2.2.1化学平衡常数 课件 2022-2023学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

化学反应的方向、限度与速率 第2章 第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数 核心素养发展目标 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：建立化学平衡状态判断方法及平衡常数表达式书写的思维模型。 问题•引入 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？ 可逆反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 高温、高压 催化剂 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？ 联想•质疑 一. 化学平衡常数 表中所列为测量反应 I2(g) +H2(g) ⇌2HI(g) 在698.6 K时各物质的初始浓度和平衡浓度所获得的数据。 初始浓度×10-2 mol·L-1 平衡浓度×10-2 mol·L-1 c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 1.067 1.196 0 0.183 0.313 1.767 1.135 0.904 0 0.356 0.125 1.559 1.134 0.751 0 0.457 0.074 1.354 0 0 1.069 0.114 0.114 0.841 0 0 0.449 0.048 0.048 0.353 54.5 54.6 54.2 54.4 54.1 c平(HI) c平(H2)·c平(I2) 2 c平(HI) c平(H2)·c平(I2) 2 问题1：根据表中数据计算平衡时 的值，并分析其中规律。 一. 化学平衡常数 问题2：分析计算所得数据，寻找其中的规律。 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。 c平(HI) c平(H2)·c平(I2) 2 (1)相同温度，达到化学平衡状态时 的数值相同吗？ 一. 化学平衡常数 2．表达式 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，K＝_____________。 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(简称平衡常数)，用符号K表示。 浓度单位为mol·L-1，K单位为(mol·L-1)n cp(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) 平 平 平 平 一. 化学平衡常数 3．意义 平衡常数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数值越大，说明反应进行得越完全。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 减小 增大 4．影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定K的主要因素 。 ①放热反应，温度升高，K值 ； ②吸热反应，温度升高，K值 。 K＞105或106时 ，反应进行的较完全；K<10-5或10-6时，反应很难正向进行。 二. 化学平衡常数的应用 化学方程式 K 表达式 单位 ①2NO2 N2O4 ②NO2 N2O4 ③2Fe3＋＋Fe 3Fe2＋ ④Br2＋H2O H＋＋Br－＋HBrO 写出下表中各反应的平衡常数表达式 (mol·L-1)-1 (mol·L-1)- (mol·L-1) (mol·L-1)2 根据表中内容，并分析规律，回答下列问题。 K 平 平 平 平 K 平 平 K 平 平 平 平 二. 化学平衡常数的应用 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。K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：将浓度单位mol·L-1代入化学平衡常数表达式，可得到K的