2.化學反應的限度 化學平衡和化學平衡常數(shù)

第2節(jié)化學反響的限度第一課時.可逆反響和化學平衡1.可逆反響和不可逆反響在同一條件下，既能向正反響方向又能向逆反響方向進行的反響稱為可逆反響。如果反響只能向一個方向進行，那么稱不可逆反響。反應物產(chǎn)物可逆反應

反應物產(chǎn)物不可逆反應知識回顧.〔1〕同一條件下，同時進行；注意〔2〕反響物不能完全轉化為生成物。⑶使用“〞例如：2SO2+O22SO3催化劑△正向反響：反響物→生成物即SO2→SO3逆向反響：生成物→反響物即SO3→SO2.2、化學平衡：(1)、定義：化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反響里，正反響速率和逆反響速率相等，反響混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強調三點前提條件：可逆反響實質：ν(正)=ν(逆)標志：反響混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài).動態(tài)平衡〔正逆反響仍在進行〕正反響速率=逆反響速率可逆反響H2+I2≒2HI①逆：②等：③動：④定：反響混合物中各組分的濃度保持不變〔不一定相等〕⑤變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。⑥同：對于一個特定的可逆反響如果條件相同，不管采取何種方式和途徑進行最終能到達相同平衡狀態(tài),與反響途徑無關-等效平衡(2)、化學平衡狀態(tài)的特征.為了減輕汽車尾氣對城市空氣的污染，人們提出通過以下反響來處理汽車尾氣：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，上節(jié)課中我們已經(jīng)證明了該反響完全可以自發(fā)進行，可是反響進行的程度有多大呢？為了尋找定量描述化學反響限度的方法，人們對許多化學平衡體系的數(shù)據(jù)進行了分析，終于發(fā)現(xiàn)：化學平衡常數(shù)可以表征化學反響限度的相對大小。.化學平衡與化學平衡常數(shù).

[HI]2/[H2][I2]初始濃度（mol/L）平衡濃度（mol/L）C0（H2）C0(I2)C0(HI)[H2][I2][HI]0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.00073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.4978354.6175554.4324554.1595454.32762交流·研討問題1：請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)計算平衡時的[HI]2/[H2][I2]的值，將結果填入表中。實驗測得反響H2〔g〕＋I2〔g〕2HI〔g〕在698.6K時各物質的初始濃度和平衡濃度。問題2︰請分析計算所得數(shù)據(jù)，尋找其中的規(guī)律。.不管H2,I2和HI的初始濃度是多大，只要保持反響體系的溫度不變，到達化學平衡狀態(tài)后，就為常數(shù)。思考發(fā)現(xiàn)————[HI]2[H2][I2]我們通常把這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù)在一定溫度下，某個可逆反應達到平衡時，產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積之比是一個常數(shù)。這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù).試一試1、寫出反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化學平衡常數(shù)表達式，并判斷K的單位。2、對于任一可逆反應：aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g），試寫出其化學平衡常數(shù)的表達式。.對于一般的反響aA+bBcC+dD當溫度一定，到達化學平衡時，其平衡常數(shù)表達式：K=————[C]c[D]d[A]a[B]b注意：平衡常數(shù)表達式中不包括固體和純液體物質的濃度項(因為它們的濃度為常數(shù))，只包括氣態(tài)物質和溶液中各溶質的濃度。一、化學平衡常數(shù).拓展練習1mol·L-1

[NH3][N2]1/2[H2]3/2

[NH3]2[N2][H2]3[N2][H2]3[NH3]2[NH4+][OH-][NH3·H2O][CO2][CO][Ag+][Cl-](mol·L-1)2

反應K單位11/2N2(g)＋3/2H2(g)NH3(g)

(mol/L)—12N2（g）＋3H2(g)2NH3(g)

(mol/L)—232NH3(g)N2(g)＋3H2(g)

(mol/L)24NH3·H2O(aq)NH4＋(aq)＋OH—(aq)

5FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)

6AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl—(aq)

問題：通過上面的練習，你在書寫平衡表達式時有了哪些發(fā)現(xiàn)？.1、對于一個反響，其平衡常數(shù)的表達式是唯一的嗎？平衡常數(shù)的表達式與哪些因素有關？2、對于一個反響，正、逆反響的平衡常數(shù)之間有何關系？3、如果濃度的單位是mol/L，將濃度單位代入平衡常數(shù)表達式，可得到K的單位。請寫出上表中后三個反響的K的單位，并分析K的單位與反響的化學方程式之間有什么關系？思考.平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關。1、對于同一化學反響，由于書寫方式不同，各反響物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達式就不同。2、對于給定的化學反響，正、逆反響的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。3、平衡常數(shù)的單位也與化學方程式的表示形式相對應。發(fā)現(xiàn)二、平衡常數(shù)表達式書寫的本卷須知.在2000K時,反響CO(g)+1/2O2(g〕CO2〔g〕的平衡常數(shù)為K1,那么相同溫度下反響2CO2〔g〕2CO(g)+O2〔g〕的平衡常數(shù)K2為〔〕A、1/K1B、K12C、1/K12D、K1-1/2C穩(wěn)固練習.平衡常數(shù)的應用

⑴判斷反響可能進行的程度，估計反響的可能性。K>105時，根本完全反響。K在10-5～105之間可逆反響。K<10-5時，很難反響。資料在線K值越大，反響越完全，K值越小，反響越不完全K的大小只能預示反響所能進行的最大程度.交流·研討請通過以下各反響平衡常數(shù)的數(shù)值，討論反響可能進行的程度：化學反應K的數(shù)值反應程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)（570K）

約為10592HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300K)約為10－33PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)(470K)約為１正反應接近完全正逆反應相當正反應幾乎不發(fā)生.⑵判斷反響進行的方向、反響是否到達平衡狀態(tài)Q=K時，反響已達平衡；Q>K時，反響逆向進行Q<K時，反響正向進行；濃度商：對化學反響aA+bB≒cC+dD的任意狀態(tài)Q=————cC

(C)cd

(D)ca(A)cb(B)在溫度一定時，Qc與Ｋc相比較，可知反響進行的方向．具體方法如下：.練習１：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H28000C，K=1試推導在以下濃度下反響進行的方向序號CO/mol.L-1H2O/mol.L-1CO2/mol.L-1H2/mol.L-1反應進行方向１0.30.50.40.4２1.00.30.50.6３0.81.60.71.7向逆平衡向正.對于反響：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2

[CO2][H2]

Qc=.

[CO][H2O]

0.4mol.L-1×0.4mol.L-1

Qc1=

=1.07>K向逆

0.3mol.L-1×0.5mol.L-1

0.5mol.L-1×0.6mol.L-1

Qc2=

=1.0=K平衡

1.0mol.L-1×0.3mol.L-1

0.7mol.L-1×1.7mol.L-1

Qc3=

=0.93<K向正

0.8mol.L-1×1.6mol.L-1

.練2：判斷以下說法是否正確：〔2〕任何可逆反響在一定溫度下，不管參加反響的物質濃度如何不同，反響到達平衡時，各物質的平衡濃度相同。〔〕〔3〕可逆反響到達平衡后，增加反響物濃度會引起KC改變?！病场?〕一個反響體系到達平衡時的條件是正逆反響速度相等?！病常?）根據(jù)反應式2P+5Cl22PCl5

可知，如果2mol

的P

和5mol

的Cl2

混合，必然生成2mol

的PCl5

?！惨驗榭赡娣错懢筒豢赡芡耆错??！掣魑镔|的濃度不隨時間而變不等于各物質的濃度相等〔反響常數(shù)與溫度有關，與濃度無關?！场策@是化學平衡的條件?！?Kc=————=——=7.32×10-3

[NH3]2[N2][H2]3423×93由平衡定律求平衡常數(shù)根據(jù)物料平衡求初時濃度答:該溫度時合成氨反響的化學平衡常數(shù)是7.32×10-3,N2和H2的初時濃度分別為5mol·L-1和15mol·L-1解：N2+3H22NH3

練習3：合成氨反應N2+3H2