内容正文:
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
判断平衡状态的证据:
正逆相等
变量不变
知识回顾 温故知新
我们知道可逆反应到达平衡状态判断的方法 :
定性
【思考】能否从定量的角度研究一个可逆反应是否达到平衡状态呢?
在一定温度下,化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢?
【导】
1. 什么是浓度商?浓度商的表达式是什么?
2.什么是平衡常数?平衡常数的表达式是什么?
3. 如何用浓度商、平衡常数 判断化学平衡?
4.如何快速计算平衡常数、转化率?(解题技巧)
课前预习
【导】
课标要求 核心素养
1、知道化学平衡常数的含义,能书写化学平衡常数表达式并进行简单计算
2、能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡 1、证据推理:通过化学平衡状态时的浓度数据分析,认识化学平衡常数的概念,并能分析推测其相关应用。
2、模型认知:构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。
素养目标
重点难点
化学反应平衡常数的计算与应用
【导】
序号 起始时各物质的浓度mol/L 平衡时各物质的浓度mol/L
H2 I2 HI H2 I2 HI
1 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37
2 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62
3 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54
4 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49
5 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70
6 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.50
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
在457.6℃时反应体系I2(g) + H2(g) ⇌ 2HI(g)中各物质的浓度如图所示
课本P31 表2-1
【思考】分析上表,对于H2(g) + I2(g) 2HI(g)你得出什么结论?
【查阅文献】
课本P31 表2-1
(1)某温度下时, 为常数
c2(HI)
c(H2) · c(I2)
(2)该常数与反应的起始浓度大小无关;
(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的途径无关。
【思】
1.概念: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,称为化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。
2. 表达式
对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g),当该反应在一定温度下达到平衡时,
一、化学平衡常数
K
=
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
注意:
(2)固体或纯液体浓度看作常数“1”,不代入表达式;
(1)其中c为各组分的平衡浓度
(3) H2O: 液态时,不能代入平衡常数表达式;
气态时,需要代入平衡常数表达式
【展】
【例题1】写出下表中各反应的平衡常数表达式:
2NO2(g) N2O4(g)
3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)
Br2+H2O H++Br-+HBrO
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
一、化学平衡常数
K= c(CO2)
mol·L-1
1
(mol·L-1)-1
(mol·L-1)2
【检】
K
1
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
2
3
2
3
2
=
K
2
)
NH
(
c
)
H
(
c
)
N
(
c
3
2
2
3
2
=
K
3
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
/
/
2
2
3
2
2
1
3
=
①N2+3H2 2NH3
②2NH3 N2+3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
③
(2)K1 = K32。化学计量数变为原来n倍,K变为Kn。即方程式系数变为原来的2倍,则平衡常数变为K2;系数变为原来的1/2,则平衡常数变为K1/2
(1)K1= 1/K2。
正逆反应,
K互为倒数。
3. 平衡常数与方程式的关系
一、化学平衡常数
【思】
【展】
①2NO (g) + O2 (g)