高中化學(xué)第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡（化學(xué)平衡常數(shù)）選修四

第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡20222022 年年 2 2 月月 1 11 1 日 星 期 五日 星 期 五化學(xué)平衡常數(shù)（第一課時）溫度溫度（K）序序號號初始濃度（初始濃度（mol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/L）平衡時平衡時c (H2)c(I2)c (HI)c (H2)c(I2)c (HI)698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.01559000.010690.0011410.0011410.008410798.60.011350.0090400.004560.001950.00859 000.016550.003390.003390.00977 000.012580.002580.002580.00742 【活動探究】已知反應(yīng)【活動探究】已知反應(yīng)H2 (g)I2 (g) 2HI (g) 0，在，在698.6K和和798.6K時分別用不同起始濃度的時分別用不同起始濃度的H2、I2(g)、HI進(jìn)行反應(yīng)，平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)行反應(yīng)，平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2()CHICC22（H ）（I ）1、請計算填寫表中空格。、請計算填寫表中空格。2、討論：分析上述數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？、討論：分析上述數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？ 54.498 54.618 54.329 8.298 8.306 8.272結(jié)論結(jié)論： 在在一定溫度下一定溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，又不論反應(yīng)應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，又不論反應(yīng)物起始濃度的大小，最后都能達(dá)到化學(xué)平物起始濃度的大小，最后都能達(dá)到化學(xué)平衡，這時衡，這時HI(gHI(g) )濃度的平方濃度的平方與與I I2 2(g)(g)濃度濃度和和H H2 2(g)(g)濃度之積的濃度之積的比值是一個常數(shù)。比值是一個常數(shù)。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)（K K）1 1、定義、定義 一定溫度下一定溫度下，對于已達(dá)平衡的反應(yīng)體系中，對于已達(dá)平衡的反應(yīng)體系中，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值比值是是一個常數(shù)是個常數(shù)，這個常數(shù)一個常數(shù)是個常數(shù)，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)?！驹囈辉囋囈辉嚒?、寫出反應(yīng)：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷K的單位。 2、對任意可逆反應(yīng)： mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g)，寫出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù)（K K）1 1、定義、定義 一定溫度下，對于已達(dá)平衡的反應(yīng)體系中，生成物一定溫度下，對于已達(dá)平衡的反應(yīng)體系中，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)是個濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)是個常數(shù)，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。常數(shù)，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。2 2、平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其單位、平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其單位mgnBgpCg +qDgA對于一般的可逆反應(yīng) （ ）（ ）（ ）（ ）pqmnC C（C） C（D）（A）C（B）nmol（/L）K=K=K K的單位的單位：npq -m n（） （+ ）溫度溫度（K）序序號號初始濃度（初始濃度（mol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/L）平衡時平衡時c (H2)c(I2)c (HI)c (H2)c(I2)c (HI)698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.01559000.010690.0011410.0011410.008410798.60.011350.0090400.004560.001950.00859 000.016550.003390.003390.00977 000.012580.002580.002580.00742 2()CHICC22（H ）（I ） 54.498 54.618 54.329 8.298 8.306 8.272分析下表數(shù)據(jù)，你能得出分析下表數(shù)據(jù)，你能得出K的大小與可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的關(guān)系嗎？的大小與可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的關(guān)系嗎？ 平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，估計反應(yīng)，估計反應(yīng)的可能性。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度。的可能性。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度。 二、平衡常數(shù)的意義二、平衡常數(shù)的意義K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。一般，當(dāng)一般，當(dāng)K105時，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。時，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。1、如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。3asasgC CO2（ ）C O（ ）+CO （ ）三、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則三、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則gggl222CO （ ）+H （ ）CO（ ）+H O（ ）22()/() ()KC coC co C H2()KC co【試一試【試一試】 ：寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式2、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示，每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。322(g)3gNHNH（ ）2322213NHNHCKC C32213(g)g22NHNH（ ）32221/23/2NHNHCKCC二、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則二、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則322(g)3gNHNH2（ ）223332NHNHC CKC131KK212KK【試一試【試一試】 ：寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式【實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)探究】 化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素2422g0N ONOH已知：（ ） 探究：將將NONO2 2球浸泡在冷水、熱水中，觀察顏色變化球浸泡在冷水、熱水中，觀察顏色變化【交流、探討【交流、探討】科學(xué)家設(shè)計并進(jìn)行了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)家設(shè)計并進(jìn)行了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)，在298K298K、333K333K時分別測得下表中的數(shù)據(jù)：時分別測得下表中的數(shù)據(jù)：溫度（K）初始濃度（mol/L） 平衡濃度（mol/L）Kc(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c(NO2)2980.05000.021750.05650 3330.05000.004880.0901 請計算相應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)。請計算相應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)。 分析表中數(shù)據(jù)，說明分析表中數(shù)據(jù)，說明K K值隨溫度的變化關(guān)系。值隨溫度的變化關(guān)系。 0.1471.664溫度溫度（K）序序號號初始濃度（初始濃度（mol/L）平衡濃度（平衡濃度（mol/L）平衡時平衡時c (H2)c(I2)c (HI)c (H2)c(I2)c (HI)698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.01559000.010690.0011410.0011410.008410798.60.011350.0090400.004560.001950.00859 000.016550.003390.003390.00977 000.012580.002580.002580.00742 【活動探究【活動探究】已知反應(yīng)已知反應(yīng)H2 (g)I2 (g) 2HI (g) 0，在，在698.6K和和798.6K時分別用不同起始濃度的時分別用不同起始濃度的H2、I2(g)、HI進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行反應(yīng)，平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2()CHICC22（H ）（I ） 54.498 54.618 54.329 8.298 8.306 8.272K值與化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系2242NON OCKC、若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)、若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)、若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)、若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)T 平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向正反應(yīng)方向移動 C(NO2) C(N2O2) KK2422g0N ONOH（ ） T 平衡向逆反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動 C(NO2) C(N2O2) 總總結(jié)結(jié)練習(xí)：在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：練習(xí)：在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)： 其平衡常數(shù)其平衡常數(shù)K和溫度和溫度t的關(guān)系如下：的關(guān)系如下：k的表達(dá)式為：的表達(dá)式為：該反應(yīng)為該反應(yīng)為_反應(yīng)（填反應(yīng)（填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”）若若C(CO2)C (H2) =C (CO) C (H2O)，此時溫度為此時溫度為_gggg222CO （ ）+H （ ）CO（ ）+H O（ ）t/70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸熱吸熱830322(g)3gNHNH（ ）2練習(xí)：已知在某溫度，練習(xí)：已知在某溫度， ，K=7.3210-3 ，下表為某時刻各物質(zhì)的濃度值，下表為某時刻各物質(zhì)的濃度值(mol/L)，通過計算，請判斷在此時刻可逆反應(yīng)移動的方向通過計算，請判斷在此時刻可逆反應(yīng)移動的方向 tC（N2）C（H2） C（NH3） 平衡移動方向t1266t24121逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向( )( )( )( )mA gnB gpC gqD gK值與化學(xué)平衡移動方向的關(guān)系 對于可逆反應(yīng)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物對于可逆反應(yīng)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度之間有如下關(guān)系：的濃度和生成物的濃度之間有如下關(guān)系： ( )()( )( )pqmncC cDQccA cBQc：對應(yīng)反應(yīng)的對應(yīng)反應(yīng)的濃度商濃度商、Qc K：、Qc = K：、Qc K：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行課堂練習(xí)：創(chuàng)新設(shè)計P26 完成相應(yīng)習(xí)題