2.2化学反应的限度(第1课时 化学平衡常数)-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数 1 温故知新 知识点拨 正反应速率 逆反应速率 v正= v逆 时间 速率 化学平衡状态 压强 温度 浓度 正反应速率 可逆 逆反应速率 浓度 浓度 可逆反应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 温故知新 外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。 2． 化学平衡状态的特征： v正＝v逆≠0。 (1)等： (2)动： 化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行。 (3)定： 反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。 (4)变： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 联想 • 质疑 在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨的反应： 该反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。反应限度对人类的生产活动和日常生活有着重要影响。因此，对化学反应来说，仅研究化学反应的方向是远远不够的，还需要关注化学反应的限度问题。那么，怎样才能定量地描述化学反应的限度呢？ N2+3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 联想 • 质疑 研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。此时，平衡混合物的组成不再随时间的延续而变化，反应达到一定的限度。在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。 那么什么是化学平衡常数？该如何表示？如何计算？怎么用它来比较反应的限度大小呢？ 温度（K） 序 号 初始浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L） C0(H2) C0(I2) C0(HI) [H2] [I2] [HI] 698.6 ① 0.01067 0.01196 0 0.001831 0.003129 0.01767 ② 0.01135 0.009044 0 0.003560 0.001250 0.01559 ③ 0.01134 0.007510 0 0.004565 0.007378 0.01354 ④ 0 0 0.004489 0.0004798 0.0004798 0.003531 ⑤ 0 0 0.010690 0.001141 0.001141 0.008410 测量获得反应H2(g)＋I2(g)   2HI (g) ，在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度，结果如下表 54.50 54.43 54.16 54.33 54.62 c平2(HI) c平(H2)c平(I2) 【探究一 ：化学平衡常数的概念及其表达式 】 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 交流 • 研讨 分析计算所得数据，寻找其中的规律。 (1)相同温度，达到化学平衡状态时 的数值相同吗？ c平2(HI) c平(H2)c平(I2) 相同，是个常数。 (2)这个常数与反应的起始浓度大小有关吗？ 无关。 (3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡有关系吗？ 无关。即与平衡建立的过程无关。 学习探究 一、化学平衡常数 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时， 1.概念： 一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数，用K表示)。 2.表达式： 写出下表中各反应的平衡常数表达式和单位。 反应 K 单位 ① 1/2N2(g)+3/2H2 (g)⇌ NH3(g) (mol·L-1)-1 ② N2(g)+3H2 (g) ⇌2NH3 (g) (mol·L-1)-2 ③ 2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2 (g) (mol·L-1)2 c平(NH3) c平(N2)1/2c平(H2)3/2 c平(NH3)2 c平(N2)c平(H2)3 c平(N2)c平(H2)3 c平(NH3)2 【交流.研讨】写出下表中各反应的平衡常数表达式。并讨论下面的问题 交流 • 讨论 问题1：对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？ 不唯一。化学平衡常数的表达式取决于化学方程式的系数，对于确定反应还与温度有关。 问题2：对于一可逆反应，其正反应和逆反应的K有什么关系？ 互为倒数，单位不同。 问题3：如果浓度的单位是mol•L-1，将浓度单位代入化学平衡常数表达式，可得