223化学平衡常数课件高二上学期化学选择性必修1

化学平衡常数学习目标：1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析,认识化学平衡常数的含义。2.构建化学平衡常数与平衡转化率相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。课本P60交流讨论可逆反应2NO2N2O4体系中各物质的物质的量浓度（25℃）起始浓度/mol·L-1平衡浓度/mol·L-1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c2(NO2)2.00×10-206.32×10-36.84×10-33.00×10-208.00×10-31.10×10-202.00×10-29.46×10-31.52×10-200.1002.28×10-28.86×10-21.11.31.63.9171171170171试归纳总结平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系温度相同比值近似相同起始浓度不同反应途径不同平衡浓度不同化学平衡时各物质浓度的关系分析课本表2-625℃时反应体系2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)中各物质的浓度数据,我们可以发现以下规律:(1)无论该反应从正向开始还是从逆向开始,平衡时只要温度一定,的值近似相等。(2)无论反应物或生成物的浓度如何改变,平衡时只要温度一定,的值近似相等。对于一般的可逆反应在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为,其结果是一个定值：1.化学平衡常数的概念及表达式生成物浓度幂之积反应物浓度幂之积该定值就是反应的化学平衡常数，用符号K表示。aA+bB

⥫⥬

cC+dD一、化学平衡常数注意事项①K与起始浓度无关；与正向建立还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的途径无关。②计算时，

c为各组分的平衡浓度(即三行式第三行)。aA+bB

⥫⥬

cC+dD1.N2(g)+3H2(g)

⥫⥬2NH3(g)2.Cl2(aq)+H2O(l)⥫⥬HCl(aq)+HClO(aq)3.2Fe3+

(aq)+

2I-

(aq)⥫⥬2Fe2+

(aq)+I2(s)练习1：书写平衡常数表达式注意:K值表达式中，固体、纯液体、水溶液中液态水不写4.C(s)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)

5.CO(g)+H2O(g)⥫⥬H2(g)+CO2(g)

6.C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g)

注意:H2O(g)要写入K值表达式中K=_______练习2：根据平衡常数表达式写出方程式2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)2NH3

⥫⥬N2+3H2N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232写出平衡常数表达式分析K1与K2的关系是_____，K1与K3的关系是____。①方程式系数变成原来的n倍，则平衡常数变成

原来的n次方；正逆反应平衡常数互为倒数思考1：写出平衡常数表达式，思考K之间的关系②若两反应相加，则K值相乘；

若两反应相减，则K值相除已知在一定温度下,下列各反应的焓变和平衡常数如下:①C(s)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)

ΔH1

K1②CO(g)+H2O(g)⥫⥬H2(g)+CO2(g)

ΔH2

K2③C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g)

ΔH3

K3则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3=

,K1、K2、K3三者关系为K3=

。

ΔH1+ΔH2

K1·K2思考2：写出平衡常数表达式，思考K之间的关系2(双选)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．1.已知下列反应的平衡常数：①H2(g)+S(s)H2S(g)K1②S(s)+O2(g)SO2(g)K2则反应③H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是()A.K1+K2B.K1–K2C.K1×K2D.K1/K2D①-②思考：

学习化学平衡常数有什么重要意义？对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助？请大家阅读书本P61页及表2-7，并得出结论。课堂探究下表为25℃时，卤化氢生成反应的平衡常数：请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义。化学方程式平衡常数(K)F2(g)+H2(g)2HF(g)6.5×1095Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)2.57×1033Br2(g)+H2(g)2HBr(g)1.91×1019I2(g)+H2(g)2HI(g)8.67×1022.化学平衡常数的意义平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度。即：反应的限度2.化学平衡常数的意义aA+bB

⥫⥬

cC+dD一般来说，平衡常数K>105，认为是完全反应注意:平衡常数表示反应进行的程度，并不涉及化学反应速率。也就是说某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。K值越大，表示反应进行得越完全K值越小，表示反应进行得越不完全课堂探究下表为25℃时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数(K)F2(g)+H2(g)2HF(g)6.5×1095Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)2.57×1033Br2(g)+H2(g)2HBr(g)1.91×1019I2(g)+H2(g)2HI(g)8.67×102内因：反应中物质的性质（主要因素）3.化学平衡常数的影响因素请根据以下数据分析平衡常数受哪些因素的影响？3.化学平衡常数的影响因素请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。H2(g)+I2(g)2HI(g)不同条件下的平衡常数外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。方程式方向和系数已知合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g))

⥫⥬2NH3(g)ΔH=-92.6kJ·mol-1合成氨反应的平衡常数与温度的关系如下表：T/K373473573673773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103【观察与思考】课本P61分析4.根据化学平衡常数判断可逆反应的热效应吸热反应：放热反应：升高温度，k值增大；升高温度，k值减小；(1)浓度、温度变化时,平衡常数都会改变。(

)(2)K值越大,表明可逆反应正向进行的程度越大。(3)K值越大,该可逆反应的速率越快。(

)(4)K值越大,反应越容易进行。(

)×√××二、平衡转化率(

)×100%

=该反应物的起始浓度－该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度1、定义：某反应物在平衡时已转化的量与该物质起始时的总量的比值。2、表达式：3、理解注意：(1)转化率是对反应物而言的；(2)在一定温度下可逆反应中，K值越大，反应物的转化率就越高；(3)对于一给定可逆反应，K值只与温度有关，而

不仅与温度有关也与反应物起始浓度有关。1.(双选)对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是(

)BC三、简单计算1.计算的一般思路和方法(1)计算模型——三段式法

aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)c始/(mol·L-1)n1n200Δc/(mol·L-1)ax𝑏𝑥𝑐𝑥𝑑xc平/(mol·L-1)n1-axn2-𝑏𝑥𝑐𝑥𝑑x(2)解题思路3.基本计算关系(1)各物质的物质的量浓度变化量之比=物质的量变化量之比=化学计量数之比。(2)反应物的转化率=。(3)反应产物的产率=。(4)平衡时B组分的体积分数=平衡时B组分的物质的量分数=。例：在830℃时,发生反应:CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)

ΔH<0。(1)①起始时,c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1,平衡

时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为

;K值为

。

②若只将起始c(H2O)改为6mol·L-1,则平衡时水蒸气的

转化率为

。

40%

125%(2)若起始时c(CO)=amol·L-1,c(H2O)=bmol·L-1,c平(H2)=cmol·L-1,则:①a、b、c之间的关系式是

。

②当a=b时,a=

c。

2c=𝑎𝑏/(𝑎+𝑏)(1)①

CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)起始/(mol·L-1)2300变化/(mol·L-1)2×60%2×60%2×60%2×60%平衡/(mol·L-1)0.81.81.21.2α(H2O)=1.2mol·L−1/3mol·L−1×100%=40%,K=。②温度不变,K值不变,设CO的转化浓度为xmol·L-1,则

CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)起始/(mol·L-1)2600变化/(mol·L-1)xxxx平衡/(mol·L-1)2-x6-xxxK=(𝑥·𝑥)/((2−𝑥)(6−𝑥))=1,x=1.5α(H2O)=1.5mol·L−1/6mol·L−1×100%=25%。(2)

CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)起始/(mol·L-1)ab00变化/(mol·L-1)cccc平衡/(mol·L-1)a-cb-cccK=(𝑐·𝑐)/((𝑎−𝑐)(𝑏−𝑐))=1,c=𝑎𝑏/(𝑎+𝑏)。当a=b时,a=2c。【课堂练习】1.写出下列反应的化学平衡常数：(1)2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)(2)C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g)(3)H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)(4)4NH3(g)+5O2(g)⥫⥬4NO(g)+6H2O(g)2.已知下列反应的平衡常数：①，K1；②，K2；则反应

的平衡常数是C3.已知N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)⥫⥬NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)⥫⥬1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3，①写出K1和K2的关系式

。②写出K2和K3的关系式

。③写出K1和K3的关系式

。K1=K22

K2=1/K3K1=1/K324.在容积不变的密闭容器中，将2molCO(g)与3molH2O(g)混合加热到一定温度，发生CO(g)+

H2O(g)⥫⥬CO2(g)+

H2(g)反应，反应达到平衡时，该反应的平衡常数K为1.0。正确的是A．该反应的平衡常数表达式为B．反应达到平衡时，C．CO的平衡转化率为40%

D．不管反应进行到何种程度，容器中原子个数之比保持不变D5.在5L的密闭容器中充入2mol气体A和1mol气体B，一定条件下发生反应2A(g)+B(g)⥫⥬2C(g)。达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的物质的量是反应前的5/6，则A的转化率为A．67%B．50% C．25% D．5%B知识拓展压强平衡常数1.压强平衡常数(Kp)(1)含义在化学平衡体系中,由各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数,用符号Kp表示,其单位与表达式有关,一般不写。(2)表达式对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),在一定温度下,达到平衡时,其压强平衡常数

。其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示对应物质的分压。注意①混合气体中某组分的分压=总压×该组分的物质的量分数,。②混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和,即p总=pA+pB+pC+…。例1(1)在300℃、8MPa下,将CO2和H2按物质的量之比为1∶3通入恒压密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的压强平衡常数Kp=

。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

1/48(2)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合气进行H2S热分解反应2H2S