知识回顾已知合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在298K时: H=-92.2kJ·mol-1 S= -198.2J·K -1 ·mol-1 请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨 反应能否自发进行。 根据判据计算： H - T S = -92.2kJ·mol-1 -298K×(-198.2×10-3 92.2kJ· 298K×(-198.2× kJ·K -1 ·mol-1 ) =-33.1 kJ·mol-1 <0 kJ· 该反应常温下能自发进行，这是否就足够了呢？

第二节 化学反应的限度 第一课时

想一想可逆反应进行到一定程度就会达到平衡 状态，你知道这时平衡体系中反应物和生 成物各占多少吗？反应到底进行到什么程 度？ 为更准确的了解可逆反应的进程，定量 的描述化学反应的限度，我们将学习一个新 的概念——

化学平衡常数

教学目标1、了解化学平衡常数的涵义。 2、通过对“化学平衡常数”问题的 、通过对“化学平衡常数” 研讨，培养学生分析、处理实验数 据的能力，以及从数据中获取信息、 总结规律的能力。

I2(g) + H2(g)起始时浓度mol/L 起始时浓度 698.6Kc0 (H2) 1 0.01067 c0(I2) 0.01196 c0 (HI) 0

2HI(g)平衡时浓度mol/L ? 平衡时浓度 698.6K[H2] 0.001831 [I2] 0.003129 [HI] 0.01767

平衡时

序 号

[ HI ]2 [H2 ] [I 2 ]

54.52 0.01135 0.009044 0 0.003560 0.001250 0.01559

54.63 0.01134 0.007510 0 0.004565 0.0007378 0.01354

54.44 0 0 0.01069 0.001141 0.001141 0.008410

54.3[ HI ]2 根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。 的值，并分析其中规律。 [H2 ] [I 2 ]

730.6K

[ HI ]2 [H2 ] [I 2 ]

规律小结通过分析实验数据得出： 通过分析实验数据得出： [ HI ] (1)温度相同时，达到化学平衡状态 [H ] [I ] 温度相同时， 温度相同时 为一常数； 为一常数； (2)这个常数与反应的起始浓度大小无关； 这个常数与反应的起始浓度大小无关； 这个常数与反应的起始浓度大小无关 (3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关 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。 即与平衡建立的过程无关。2 2 2

一、化学平衡常数

mA + nB K=[C ] [A ]p m [D [B

pC + qD] ]q n

定义： 在一定温度时， 定义： 在一定温度时，当一个可逆反应 达到平衡状态时， 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， 是一个常数，这个常数称为化学平衡常 数简称平衡常数。 数简称平衡常数。

书写平衡常数关系式规则一如果反应中有固体和纯液体参加， 如果反应中有固体和纯液体参加， 它们的浓度不应写在平衡关系式中， 它们的浓度不应写在平衡关系式中， 因为它们的浓度是固定不变的， 因为它们的浓度是固定不变的，化学 平衡关系式中只包括气态物质

和溶液 中各溶质的浓度。 中各溶质的浓度。 CaO(s)+CO2(g) 如:CaCO3(s)

K= [CO2]

学海无涯平衡常数K的意义 平衡常数 的意义 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。

写出下表中各反应的平衡常数表达式。 写出下表中各反应的平衡常数表达式。 反应 1 1/2N2(g)+3/2H2(g) 2 N2(g)+3H2(g) 3 2NH3(g) 4 NH3·H2O(aq) NH3(g) K1 2 3 2

单位

2NH3(g)

[NH 3] (mol·L-1) -1 [N 2] [H 2] [NH 3]2 (mol·L-1) -2 [N 2] [H 2]3

N2(g)+3H2(g)

mol·L-1 [NH 3 H 2O] 5 FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) [CO2] 1 [CO] 6 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl -(aq) [Ag + ][Cl ] (mol·L-1 )2

NH4+(aq)+OH-(aq) [NH + ][OH ]4

[N 2][H 2]3 (mol·L-1) 2 [NH 3]2

书写平衡常数关系式的规则二同一个可逆反应， 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。 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、 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。 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。 平衡常数。 对于同一个反应， 对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常 数互为倒数。 数互为倒数。 平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对 应。

化学平衡常数的重要应用

[C ] [D] a b [A] [B ]c

aA+bBd

cC+dD

= K

c c (C ) c d (D ) Q = a c ( A) c b (B ) 浓度商

当Q=K时，ν 正 = ν 逆 反应为平衡状态，平衡不移动。 反应为平衡状态，平衡不移动。 时 反应会逆向进行达到平衡。 当Q>K时， ν 正 <ν 逆 反应会逆向进行达到平衡。 > 时 当Q<K时， ν 正 >ν 逆 反应要正向进行达到平衡。 < 时 反应要正向进行达到平衡。

在某温度下，某时刻反应是否达平衡， 在某温度下，某时刻反应是否达平衡， 可用该时刻浓度商Q 比较大小来判断。 可用该时刻浓度商Q与K比较大小来判断。

走近高考例1、(2006上海,25) (1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值 化学反应进行的程度越大 , K值大小与 越大,表示______ 可能增大也可能减小 温度的关系是温度升高,K值______ _ _。(填“一定增大”“一定减小”或“可能 增大也可能减小”)。 (后略)

例2、(2007上海，25) 一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢 气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO): 甲 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)醇 的 物 质 的 量 (mol)

nA

300℃ ℃ 500℃ ℃

nB

otB, ,K (

tA

(min)

(1)反应 )

K=

[CH 3OH ] [CO ] [H 2 ]2 ,

例3、(2007山东,28) 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染 物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容这一。 (1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2 2SO3(g) 某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

α0.85 0.80

A

0.10

根据图示回答下列问题: ①将2.0molSO2和1.0molO2置于 B 10L密闭容器中,反应达平衡后 体系总压强为0.10MPa.该反 应的平衡常数等于____ ②平衡状态由A变到B时,平衡常 数K(A)__K(B)(填“>”“<”或 0.50 p/MPa “=”)