第2节化学反应限度(1)

1、第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度 第第1 1课时课时 在在19世纪的英国，炼铁工业快世纪的英国，炼铁工业快速发展，但是化学家们发现炼铁高炉速发展，但是化学家们发现炼铁高炉排出的废气含有大量的一氧化碳气体，排出的废气含有大量的一氧化碳气体，刚开始他们认为是因为铁的氧化物和刚开始他们认为是因为铁的氧化物和一氧化碳反应时间不够长，导致反应一氧化碳反应时间不够长，导致反应不完全，于是他们把高炉建的非常高，不完全，于是他们把高炉建的非常高，以增加反应时间，后来发现高炉排出以增加反应时间，后来发现高炉排出的一氧化碳气体并没有减少，为什么的一氧化碳气体并没有减少，为什么会出现这种现象？会出现这种现

2、象？FeO(s)+CO(g) = Fe(s)+CO2(g)追问：追问：1.1.什么是可逆反应？可逆反应有什么特征？什么是可逆反应？可逆反应有什么特征？高温高温1）定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应。行的反应。1 1、可逆反应、可逆反应2 2）特征：）特征：（1 1）同条件下，正、逆反应同时进行。）同条件下，正、逆反应同时进行。（2 2）反应不能进行到底，反应物与生成物共同存在）反应不能进行到底，反应物与生成物共同存在最终在一定条件下达到平衡状态最终在一定条件下达到平衡状态（3 3）连接反应物和生成物的符号为：）连接反应物和生成物的符号为：复习

3、回顾复习回顾2、化学平衡1)定义 2)2)化学平衡的本质：化学平衡的本质：对于同一物质来说，对于同一物质来说， V(V(正正)=V()=V(逆逆) )在在一定条件下一定条件下的的可逆反应可逆反应里，正反应和逆反里，正反应和逆反应应速率相等速率相等，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的浓度保浓度保持不变持不变的状态的状态对于达到平衡状态的可逆反应：对于达到平衡状态的可逆反应： N2 +3H2 2NH3 ，下列有关叙述正确，下列有关叙述正确的是的是( )A反应物和生成物浓度不再发生变化反应物和生成物浓度不再发生变化 B N2的的v(正正)等于等于 NH3的的v(逆逆)CN2的的v(正正)等于

4、等于 N2的的v(逆逆)D正反应和逆反应不再进行正反应和逆反应不再进行 A C练一练3）达到化学平衡状态的特征：）达到化学平衡状态的特征：l_；l_；l_；l_。等：等：平衡时，平衡时，V(正正)=V(逆逆)0定：定：各组分的含量各组分的含量保持不变保持不变变：变：外界条件改变，平衡受到破坏外界条件改变，平衡受到破坏动：动：化学平衡是一个动态平衡化学平衡是一个动态平衡复习回顾复习回顾（动、等、定、变）（动、等、定、变）（不是相等）（不是相等）以可逆反应以可逆反应N2 + 3H2 2NH3为例为例 高温、高压高温、高压 催化剂催化剂1.1.混合体系中各组分（质量、质量分数、物质的量、混合体系中各

5、组分（质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积、体积分数）的含量保持一定物质的量分数、体积、体积分数）的含量保持一定（若为总量保持一定皆不能说明平衡）（若为总量保持一定皆不能说明平衡）2. V正正 = V逆（速率比逆（速率比=计量数之比不能说明平衡）计量数之比不能说明平衡）3. 当反应物气体与生成物气体系数总和不等时，当反应物气体与生成物气体系数总和不等时，压强、混合气体的平均相对分子质量不变，说明平衡压强、混合气体的平均相对分子质量不变，说明平衡4. 当没有外界热源，体系的温度保持不变当没有外界热源，体系的温度保持不变5. 5. 当体系有色时，颜色不再变化当体系有色时，颜色不再变化在一定

6、条件下，反应在一定条件下，反应 2NO + O2NO + O2 2 2NO 2NO2 2 达到平达到平衡的标志是（衡的标志是（ ） A A、NONO、O O2 2、NONO2 2分子数目比是分子数目比是 212212 B B、反应混合物中各组分物质的浓度相等、反应混合物中各组分物质的浓度相等 C C、混合气体的颜色不再变化、混合气体的颜色不再变化 D D、混合气体的平均相对分子质量不变、混合气体的平均相对分子质量不变 E E、混合气体的压强不再变化、混合气体的压强不再变化 F F、V V（NONO）：）：V V（O O2 2）：）：V V（NONO2 2）=2=2：1 1：2 2C D E练一

7、练 HIHI2 2/ / HH2 2II2 2 初始浓度（初始浓度（mol/Lmol/L）平衡浓度（平衡浓度（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

8、.0075100.0075100 00.0045650.0045650.00073780.00073780.013540.013540 00 00.0044890.0044890.00047980.0004798 0.00047980.00047980.0035310.0035310 00 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.5054.5054.6154.6154.4354.4354.1654.1654.3254.32交流交流研讨研讨问题问题1 1：请根据表中的实验数据计算平衡时的请根据表中的实验数

9、据计算平衡时的 HI2/H2I2 的的值，将结果填入表中。值，将结果填入表中。实验测得反应H H2 2（g g） I I2 2（g g） 2HI 2HI（g g）在在698.6698.6K K时各物质的初始浓度和平衡浓度。 问题问题2 2请分析计算所得数据，寻找其中的规律请分析计算所得数据，寻找其中的规律。l不管不管H2,I2和和HI的初始浓度是多大，只要保的初始浓度是多大，只要保持反应体系的持反应体系的温度不变温度不变，达到，达到化学平衡状化学平衡状态态后，后， 就为常数。就为常数。 HI2 H2 I2 我们通常把这个常数称为我们通常把这个常数称为化学平衡常数（化学平衡常数（K)一个反应在同

10、一温度下可以有不同的平衡状态，但一个反应在同一温度下可以有不同的平衡状态，但平衡常数只有一个。平衡常数只有一个。温温 度度 数值数值700K约为约为48.2698.6K约为约为54.4500K约为约为80.3450K约为约为120思考：思考：通过这些数据，通过这些数据，你有什么发现呢？你有什么发现呢？ H2(g)I2(g) 2HI(g) HI2 H2 I2 温度温度 改变，平衡常数改变，平衡常数也发生改变也发生改变对于任一可逆反应：对于任一可逆反应：aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g），），试写出其化学平衡常数的表达式。试写出其化学平衡常数的表达式。 CcDd AaBbK K 注意

11、：对于纯固体和纯液体参加的反应，不列入注意：对于纯固体和纯液体参加的反应，不列入平衡常数表达式中平衡常数表达式中 ，表达式中只包括气态物质和，表达式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。溶液中各溶质的浓度。1、写出反应：写出反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。的单位。2、写出反应：、写出反应：FeO(s) CO(g) Fe(s)CO2(g)的化学平衡常数表达式，并判断的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。的单位。巩固练习巩固练习小结：关于平衡常数注意事项小结：关于平衡常数注意事项2）有纯固体或溶剂参加的反应，它们

12、不列入平衡）有纯固体或溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数表达式常数表达式1）一个化学反应的）一个化学反应的K大小只与温度有关大小只与温度有关3）对于同类型反应，）对于同类型反应，K值越大，反应进行的越完全值越大，反应进行的越完全小结：关于平衡常数注意事项小结：关于平衡常数注意事项l在相同的温度下，已知反应在相同的温度下，已知反应lN2(g)+O2(g) 2NO(g) 平衡常数平衡常数K=3.8410-31; 2SO2(g)+O2 (g) 2SO3平衡常数平衡常数K=3.11026l(mol/L)-1.则在该温度下，两个化学反应的反应程度之则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为（间的关

13、系为（ ）lA、 B、 C、 D、不能确定、不能确定B 为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在计并进行了严密的实验，在298K、333K时分别时分别是测得下表中的数据：是测得下表中的数据： 温度温度 (K) 初始浓度初始浓度( (mol/Lmol/L 平衡浓度平衡浓度( (mol/L) mol/L) K c0(N2O4) c0(NO2) N2O4 NO2 298 0.050 0 0.02175 0.05650 333 0.050 0 0.00488 0.0901请计算相应温度的平衡常数。请计算相应温度的平衡常数。分析表中数据，判断分

14、析表中数据，判断K值随温度的变化关系？值随温度的变化关系？0.14681.664N2O4 (g) 2NO2 (g) ， 0温度温度( (K） 序序号号 初始浓度（初始浓度（mol/L） 平衡浓度（平衡浓度（mol/L） c0(H2)c0(I2) c0(HI) H2I2HI698.6698.6 0.010670.010670.011960.01196 0 00.0018310.0018310.0031290.0031290.017670.0176754.492854.49280.011350.011350.0090440.009044 0 00.0035600.0035600.0012500.0

15、012500.015590.0155954.606754.6067 0 0 0 00.010690.010690.0011410.0011410.0011410.0011410.0084100.00841054.306054.3060798.6 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 00.0125

16、80.012580.002580.002580.002580.002580.007420.007428.26278.2627 HI2 H2I2H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0。H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0结论：结论：K仅随温度而改变仅随温度而改变正向吸热反应，升高温度，正向吸热反应，升高温度，K值增大；值增大；正向放热反应，升高温度，正向放热反应，升高温度，K值减小值减小3、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： CO2 (g) + H2 (g) CO (g) +H2O(g) H0。其化学平。其化学平衡常数衡常数K与温度与温度T的关系如下表：的关系如下表：写出反应的平衡常数表达式写出反应的平衡常数表达式 ;该反应为该反应为 反反应（填应（填“吸热吸热”或或“放热放热”）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。A. 容器中压强不变。容器中压强不变。B. 混合气体中混合气体中c(CO)不变不变C. v正正(H2) = v逆逆(H2O) C. c(CO2)= c(CO)某温度下，平衡浓度符合下式：某温度下，平衡浓度符合下式：CO2H2=CO H2O，试判断此时的温度为，试判断此时的温度为 KT(K)70