内容正文:
第2节 化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
1.掌握化学平衡常数的含义和应用。
2.掌握平衡转化率α的应用(借助三段式)。
3.从Kc、Qc角度理解影响化学平衡的因素。
4.通过对“化学平衡常数”问题的研讨,培养学生分析、
处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息、总结规律
的能力。
化学平衡状态:
在 的 反应里,正反应速率和逆反应速
率 ,反应混合物中各组分的 的状态,称为化学平衡状态。
一定条件下
可逆
相等
浓度保持不变
是可逆反应在某种条件下所能达到的最大限度。
此时各反应物的转化量(转化率)也保持不变。
注意:
可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态,你知道这
时可逆反应到底进行到什么程度吗?平衡体系中反应物和生成物各占多少吗?
为了更准确地了解可逆反应的进程,
定量地描述化学反应的限度,
引入新的概念——化学平衡常数。
54.5
54.6
54.4
54.3
根据表中数据计算平衡时 的值,并分析其中规律。
?
698.6 K
序号 初始浓度×10-2 mol/L
698.6K 平衡浓度×10-2 mol/L
698.6K 平衡时
c0(H2) c0(I2) c0(HI) [H2] [I2] [HI]
1 1.067 1.196 0 0.183 1 0.312 9 1.76 7
2 1.135 0.904 4 0 0.356 0 0.125 0 1.55 9
3 1.134 0.751 0 0 0.456 5 0.737 8 1.35 4
4 0 0 0.010 69 0.1141 0.1141 0.841 0
I2(g) +H2(g) 2HI(g)
再对比730.6 K时的相关数据
(1)相同温度,达到化学平衡状态时 的数值相同
吗?
(2)这个常数与反应的起始浓度大小有关吗?
(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡有关系吗?
分析实验数据,思考下列问题:
无关。即与平衡建立的过程无关。
无关。
相同,是个常数。
意义:反映了化学反应可能进行的程度,平衡常数的 数值越大,说明反应进行得越完全。
一、化学平衡常数K
在一定温度时,当可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
达到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡
浓度的幂之积的比值是一个常数,这个常数称为化学平衡
常数,简称平衡常数。
[C]c[D]d
[A]a[B]b
浓度平衡常数Kc =
观察反应特点,写出化学平衡常数的表达式,并写出单位:
1.1/2N2+3/2H2 NH3 2.N2+3H2 2NH3
3.2NH3 N2+3H2 4.C(s)+H2O CO+H2
纯固体和液体浓度为1,不列入Kc式子。
(mol·L-1)-1
(mol·L-1)-2
(mol·L-1)2
mol·L-1
[NH3]
[N2]1/2[H2]3/2
[NH3]2
[N2][H2]3
[N2][H2]3
[NH3]2
[CO][H2]
[H2O]
1.对于某一化学反应,Kc的表达式唯一吗?
2.对于系数一定的化学反应,Kc的数值受何影响?
3.对于某一可逆反应,其正反应和逆反应的Kc有何关系?
互为倒数,单位不同。
不唯一。取决于化学方程式的系数。
平衡常数只与温度有关。
只有温度变,才有Kc变。
练习:已知 N2+3H2 2NH3(ΔH<0)在400℃达到平衡
时,c(N2)=1 mol·L-1,c(H2)=2 mol·L-1,c(NH3)=
4 mol·L-1,
(1)则400℃时此反应的平衡常数是 。
(2)其逆反应的平衡常数是 。
(3)若保持温度不变,将容器体积缩小一半,则平衡常数为
。
2 L-2·mol2
0.5 L-2·mol2
2 L-2·mol2
若达到平衡后升高温度,化学平衡向 方向移动;
化学平衡常数 (填“增大”,“减小”或“不变”)。
注意:Kc只受温度影响。升高温度,吸热反应的Kc增大,放热反应的Kc减小。
减小
逆反应
对于反应N2+3H2 2NH3(ΔH<0),
二、Kc的应用
Kc的数值越大,反应程度越大。
1.比较同一可逆反应在不同条件下进行的程度。
2.判断化学反应可能进行的程度。
Kc≈105时 ,反应进行的较完全;
Kc≈10-5时,反应很难正向进行。
3.判断可