化学平衡第三课时化学平衡常数课件上学期高二化学人教版选择性必修1

第二节

化学平衡第3课时

化学平衡常数观察数据序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/LCO2H2COH2OCO2H2COH2O10.010.01000.0040.0040.0060.00620.010.02000.00220.01220.00780.007830.010.010.0010.0010.00410.00410.00690.00694000.020.020.00810.00810.01190.0119分析表格中数据，寻找其中的规律

表中所列为测量反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，将计算结果填入表中,你能发现哪些规律？c(H2O)c(CO)c(H2)·c(CO2)2.252.272.422.16观察数据序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/LH2I2HIH2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127048.3820.011350.0090400.003560.001250.0155948.6130.012010.0084030.00.004580.00097330.0148649.544000.015200.0016960.0016960.0118148.485000.012870.0014330.0014330.0100048.716000.037770.0042130.0042130.0293448.812c(HI)c(H2)·c(I2)分析表格中数据，寻找其中的规律

在457.6℃时，不管初始浓度有多大，只要保持反应体系的温度不变，达到平衡状态后生成物浓度化学计量数次幂的乘积与反应物浓度化学计量数次幂的乘积之比是个常数。【讲授指导】化学平衡常数1.定义：

在一定温度下,一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度系数幂之积与反应物浓度系数幂之积的比值是一个常数。对于可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)2.表达式其中：c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。（1）K值越大，表明反应进行的程度越大，转化率越大；（2）一般来说，当K＞105时，该反应进行得基本完全。3.意义1.请大家写出下列可逆反应的平衡常数表达式。（1）Fe3O4(s)+4H2(g)

高温3Fe(s)+4H2O(g)（2）Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+注意：①平衡常数的表达式中，固体和纯液体不写;

②水溶液中的反应，水不写进表达式；非水溶

液中的水需写进表达式。（3）CH3COOH+C2H5OH

CH3OOC2H5+H2O浓H2SO4△【训练巩固】

①

N2+3H22NH3②

2NH3N2+3H22.写出下列可逆反应的平衡常数表达式。

③N2+H2NH3注意：①同一条件下,正、逆反应的平衡常数互成倒数关系；②方程式的计量数增大几倍，平衡常数变为原来的几次方。【训练巩固】

注意：若干方程式相加，平衡常数相乘;

方程式相减，平衡常数相除（1）已知：①

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

K1②

2NO2(g)N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K?=K1×K2

（2）已知：①

C(s)+CO2(g)2CO(g)

K1

②

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K2CO(g)+

H2O(g)CO2(g)+H2(g)

K

?

=K2

/K13.在一定温度，求平衡常数K（用K1、K2表示）【训练巩固】

【典例分析】【例题1】在某温度下,将H2和I2各0.1mol的混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后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蒸汽各0.2mol,试求达到平衡状态时各物质的浓度。【例题2】合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时,c(N2)=3mol·L-1,c(H2)=9mol·L-1,c(NH3)=4mol·L-1,则:

(1)该温度时的平衡常数为

;起始浓度c(N2)=

。

(2)H2的转化率为

。

(3)平衡后要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有

(填字母)。

a.高温高压b.加入催化剂c.增加N2的浓度

d.增加H2的浓度e.分离出NH3

【典例分析】7.3×10-35mol·L-140%ce1.利用Ｋ可判断反应的热效应①若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应②若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)

2HI(g)的浓度平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K浓度平衡常数66.954.445.9

通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是

反应。放热【讲授指导】化学平衡常数应用2.判断可逆反应进行的方向

对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

Qc＜K，v正＞v逆，反应向正方向进行Qc＝K，v正＝v逆，反应处于平衡状态Qc＞K，v正＜v逆，反应向逆方向进行则：c

(C)·c

(D)pqc

(A)·c

(B)mn=Qc即为该反应的浓度商【讲授指导】化学平衡常数应用1.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=

。

(2)该反应为

(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)在上述温度中,

℃时,反应物的转化率最大。

(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为

℃。此温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为

。

T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6【训练巩固】

【训练巩固】

2SO2+O22SO32.一定温度下的密闭容器中存在如下反应：已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：（1）当SO2转化率为50％时，该反应

（“是”或“否”）达到平衡状态，若未达到，则反应向

（“正”或“逆”）方向进行。（2）达平衡状态时，SO2的转化率为

；否正80%【拓展延伸】压强平衡常数的计算对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，达到平衡时，压强平衡常数的表达式

Kp＝

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+…。(2022年全国乙卷节选）在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热解反应：2H2S(g)⇌S2(g)+2H