1、第二章第二章第第2 2节节 化学反应的限度化学反应的限度第第1 1课时化学平衡常数课时化学平衡常数 1.通过通过“H2(g)I2(g) 2HI(g)”体会化学平衡常数模型构建过程，能书体会化学平衡常数模型构建过程，能书写化学平衡常数表达式；能进行平衡常数、转化率的简单计算。写化学平衡常数表达式；能进行平衡常数、转化率的简单计算。2能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向。平衡移动的方向。学习目标学习目标知识体系知识体系1、可逆反应、可逆反应： 在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应在相同条
2、件下同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应常见的可逆反应有：常见的可逆反应有：思考：思考：为什么可逆反应中，为什么可逆反应中，SO2等反应物不可能被全部消耗？等反应物不可能被全部消耗？图中：图中： 表示表示SO2分子分子; 表示表示O2分子；分子； 表示表示SO3分子分子SO2、O2 和和SO32SO2+O2 SO3复习回顾2、化学平衡状态、化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，反应物和生反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种应速率相等，这
3、种状态称为化学平衡状态。状态称为化学平衡状态。概念的理解：概念的理解：前提前提 : 是一定条件下的可逆反应是一定条件下的可逆反应实质实质 : 是是V正正=V逆逆 0标志标志 : 是反应混合物中各组分的浓度保持不变是反应混合物中各组分的浓度保持不变（1）当向密闭容器中通入无色的）当向密闭容器中通入无色的N2O4时，随着时间的推移，你时，随着时间的推移，你能看到什么现象？能看到什么现象？（2）你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？说）你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？说明理由。明理由。 反应反应N2O4 2NO2（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）4、化学平衡的标志、化学平
4、衡的标志速率相等：速率相等：V正正=V逆逆状态不变：状态不变： 组成组成 现象现象 如：如：物质的浓度不变、物质的浓度不变、各成分的百分含量保持不变、各成分的百分含量保持不变、 对于气体对于气体计量数和前后不相等的反应，压强保持不变、平均摩尔质量等等。计量数和前后不相等的反应，压强保持不变、平均摩尔质量等等。3 3、化学平衡的特征、化学平衡的特征逆逆 可逆反应可逆反应变变 当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡会发当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡会发生移动。生移动。等等 正正= =逆逆00动动 动态平衡动态平衡定定 平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变平衡状态时，反应混合物中
5、各组分的浓度保持不变判断化学平衡的标志判断化学平衡的标志判断化学平衡的标志判断化学平衡的标志1一定温度下，可逆反应：一定温度下，可逆反应：A(g)3B(g) 2C(g)达到平衡状达到平衡状态的标志是态的标志是 () AC生成的速率与生成的速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B单位时间内生成单位时间内生成n mol A，同时生成，同时生成3n mol B CA、B、C三物质的浓度的变化量之比为三物质的浓度的变化量之比为1 3 2 D平衡时平衡时A、B、C三物质的分子数之比为三物质的分子数之比为1 3 2A2一定条件下，将一定条件下，将NO2与与SO2以体积比以体积比1 2置于密闭容器中发置于密
6、闭容器中发生反应：生反应：NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)H41.8 kJmol1，下列能说明反应达到平衡状态的是，下列能说明反应达到平衡状态的是() A体系压强保持不变体系压强保持不变 B混合气体颜色保持不变混合气体颜色保持不变 CSO3和和NO的体积比保持不变的体积比保持不变 D每消耗每消耗1 mol SO3的同时生成的同时生成1 mol NO2B3一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应2NO2 2NOO2，该反应达到平衡状态的标志是，该反应达到平衡状态的标志是 ()单位时间内生成单位时间内生成n mol O2同时生成同
7、时生成2n mol NO2单位时间内生成单位时间内生成n mol O2同时生成同时生成2n mol NO用用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2 2 1混合气体的压强不再改变混合气体的压强不再改变混合气体的颜色不再改变混合气体的颜色不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变 A B C D以上全部以上全部A 可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，平衡状态是可可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，平衡状态是可逆反应在某种条件下所能达到的最大限度。如何定量的表示这时逆反应在某种条件下所能达到的最大限度
8、。如何定量的表示这时可逆反应到底进行到什么程度？平衡体系中反应物和生成物各占可逆反应到底进行到什么程度？平衡体系中反应物和生成物各占多少？为了更准确地了解可逆反应的进程，定量地描述化学反应多少？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，引入新的概念的限度，引入新的概念化学平衡常数化学平衡常数K K 和和平衡转化率平衡转化率联想质疑阅读课本第阅读课本第52-5352-53页交流研讨，并完成问题页交流研讨，并完成问题1 1、2 2规律小结规律小结(1)(1)温度相同时，达到化学平衡状态时，温度相同时，达到化学平衡状态时， 为一常数；为一常数； (3)(3)这个常数与正向建立还是逆向
9、建立平衡无关即与平衡建立的这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。过程无关。(2)(2)这个常数与反应的起始浓度大小无关，只与温度有关；这个常数与反应的起始浓度大小无关，只与温度有关；通过分析实验数据得出：对于反应：通过分析实验数据得出：对于反应：对于反应对于反应 H2 + I2 2HI 一、化学平衡常数（一、化学平衡常数（K K）1、定义：、定义： 在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的系数平衡浓度的系数次次幂之积与反应物平衡浓度的系数幂之积与反应物平衡浓度的系数次次幂之积的幂之积的比值是一个常数，
10、这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。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。2、表达式：、表达式：对于反应对于反应 aA + bB cC + dD反应中有固体和纯液体参加反应中有固体和纯液体参加, ,它们的浓度不应写在平衡关系式中它们的浓度不应写在平衡关系式中, ,因因为它们的浓度是固定不变的为它们的浓度是固定不变的, ,固体或纯液体不列入平衡常数表达式。固体或纯液体不列入平衡常数表达式。 阅读课本第阅读课本第5454页交流研讨，并完成问题页交流研讨，并完成问题1 1、2 2可逆反应可逆反应K单位单位1 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g)2 N2(g)+3H2(g
11、) 2NH3(g)3 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) 4NH3H2O(aq) NH4+(aq)+OH(aq)5 FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)6 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)研讨结论：研讨结论：同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方程式的书写方式有关。书写方式不同，各反应物、生成物的化学程式的书写方式有关。书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己计量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平
12、衡常数。的平衡常数关系式及相应的平衡常数。对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡平衡常数的大小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。常数的数值越大，说明反应进行得越完全。 一般说来，如果一个反应的平衡常数大于一般说来，如果一个反应的平衡常数大于10105 5，通常认为，通常认为反应可以进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于反应可以进行得较完全；相反，如果一个反
13、应的平衡常数小于10105 5，则认为这个反应很难进行。，则认为这个反应很难进行。3、平衡常数、平衡常数K的意义的意义4、影响因素、影响因素-对于一个具体反应，对于一个具体反应，K 与初始与初始浓度、压强等无关。浓度、压强等无关。5 5、平衡常数平衡常数K的的应用应用(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态判断可逆反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g),在一定温度下的在一定温度下的任意时刻任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系：反应物与生成物浓度有如下关系：(1)(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。判断、比较可逆反应进行程度的大小。 K K
14、值越大值越大, ,反应进行的程度越大；反应进行的程度越大；K K值越小值越小, ,反应进行的程度越小。反应进行的程度越小。4.关于化学平衡常数的叙述正确的是关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A.化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关 B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变 C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值幂之积的比值 D.温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互温度一定，对于给
15、定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数为倒数D5.对于可逆反应：对于可逆反应：C(s)CO2(g) 2CO(g)，在一定温度下，其，在一定温度下，其平衡常数为平衡常数为K，下列条件的变化中，能使，下列条件的变化中，能使K发生变化的是发生变化的是( ) A.将将C(s)的表面积增大的表面积增大 B.增大体系的压强增大体系的压强 C.升高体系的温度升高体系的温度 D.使用合适的催化剂使用合适的催化剂C6、1000 K 时反应时反应C(s)2H2(g) CH4(g) 的平衡常数的平衡常数K8.28107 L mol 1，当各气体物质的量浓度分别为：，当各气体物质的量浓度分别为：H2 =0.7 m
16、olL1、CH4 =0.2 molL1时，上述反应时，上述反应() A正向进行正向进行 B逆向进行逆向进行 C处于平衡状态处于平衡状态 D不一定不一定A7对于对于3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g)，反应的化，反应的化学平衡常数的表达式为学平衡常数的表达式为()C8、某温度下，反应、某温度下，反应 SO2(g)1/2O2(g) SO3(g)的平衡常的平衡常数数K120，在同一温度下，反应，在同一温度下，反应2SO3(g) 2SO2(g) O2(g)的平衡常数的平衡常数K2的值为的值为() A400B500 C4104 D2.5103D拓展：压强平衡常数拓展：压强平衡常数(
17、(K Kp)p)及应用及应用1表达式：表达式：对于反应对于反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)其中：其中：分别为平衡混合气体中分别为平衡混合气体中A、B、C、D气体的平衡分压。气体的平衡分压。9、已知、已知 N2+3H2 2NH3（H 0）在）在400、恒容、恒容(V L)密闭容密闭容器中器中达到平衡时，达到平衡时，c(N2)=1 molL-1，c(H2)=2 molL-1，c(NH3)=4 molL-1，此时，容器的总压强为，此时，容器的总压强为 P kPa。平衡时，用压强表示的平衡常数是平衡时，用压强表示的平衡常数是 。平衡量平衡量(mol)时：时： n总总7V mol、 n平平(N2)V mol、 n平平(H2)2V mol、 n平平(NH3)4V mol
