1、第2课时 化学平衡常数第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡导入新课一、化学平衡常数【交流讨论】阅读课本P31表21，请思考：当可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间有什么样的关系?1.定义：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。2.数学表达式：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一、化学平衡常数【交流讨论】写出下列反应的平衡常数的表达式 Cr2O72- (aq)+H2O(l) 2CrO2- (aq)+2H+(aq) Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O
2、(g) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) K11/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) K22NH3(g) N2(g)+3H2(g) K3K1 K2 K3有什么关系，由以上平衡常数的表达式可以得出什么结论?K1K22 、K2K31 、K1K3213、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，且不出现固体或纯液体的浓度。化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。一、化学平衡常数已知：25 时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2H2 2HF6.51095Cl2H2 2HCl2.571033Br2H2 2HBr1.911019I2H2 2HI8
3、.67102请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数与反应进行程度的关系是什么？【交流讨论】4.平衡常数表示的意义：K值越大，该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K值越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。一般来说，当K105，该反应就进行的基本完全了。一、化学平衡常数已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下：T/K373473573673773K3.351091.001072.451051.881042.99103【交流讨论】由上表数据分析，可得出什么结论？5.化学平衡常数影响因素平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常只受温度影响
4、。如果正反应为放热反应，温度升高，K值减小；如果正反应为吸热反应，温度升高，K值增大；一、化学平衡常数二、平衡常数的应用1.判断反应的热效应若升高温度，K增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K减小，则正反应为放热反应。T/K373473573673773K3.351091.001072.451051.881042.99103反应N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0平衡常数与温度的关系T()700 800 1000K0.61.01.7反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g) H0平衡常数与温度的关系【思考】根据下列两个反应平衡常数与温度的关系，判断反应的热效应。【交流讨论】思考
5、任意时刻的浓度幂之积的比值与平衡常数有何关系？任意时刻的浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示，如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，QQK：可逆反应向逆反应方向进行；QK：可逆反应处于平衡状态；QK：可逆反应向正反应方向进行。二、平衡常数的应用三、化学平衡常数的有关计算【交流讨论】阅读教材【例题1】、【例题2】，思考什么是“三段式”计算法？找出“三段式”计算法模型。 aA(g) bB(g) cC(g) dD(g)起始浓度/molL1 n1 n2 0 0变化浓度/molL1 x bx /a cx /a dx/a平衡浓度/molL1 n1x n2bx /a cx /a dx/a平衡常数K特点
6、：“三段”指起始量、变化量、平衡量；变化量与化学方程式中各物质系数成比例；这里的变量可指物质的量、浓度、气体的分压等。【课堂练习】1.恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。(1)计算此温度时该反应的K值为_。(2)若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应向_(填“正反
7、应”或“逆反应”)方向进行。【答案】(1)12.5(2)否；正反应三、化学平衡常数的有关计算【解析】K 12.5 。(2)c(N2)2 molL1，c(H2)1 molL1，c(NH3)1 molL1，Qc ”“三、化学平衡常数的有关计算【解析】(1) H2S(g) + CO2(g) COS(g）+ H2O(g)起始/mol 0.40 0.10 0 0变化/mol x x x x平衡/mol 0.40 x 0.10 x x x由题意得：x/（0.40 x）（0.10 x）xx0.02，解得：x0.01H2S的平衡转化率10.01 mol/0.40 mol100%2.5%。Kc（COS）c（H2
8、O）)/c（H2S）c（CO2） 1/351 2.8103。(2)温度升高，水的平衡物质的量分数增大，说明升温平衡右移，则H2S的转化率增大，故21。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故H0。【课堂练习】三、化学平衡常数的有关计算课堂小结课堂检测1.在某温度下，可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是()A 正、逆反应的平衡常数数值相同，符号相反B 升高温度，K值增大CK越大，说明该反应的进行程度越大，转化率越高D 该反应的K【解析】反应吸热放热未知，K值变化不能确定；K越大，说明该反应的进行程度越大，转化率越高。C2.在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I
9、2(aq)I(aq)I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： 下列说法正确的是()A 反应I2(aq)I(aq) I3-(aq)的H0B 其他条件不变，升高温度，溶液中c(I3-)减小C 该反应的平衡常数表达式为KD 25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于689B【解析】根据题中提供的数据知温度升高，平衡常数减小，正反应为放热反应，H0；其他条件不变，升高温度，K值减小，溶液中c(I3-)减小；平衡常数只与温度有关，25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数不变。课堂检测3.某温度下，在密闭容器中进行SO2的催化氧化反应。若起始时c（SO2）=c（O2）=6 m
10、olL1，平衡时测得c（O2）=4.5 molL1，则下列叙述中正确的是（ ）A SO2的转化率为60% B SO3的产率为60% C 平衡时总压强与起始压强之比为78D 平衡时v（SO2）v（O2）v（SO3）=331C课堂检测4.一定条件下，在密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。SO2的起始浓度是0.4 molL1，O2的起始浓度是1 molL1，当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。(1)求反应在该温度下的平衡常数。(2)若将平衡时体系的压强增大1倍，试利用平衡常数及有关计算判断反应向哪个方向进行。【答案】K400/21 反应向正反应方向进行 【解析】
11、2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始浓度/(molL1) 0.4 1 0变化浓度/(molL1) 0.32 0.16 0.32平衡浓度/(molL1) 0.08 0.84 0.32(2)压强增大1倍，即体积缩小1倍，各组分的浓度增大1倍，QK，所以反应向正反应方向进行。课堂检测5.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。T()7008001000K0.61.01.7【答案】c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) 吸热 800课堂检测敬请各位老师提出宝贵意见！
