2.2 化学反应的限度 课件 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 化学反应的限度 1 问题•引入 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 一、化学平衡常数 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？ 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。 一、化学平衡常数 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)2 K 平 平 平 平 K 平 平 K 平 平 平 平 一、化学平衡常数 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的单位。 由上述结果分析K的单位与反应的化学方程式存在什么关系？ K的单位与化学方程式的书写方式相对应。 一、化学平衡常数 1、纯液体（如水）和固体不出现在K 表达式中 2、 K 与化学方程式书写形式有关 3、同一化学反应，正、逆反应的K 互为倒数 归纳总结 4、多重平衡规则：方程式呈相加(或相减)关系，则K呈现相乘(或相除) K3 = K1  K2 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1 2NO2(g) N2O4 (g) K2 2NO(g)