2.2.3化学反应的方向与限度（第3课时 化学平衡常数）（课件+教案）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修1）

专题二第二单元 化学反应的方向与限度 03 化学平衡常数 1 在生产和科学实验中，人们常常需要知道，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，有多少反应物转化成了生成物，反应物和生成物的浓度之间又有怎样的定量关系。 化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度。 化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？ NO2、N2O4的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)。在25 ℃时，如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡后得到以下实验数据。 1.08 1.38 1.61 3.89 1.71×102 1.71×102 1.71×102 1.71×102 一定温度下，平衡时 近似相等 化学平衡常数 定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 K ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 对于一般的可逆反应 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为： 化学平衡常数 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数 化学方程式 平衡常数 ( K ) F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095 Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033 Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102 生成卤化氢的平衡常数K值从上到下依次减小，反应进行的程度也依次减小。在上述反应中，生成氟化氢的反应进行得最为完全。 平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度。 意义 即：反应的限度 5 化学平衡常数 当K<10－5时，该正反应很难发生。 K值越大，表示反应进行得越完全 当K>105时，该正反应进行完全。 K值越小，表示反应进行得越不完全 化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小，并不涉及反应时间和化学反应速率。也就是说，某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。 注意： 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数 化学方程式 平衡常数 ( K ) F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095 Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033 Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019 I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102 化学平衡常数 请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。 化学平衡常数的影响因素 -内因：反应中物质的性质 7 化学平衡常数 请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。 H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常数 序号 起始浓度 （×10－2 mol·L-1） 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃ 1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867 2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867 3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867 4 0 0 1.520 48.48 54.10 867 5 0 0 1.287 48.71 54.42 867 外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关 Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) 高温 写出下列可逆反应的平衡常数表达式。 ) H ( c ) O H ( c K 2 4 2 4 ＝ 化学平衡常数 书写平衡常数表达式的注意事项 表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度。 1 平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应。 2 固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不出现。 3 9 化学平衡常数 化学方程式 平衡常数表达式 2NO2 ⇌ N2O4 NO2 ⇌ N2O4 2Fe3＋＋Fe ⇌ 3Fe2＋ Br2＋H2O ⇌ H＋＋Br－＋HBrO K＝ _____________ _____________ _____________ _______________________