化学平衡常数【 核心知识 精讲精练 】 高二化学 上学期 高校课堂课件（人教版2019选择性必修1）

第二节化学平衡第二课时化学平衡常数第二章化学反应速率与化学平衡学习目标1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。3.应用化学平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及反应进行的方向，提升从定量的角度分析化学反应的能力。

知识回顾：化学平衡状态（化学平衡）在一定条件下，可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物浓度和生成物浓度均保持不变，即体系的组成不随时间的而改变，这表明该反应的转化达到了“限度”这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。当达到化学平衡状态时究竟有多少反应物转化成生成物？平衡体系中反应物的浓度和生成物的浓度之间有什么关系呢？分析课本P31页表2—1序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)c(H2)c(I2)c(HI)10.011970.00694400.0056170.00059360.0127048.3720.012280.00996400.0038410.001250.0168748.6230.012010.0084030.00.0045800.00097330.0148649.544000.015200.0016960.0016960.0118148.495000.012870.0014330.0014330.0100048.706000.037770.0042130.0042130.0293448.50平均值48.70表1、457.6℃时反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)中总各物质的浓度从正反应开始从逆反应开始计算公式几乎相等1、温度不变时，反应达到平衡，为常数用K表示；2、常数K与反应的起始浓度大小无关；3、常数K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。通过分析实验数据得出：序号平衡时的浓度/(

mol·L-1)平衡时c(H2)c(N2)c(NH3)11.150.750.26120.511.000.08731.351.150.41242.431.851.2751.470.750.3766.00×10－2

5.98×10－2

5.71×10－2

5.93×10－2

6.08×10－2

表2:在500℃时，3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反应体系中各物质的浓度几乎相等H2(g)+I2(g)2HI(g)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)总结：表达式与化学反应方程式的关系结论：生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q表示。对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，Q=平衡时的浓度商称化学平衡常数浓度商一、化学平衡常数K=比较：Q与K对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，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是一个常数，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。②当Q=K说明已达到平衡状态。1、概念：2、表达式：Q=①表达式相同。Q中任意时刻的各组分的浓度而K平衡浓度Fe3O4(s)+4H2(g)

高温3Fe(s)+4H2O(g))H(c)OH(c2424K=CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)K=)Cr2O72-(c)CrO42-(c2)H+(c2Cr2O72-(aq)+H2O(l）

2CrO42-(aq)+2H+(aq)课堂练习1、写出下列可逆反应的K的表达式K=

C2H5OH+CH3COOH

CH3COOC2H5+H2OK=

(1)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。(2)水的处理①气态水或非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数。②稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度视为常数“1”而不代入公式3、书写化学平衡常数关系式注意事项N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232K与方程式的书写有关；课堂练习2、写出下列可逆反应的化学平衡常数的表达式K1=K2=K3=K1＝1/K2＝K32(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。

①若反应方向改变,则平衡常数改变。②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。K逆＝1/K正K1＝K32课堂练习3、书写下列反应的平衡常数。①2NO(g)+O2(g)2NO2

K1=②2NO2

(g)N2O4

K2=③2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K=K1

K2

方程①+

②=

③则有方程③—②=①则有

(4)多个反应合并的平衡常数之间的关系若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数

等于分步平衡常数之乘积(商)K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例_________，它的正向反应进行的程度________，即该反应进行得越________，反应物转化率________；反之，正向反应进行的程度就越________，转化率就________。一般地说，________时，该反应进行得就基本完全了。越大越大完全越大不完全越小K＞1054、化学平衡常数的意义观察下表，思考为什么不同反应之间的K值相差如此之大？5、化学平衡常数影响因素序号起始浓度（×10－2mol·L-1）不同温度下的平衡常数(K)c(H2)c(I2)c(HI)457.6℃425.6℃25℃11.1970.694048.3854.518672001.28748.7154.42867

外因：同一个化学反的平衡常数不受浓度的影响，只受温度影响

内因：平衡常数的大小，主要与反应中物质的性质有关分析表4总结外因的影响因素表4:不同条件下的平衡常数H2(g)+I2(g)2HI(g)△H<0放热反应：T升高K减小

吸热反应：T升高K增大

课堂练习4、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：

2SO2（g）+O2

（g）⇌2SO3（g）

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=_______________．

（2）降低温度，K值增大，判断该反应是________（“放热”或“吸热”）反应。（3）二氧化硫转化率______，化学反应速率______（以上均填增大、减小或不变）．增大放热减小平衡常数的大小可以

判断反应进行的程度，受温度的影响可以判断该反应的热效应。

对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，Q=二、化学平衡常数的应用(1)、判断反应进行的方向；

Q＜K，

Q=K，

Q

＞K，反应向正方向进行反应达到平衡状态反应向逆方向进行Q＞K，v正＜v逆，反应向逆方向进行课堂练习5、已知反应的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：（1）此时反应是否处于平衡状态？（2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)Q＝c(CO)·c(H2)c(H2O)＝2.0×1.51.0＝3.0mol/L≠K不处于平衡状态反应向逆方向进行

[例题1]在某温度下，将H2和I2各0.10mol气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H2)=0.0080mol/L(1)求该反应的平衡常数(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各

0.20mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度

（2）化学平衡常数的相关计算(1).已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数三段式法——“始、变、平、列方程”温度不变，K不变计算模型——三段式法(2).知平衡常数和初始浓度求平衡浓度课本P32K=0.25C(H2)=C(I2)=0.016mol/LC(HI)=0.008mol/L

除了化学平衡常数外，还有没有其他方法能用来表示化学反应进行的限度呢？反应物的平衡转化率α某反应物B的转化率(α)＝该反应物已转化的量该反应物的起始总量×100%＝CB(始）－CB(平)CB(始）×100%平衡常数和转化率的计算课本P33[例题2]在容积不变的密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到830C，达到下列平衡:此时该反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(3)知平衡常数和初始物质的量求转化率

83%⑴基本模式——“三段法”起、转、平转化浓度：mxnxpxqx平衡浓度：a-mxb-nxpxqx⑵基本关系②生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度例：mA+nBpC+qD起始浓度：ab00(mol/L)(mol/L)(mol/L)化学平衡的相关计算方法各物质的变化浓度之比=化学计量系数之比

c(CO):c(H2O)=1:1时

CO+H2OCO2+H2

起始c

1100转化c

-x-x+x+x平衡c

1-x1-xxx

解得x=0.5α(CO)=50%α(H2O)=50%

c(CO):c(H2O)=1:4时

CO+H2OCO2+H2

起始c

1400转化c

-x-x+x+x平衡c

1-x4-xxx解得x=0.8α(CO)=80%α(H2O)=20%课堂练习6、已知CO(g)+H2O(g)CO2

(g)+H2

(g)800℃K=1.0；求恒温恒容体系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。(1-x)(1-x)x2K==1(1-x)(4-x)x2K==1

增大一种反应物的浓度，能提高另一种反

应物的转化率，而本身的转化率减小结论：课堂小结化学平衡常数表达式及书写注意事项意义及影响因素应用用浓度商Q与K比较：Q＜K，反应向正反应方向移动；Q＝K，反应处于平衡状态；Q＞K，反应向逆反应方向移动三段式做有关计算题方法K越大，反应进行程度越大。只与温度有关课堂达标1．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是(

)①平衡常数K只与反应本身及温度有关②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K

③加入催化剂不改变平衡常数K

④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A．①②

B．②③C．③④D．①③D2.在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（）A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大．B.K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．C.K随反应物浓度改变而改变．D.K随温度改变而改变．AD

3、已知方程式A(g)