原来的3倍倍,平衡又将如何移平衡又将如何移动动?解析:解析: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)起始时起始时(mol/l) 转化了转化了(mol/l)平衡时平衡时(mol/l) 0.4 1 0 0.480% 1/20.480% 0.32 0.08 0.84 0.32K=0.322(0.84 0.082)= 400/21 平衡向逆方向移动平衡向逆方向移动 平衡不发生移动平衡不发生移动 思考:在一定温度的密闭容器中,思考:在一定温度的密闭容器中,对于反应对于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),(1)将容器的体
22、积扩大两倍,该平衡向哪)将容器的体积扩大两倍,该平衡向哪个方向移动?个方向移动?(2)保持)保持H2的浓度不改变的浓度不改变将容器的体积将容器的体积扩大两倍,该平衡向哪个方向移动?扩大两倍,该平衡向哪个方向移动?平衡向逆方向移动平衡向逆方向移动 平衡不发生移动平衡不发生移动 在某一密闭容器中,一定温度下发生反应:在某一密闭容器中,一定温度下发生反应:2SO2+O2 2SO3,并达到平衡,现只改变平衡的一个条件:,并达到平衡,现只改变平衡的一个条件:试回答:试回答:(1)若原平衡的)若原平衡的SO2的浓度的浓度c (SO2)1 mol/L,现把,现把c (SO2)增加为增加为1.5mol/L,达
23、新平衡,达新平衡c/(SO2) (填取值范围,下同填取值范围,下同)(2)若原平衡的)若原平衡的SO2的浓度的浓度c(SO2)1 mol/L,现把,现把c(SO2)减小为减小为0.5mol/L,达新平衡,达新平衡c/(SO2) ;(3)若原平衡的压强为)若原平衡的压强为P,现把压强增加为,现把压强增加为PP,达新平衡,达新平衡P/ (填取值范围填取值范围)(4)若原平衡的压强为)若原平衡的压强为P,现把压强减小为,现把压强减小为PP,达新平衡,达新平衡P/ (填取值范围填取值范围)(5)若原平衡的温度为)若原平衡的温度为T,现把温度升高为(,现把温度升高为(TT),达新平衡达新平衡T/ (填取
24、值范围,绝热容器填取值范围,绝热容器)(6)若原平衡的温度为)若原平衡的温度为T,现把温度降低为(,现把温度降低为(TT),达新平衡达新平衡T/ (填取值范围,绝热容器填取值范围,绝热容器)1mol/L c/ (SO2)1.5mol/L 0.5mol/L c/ (SO2)1mol/L PP/PP PP P/P TT/(TT) (TT)T/T 2.2.勒夏特列原理勒夏特列原理 (1 1)内容)内容 如果改变影响平衡的条件之一如果改变影响平衡的条件之一(如(如 、或、或 ), ,平衡平衡将向着能够将向着能够 的方向移动。的方向移动。 (2 2)适用)适用 该原理适用于该原理适用于化学平衡化学平衡、
展开阅读全文