内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
[学习目标]
1.认识化学平衡常数。
2.理解化学平衡常数表达式与化学平衡的相关计算。
[重点难点]
化学平衡常数的计算
新课引入
可逆反应不可能进行完全,在一定条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态,那么化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间又有什么关系呢?
在500 ℃ 时, 反应体系中各物质的浓度实验数据
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
序号 平衡时的浓度/( mol·L-1) 平衡时
c(H2) c(N2) c(NH3)
1 1.15 0.75 0.261
2 0.51 1.00 0.087
3 1.35 1.15 0.412
4 2.43 1.85 1.27
5 1.47 0.75 0.376
6.00×10-2
5.98×10-2
5.71×10-2
5.93×10-2
6.08×10-2
近似相等
是否巧合?
参考教材
P31表2-1
与浓度无关
新课引入
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
平衡时
I2(g) +H2(g) ⇌2HI(g)
c2(HI)
c(H2)c(I2)
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。
常数
常数
平衡时数值大小与温度有关,与浓度无关
温度 457.6 ℃ 425.6 ℃
平衡时 48.37 54.5
一、化学平衡常数
1.化学平衡时各物质的浓度关系
(1) 根据实验数据,457.6 ℃ H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g)
c2(HI)
c(H2)c(I2)
①平衡状态时, 值近似相等,即与平衡状态建立的途径无关;
②这个常数与反应的起始浓度大小无关,推理与反应体系压强无关;
(2)平衡时 数值大小仅与温度有关
(1)浓度商:在任意时刻的,常用Q表示,Q是个变量。
2.化学平衡常数
(2)化学平衡常数:可逆反应在一定温度下达到平衡时,浓度商是一个常数,
平衡时的浓度商称为化学平衡常数,用K表示,即K= 。
一定温度,mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
★ 一定温度下,可逆反应达平衡状态时,Q = K
可互相推证
一、化学平衡常数
1.温度如何影响K,升高温度,K值一定是增大吗?
思考交流
K表示生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,若反应
ΔH<0,升温平衡逆向移动,c(生成物)减小,c(反应物)增大,则K减小;
反之则K增大。
2.写出一定温度,mA(s)+nB(l) ⇌ pC(g)+qD(g)平衡状态的K表达式
★ 固体或液体纯物质一般不列入K和Q
K =
一、化学平衡常数
3.化学平衡常数的意义
★ K越大,正反应进行得越完全,当K>105 时,该反应进行完全;
K的大小定量反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
★ K越小,正反应进行得越不完全,当K<10-5时,该反应很难发生。
请完成学案上的导思、导练
化学反应的速率
导思
授课老师可根据需要选择使用
1.正误判断
(1)K越大,表明可逆反应正向进行的程度越大( )
(2)浓度、温度变化时,平衡常数都会改变( )
(3)K越大,反应越容易进行( )
(4)K越大,该可逆反应的速率越快( )
√
×
×
×
导思
化学方程式 平衡常数表达式
2NO2(g) ⇌N2O4(g)
3Fe(s)+4H2O(g) ⇌Fe3O4(s)+4H2(g)
Br2+H2O⇌H++Br-+HBrO
N2(g)+H2(g) ⇌NH3(g)
N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)
2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2(g)
2.写出下表中各反应的平衡常数表达式
K=
K表示生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
注意固体
导思
ΔH1+ΔH2
K1·K2
根据盖斯定律:
方程式相加,则焓变相加
方程式相加(或减)关系,K呈现相乘(或相除)
特别提醒
(1)若同一反应,各物质的化学计量数不同,K不同。K与化学计量数
等倍扩大或缩小成幂指数关系。
(2)对于给定的化学反应,正、逆反应的K互为倒数。
(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2,则:
①若两反应相加,则总反应的K=K1·K2;
②若两反应相减,则总反应的K=。
(4)由于一个化学反应的某一平衡常数表达式与该反应化学方程式的一种
表示形式相对应,因此不能笼统地说某一反应的平衡常数是多少。
导练
授课老师可根据需要选择使用
对于下列反