鲁科版高中化学选择性必修1第2章化学反应的方向、限度与速率2.2.1化学平衡常数课件（22张）

(共22张PPT)
第1课时 化学平衡常数
第2节 化学反应的限度
第2章 化学反应的方向、限度与速率
1.化学平衡研究的反应是：
可逆反应
2.可逆反应特点：
①双向性：既能向正向反应，也能向逆向反应。
②双同性：同时、同条件
③共存性：反应物、生成物共存
化学平衡状态
在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物浓度不再随时间的延长而发生变化（即保持不变），正反应和逆反应的速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
复习回顾
联想质疑
在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨的反应：
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。那怎样才能定量地描述化学反应的限度呢？
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？
表中所列为测量反应I2(g) +H2(g) 2HI(g) 在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度所获得的数据
根据表中数据计算平衡时 的值，并分析其中规律
交流研讨
c平2(HI)
c平(H2)c平(I2)
c平2(HI)
c平(H2)c平(I2)
54.5
54.6
54.4
54.3
54.3
c平2(HI)
c平(H2)c平(I2)
再对比反应I2(g) +H2(g) 2HI(g)在730.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度所获得的数据，寻找其中的规律。
交流研讨
(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
思考交流
c平2(HI)
c平(H2)c平(I2)
K =
一、化学平衡常数
aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
1．定义：
2．表达式
【注意】　
①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
②固体、纯液体不写入平衡常数表达式（因其浓度固定不变）
③一定温度下，对某一化学反应方程式，平衡常数的数值与反应的过程无关
------定量描述可逆反应的反应限度的物理量
在一定温度下的可逆反应达到平衡状态时，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（K）
写出下表中各反应的平衡常数表达式和单位
交流研讨
c平(NH3)
c平1/2 (N2) c平3/2 (H2)
c平2 (NH3)
c平(N2)c平3 (H2)
c平(N2)c平3 (H2)
c平2 (NH3)
c平(NH4+)c平(OH—)
c平(NH3 H2O)
c平(CO2)
c平(CO)
c平(Ag+)c平(Cl—)
固体和纯液体浓度为1，不列入K 的表达式
研讨结论
①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衡常数。
②对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。
③平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。
平衡常数的表达式与方程式的书写相对应
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
c平(NH3)
c平1/2 (N2) c平3/2 (H2)
c平2 (NH3)
c平(N2)c平3 (H2)
c平(N2)c平3 (H2)
c平2 (NH3)
K1
K2
K3
K12 =K2 = 1/K3
对于一可逆反应，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，若系数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方。
多重平衡规则
若干化学方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘(除)
例如: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1
2NO2(g) N2O4 (g) K2
2NO(g) +O2(g) N2O4 (g) K 3
K 3 = K1 K2
两个方程式相加，K相乘
两个方程式相减，K相除
(1)对于一可逆反应，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，若系数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方。
(2)方程式相加，平衡常数相乘；方程式相减，平衡常数相除。
化学平衡常数与化学方程式的关系
总 结
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。
一般说来，如果一个反应的平衡常数大于105，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10－5，则认为这个反应很难进行。
3、意义
4、影响因素
对于一个具体反应，K 只与温度 T 有关，与初始浓度、压强等无关。
已知 N2+3H2 2NH3（ΔH<0）在400℃达到平衡时，c平（N2）=1mol·L-1，c平（H2）=2 mol·L-1，c平（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 。
(4)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”)。
2(mol·L-1)-2
0.5 (mol·L-1)2
2(mol·L-1)-2
【练一练】
注意：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 升高温度，吸热反应的K增大，放热反应的K减小
减小
逆反应
二、K的应用
K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
K＞105或106时 ，反应进行的较完全；
10-5K＜10-5或10-6时，反应很难正向进行。
3.判断可逆反应是否达到平衡状态
cc(C)·cd(D)
ca(A)·cb(B)
任意状态时：
浓度商Q =
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
Q = K 反应状态 。
Q < K 反应状态 。
Q > K 反应状态 。
平衡状态
反应正向进行
反应逆向进行
v正＝v逆
v正＞v逆
v正＜v逆
拓展：根据Q与K的关系，判断v正、v逆相对大小
4.判断可逆反应平衡移动的方向
平衡时，K =
c平(B)2
c平(A)
加入一定量的A后，
Q 平衡向正反应方向移动
正
已知一定条件下，A(g) 2B(g)达到平衡，再加入一定量的A，平衡向 反应方向移动。
注：K只受温度影响
5.利用K可判断反应的热效应
根据某反应的平衡常数K随温度变化的情况，可判断该反应是放热反应还是吸热反应。
温度变化 K值变化 正反应的热效应
升高 增大 ___热(ΔH__0)
减小 ___热(ΔH__0)
降低 增大 ___热(ΔH__0)
减小 ___热(ΔH__0)
吸
>
放
<
放
<
吸
>
1.可反映化学反应可能进行的程度，平衡常数的数值越大，说明反应进行的越完全
化学平衡常数 K=
2.对于确定反应的平衡常数数值大小只与温度有关
3.升高温度，吸热反应的K 增大，放热反应的K 减小
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
小结