1、第2章第2节 化学反应的限度第1课时 化学平衡常数1、复习回顾可逆反应的概念、特点。2、复习回顾化学平衡的特征及化学平衡的判断方法。3、了解化学平衡常数的含义，熟练掌握其应用。学习目标用“ ”表示1、概念：2、表示：3、特征： 双向性： 双同性： 共存性：一、可逆反应在相同条件下，同时向正、反两个方向进行的反应。 反应物 生成物 正向反应逆向反应正、逆反应是在相同条件下同时进行的反应物、生成物同时存在复习回顾可逆反应(任何一种反应物/生成物都无法反应完)1对于可逆反应对于可逆反应2SO2O2 2SO3H0，在混合气体中充入，在混合气体中充入一定量的一定量的 1818O O2 2，经足够长的时间
2、后，下列有关说法中正确的是，经足够长的时间后，下列有关说法中正确的是()A18O只存在于只存在于O2中中B18O只存在于只存在于O2和和SO3中中C某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为66D三氧化硫的相对分子质量均为三氧化硫的相对分子质量均为82C课堂练习2、在密闭容器中进行反应：、在密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g) 2Z(g)， X2、Y2、Z的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.4 mol/L，当平衡时，下列数据肯定不正确的是当平衡时，下列数据肯定不正确的是()A.X2为为0.4 mol/L，Y2为为1.2
3、 mol/L B.Y2为为1.0 mol/LC.X2为为0.3 mol/L ，Z为为0.2 mol/L D.Z为为0.6 mol/LA2SO2+O2 2SO3“化学平衡状态”2SO2+O2 2SO3特征：针对可逆反应而言V正=V逆动态平衡各组分浓度/含量保持恒定条件改变，平衡移动，并在新的条件下建立新的平衡二、化学平衡状态逆等动定变反应时间反应速率V正= V逆化学平衡V正V逆t1 V正=V逆0aA + bB cC + dD化学平衡状态的判断：化学平衡状态的判断：(1)同种物质同种物质V (2)不同物质不同物质,VA(3)同种物质，断键的物质的量同种物质，断键的物质的量=成键的物质的量成键的物质
4、的量 ，生成，生成=消耗消耗(4)达平衡时各组分的达平衡时各组分的C、n、m、V%、n%、m%、颜色颜色不变（即组分不变（即组分含量恒定）含量恒定）对于气体计量数前后不相等（对于气体计量数前后不相等（n0）的反应，总压强保持不变。）的反应，总压强保持不变。(6 当有液体或者固体参加反应时，气体的密度不变。当有液体或者固体参加反应时，气体的密度不变。(7 对于气体计量数前后不相等（对于气体计量数前后不相等（n0）的反应或有液体或者固体参加反）的反应或有液体或者固体参加反应，混合气体的平均相对分子质量应，混合气体的平均相对分子质量Mr不变不变（化学反应速率之比等于系数之比，且需一正一逆）绝绝对对判
5、判据据条条件件判判据据“变量不变”，才是平衡3、在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)2B(g) C(g)D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是( ) A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量课堂练习B4、可逆反应：2NO2 2NOO2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是() 单位时间内生成n moO2的同时生成2n molNO2单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改
6、变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A. B. C. D.全部A5、在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应：A(s)+2B(g) C(g)D(g)已达到平衡状态的是( )混合气体的压强不变混合气体的密度不变B的物质的量浓度不变气体的总物质的量不变当有2molB消耗时，有1molC生成气体平均相对分子质量不变 A. B. C. D.B为了更准确地了解可逆反为了更准确地了解可逆反应的进程，定量地描述化应的进程，定量地描述化学反应的限度，引入新的学反应的限度，引入新的概念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请与同学们交流研讨：1.根据表中的实验数据计算平衡时的
7、值，将计算结果填入表中；2.分析计算所得数据，寻找其中的规律。54.5154.6254.2154.0854.42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 1、定义：在一定温度下
8、，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值是一个常数，此常数即化学平衡常数。3、表达式：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 2、符号：K=CcDdAaBb注：浓度均为平衡时浓度K三、化学平衡常数或 K=c(C)cc(D)dc(Aac(B)b 反应中有固体和纯液体反应中有固体和纯液体, ,其浓度不列入其浓度不列入平衡常数表达式中平衡常数表达式中, ,因为它们因为它们的浓度是定值的浓度是定值(看作1，不影响K)。 4、单位：(molL1)c+d-a-b写出下列可逆反应的化学平衡常数写出下列可逆反应的化学平衡常数K K的表达式及其单位
9、的表达式及其单位可逆反应可逆反应K单位单位1 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g)2 N2(g)+3H2(g) 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)5、注意事项：化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度固体、纯液体不列入平衡常数表达式中(浓度看作1，不影响K) 在稀溶液中进行的反应，若有水参加，水一般不列入平衡常 数表达式中在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应列入平 衡常数表达式中例
10、：Cr2O72-(aq)H2O(l) 2CrO42-(aq)2H+(aq)例：CH3COOH(l)CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)H2O (l)写出下列方程式的平衡常数K并总结规律？N2+3H2 2NH3 K12NH3 N2+3H2 K3 N2+ H2 NH3 K2 2123K1 =K31K1 =K22结论：K的表达式与化学方程式的书写形式(系数)有关。若化学方程式中各物质的系数同时扩大n倍，则K变为Kn正逆反应的化学平衡常数互为倒数，即K正= K逆 1写出下列方程式的平衡常数K并总结规律？H2+S(s) H2S K1S(s)+O2 SO2 K2H2+SO2 H2S+O2
11、 K3K3 =K2K1若式=式+式，则K3=K1K2对于化学方程式而言，若式=式 - 式，则K3=K1K26、化学平衡常数的影响因素：内因：外因：反应物本身的性质只受温度影响，与浓度、压强、催化剂无关。T 373473573673773K 3.351091.001072.451051.881042.99103观察：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H0的平衡常数与温度的关系：6.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
12、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，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数为倒数D练习7.对于可逆反应：C(s)CO2(g) 2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是( ) A.将C(s)的表面积增大 B.增大体系的压强 C.升高体系的温度 D.使用合适的催化剂CD8、某温度下，反应、某温度下，反应 SO2(g)1/2O2(g)
13、 SO3(g)的平衡常数的平衡常数K120，该温度下，反应该温度下，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 D2.51039、在25 时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表：则25 时，该反应的平衡常数的值为( ) A.500 B.600 C.1 200 D.1 600 物质XYZ初始物质的量/mol0.20.40平衡物质的量/mol0.10.10.2D7、化学平衡常数的意义K的大小反映了化学反应进行的程度(反应限度)。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大。K值越小，表
14、示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。 一般地，K105时，认为该反应进行得就基本完全了。一般地，K10-5时，则认为该反应很难进行。10、某温度下，下列反应的平衡常数如下：N2(g)O2(g) 2NO(g)，K1110302H2(g)O2(g) 2H2O(g)，K221081 mol1L2CO2(g) 2CO(g)O2(g)，K341092molL1则常温下NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是 ( ) A.NO B.H2O C.CO2 D.不能判断A课堂练习8 8、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对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(
15、g)dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系：(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。 K值越大,反应进行的程度越大；K值越小,反应进行的程度越小。注：浓度c为任意时刻的浓度11、在在1000 K时，已知反应时，已知反应Ni(s)H2O(g) NiO(s)H2(g)的平衡的平衡常数常数K0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应( ) A.已达到平衡状态已达到平衡状态 B.未达到平衡状态，反应正向进行未达到平衡状态，反应正向进行C.未达到平衡状态，反应逆向进行未达到平衡状态，反应逆向进行 D.无法确定无法确定C12
16、、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 molL1、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A课堂小结化学平衡化学平衡化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断速率标志速率标志变量不变变量不变拓展： 压强平衡常数(Kp)及应用1表达式： 对于反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)其中：分别为平衡混合
17、气体中A、B、C、D气体的平衡分压。例、已知例、已知 N2+3H2 2NH3（H 0）在）在400、恒容、恒容(1 L)密闭容器密闭容器中中达到平衡时，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 。13、气体分压气体分压p?=p总总X ?(物质的量分数物质的量分数)。恒温。恒温50 C、恒压、恒压101 kPa, 将足将足量的量的CuSO45H2O，NaHCO3置于一个密闭容器中，再充入已除去置于一个密闭容器中，再充入已除去CO2的的干燥空气。假设只发生以下反应，达平衡时两者分解的物质的量比为干燥空气。假设只发生以下反应，达平衡时两者分解的物质的量比为2: l。CuSO45H2O(s)= CuSO43H2O (s) + 2H2O(g) Kp1=36(Kp)22NaHCO3(s)= Na2CO3 (s) + H2O(g) + CO2 (g) Kp2平衡时平衡时 = ， Kp2 = . p (H2O)p (CO2)
