2.2.1化学平衡常数与转化率 课件 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章 第二节 化学反应的限度 第一课时 化学平衡常数与转化率 学习目标： 1.认识化学平衡常数和平衡转化率是表征反应限度的物理量。 2.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向之间的关系。 3.能书写平衡常数表达式，能进行平很常数、转化率的简单计算。 知识点一：化学平衡 知识回顾： 已知合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在298K时:ΔH=－92.2kJ·mol－1 ΔS= －198.2J·K －1 ·mol－1 请根据反应的焓变和熵变分析298K时，合成氨反应能否自发进行。 根据判据计算： ΔH － TΔS= －92.2kJ·mol－1 －298K×（－198.2×10－3kJ·K －1 ·mol－1 ） =－33.1 kJ·mol－1 ＜0 该反应常温下能自发进行，这是否就足够了呢？ 知识点一：化学平衡 1.化学平衡 （1）概念：在一定条件下的可逆反应中，V正=V逆，反应混合物中各组分浓度不变的状态。 （2）标志： ①动态标志：V正=V逆≠0 ②静态标志：各种“量”不变 浓度不变→m、n、百分含量(物质的量分数、质量分数)保持不变 研究对象 动态标志 静态标志 知识点一：化学平衡 化学平衡状态判断图像 速率—时间图像 浓度—时间图像 知识点二：化学平衡状态的判断 化学平衡状态判断 对于反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) （1）动态标志：V正=V逆≠0 必须出现正逆两个方向 ①同一种物质：相等 V正（A)=V逆（A)≠0 ②不同物质：成比值 或 单位时间内消耗 amol A的同时生成 bmol B (或消耗 cmol C) （2）静态标志： 由变→不变，则可以用来判断平衡。 各组分C不变 ①各组分的n、m、分子数、质量分数、体积分数、物质的量分数 ②温度不变（绝热体系），颜色不变（含有有色物质参加反应） 知识点二：化学平衡状态的判断 ③恒容条件下，a+b≠c+d时，P总或n总不变，达到平衡。 a+b=c+d时，P总或n总不变，不能判断是否平衡。 对于反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ④混合气体的平均摩尔质量 满足： 有固体或纯液体参与反应 或 反应前后气体有物质的量之差时， 平均摩尔质量不变达到平衡状态。 知识点二：化学平衡状态的判断 aA(s)+bB(g) cC(g) a+b = c+d a+b ≠ c+d × √ √ ⑤气体密度 知识点二：化学平衡状态的判断 恒容条件下：考虑m气体是否变化。 V容器体积不变，有非气体参与反应，气体密度不变，则平衡。 全为气体，则不能作为判断依据。 恒压条件下：考虑V容器体积是否变化。 V容器体积可变，a+b ≠ c+d时，气体密度不变，则平衡。 知识点二：化学平衡状态的判断 B g 知识点三：化学平衡常数 交流·研讨 教材p52 计算实验数据并找出规律 知识点三：化学平衡常数 2.化学平衡常数 对于化学反应：aA + bB cC + dD 平衡常数表达式： 表达式中的浓度是指平衡浓度，而非任意时刻浓度。 温度一定时，对于一个给定方程式的反应，K为常数。 单位不唯一， 取决于表达式 知识点三：化学平衡常数 ①对于有纯固体或纯液体参加的反应，两者不列入表达式中。 例：C（s）+H2O(g) CO(g)+H2(g) 3.注意： CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l) 交流·研讨 p54 对比①② ②③ ①③三者∆H与K之间的关系 mol·L－1 1 (mol·L－1 )2 知识点三：化学平衡常数 多重平衡规则 ①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 ∆H1 K1 ②2NO2(g) N2O4 ∆H2 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2 ①+② ∆H = ∆H1+ ∆H2 分别表示K1 K2; 确定∆H 与 ∆H1、 ∆H2 ；K