内容正文:
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
人教版选择性必修1
榆次一中 李金虎
学习目标
1.知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
学习目标
1.认识温度是决定化学平衡常数的唯一物理量,培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
2.通过浓度商和化学平衡常数的相对大小判断化学平衡移动的方向,培养学生“证据推理与模型谁知”的学科素养。
素养目标
情境引入
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?
在457.6℃时,反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)总各物质的浓度如下表所示:
常数
一、化学平衡常数
教学过程
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,当一个可逆反应达到平衡时,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,该常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K 表示。
1.概念:
2.表达式:
表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度
教学过程
3.意义:
K 越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,平衡时反应物的转化率越大;反之,K 越小,该反应进行程得越不完全,平衡时反应物的转化率越小。
(一般来说,当K>105时,该反应就进行得基本完全了。)
教学过程
4.注意:
(1)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
(注意:非水溶液中发生的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数的表达式中)
(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同。
课堂练习
K=
c4 (H2O)
c4 (H2)
例1:写出下列反应的化学平衡常数表达式
例2:写出下列反应的化学平衡常数表达式,找出它们之间的联系。
课堂练习
c2(NH3)
K1=
c(N2)•c3(H2)
c2(NH3)
K2=
c(N2)•c3(H2)
c(NH3)
K3=
c1/2(N2)•c3/2(H2)
教学过程
总结:平衡常数与方程式的关系
1.对于同一可逆反应,正反应和逆反应的平衡常数互为倒数;
2.若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或 1/n 次幂。
3.若干方程式相加,则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积;若干方程式相减,则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。
教学过程
5.影响化学平衡常数的因素
化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值,通常情况下只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关。
升高温度 K 值增大 正反应为吸热反应
K 值减小 正反应为放热反应
降低温度 K 值增大 正反应为放热反应
K 值减小 正反应为吸热反应
已知方程式A(g) ⇌ C(g) K1 和 B(g) ⇌ D(g) K2 用K1、K2表示下列反应的平衡常数。
(1)C(g) ⇌ A(g) K3 = __________
(2)2B(g) ⇌ 2D(g) K4 = __________
(3)A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g) K5 = __________
(4)2A(g) + D(g) ⇌ B(g) + 2C(g) K6 = __________
课堂练习
例3:
1/ K1
K22
K1·
K12/K2
二、浓度熵
教学过程
1.概念
在任意时刻,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,称为浓度商,常用Q 表示。
2.表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商 Q=____________
教学过程
3.利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向
Q<K,反应向正反应方向进行;
Q=K,反应处于平衡状态;
Q>K,反应向逆反应方向进行。
对于反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0,下列有关说法正确的是( )
A.平衡常数表达式为
B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化
C.升高体系