化学平衡常数++2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

第二单元化学反应的方向与限度课时3化学平衡常数专题2化学反应速率与化学平衡[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。【化学小剧场】化学平衡常数化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度。在生产和科学实验中，人们常常需要知道，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，有多少反应物转化成了生成物，反应物和生成物的浓度之间又有怎样的定量关系。引入新课二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应：如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，平衡后得到以下实验数据。二氧化氮-四氧化二氮体系中各物质的物质的量浓度（25℃）2NO2(g)

N2O4(g)一、化学平衡常数1．化学平衡时各物质浓度的关系1.081.381.613.891.71×1021.72×1021.70×1021.70×102

一、化学平衡常数2.化学平衡常数的概念与表达式在一定温度下，可逆反应aA＋bB

cC＋dD，达到平衡后是一个定值我们把这个定值称作该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用K表示。即K＝固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值，不列入表达式。一、化学平衡常数3.平衡常数的意义平衡常数的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。K值越大，反应进行得越完全，当K>105时，该反应进行得基本完全了。K值越小，反应进行得越不完全，当K<10-5时，该反应很难发生。反应进行程度依次减小部分可逆反应的平衡常数表达式内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。一、化学平衡常数4.化学平衡常数的影响因素合成氨反应的平衡常数与温度的关系外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。平衡常数随反应温度的变化而变化，在使用平衡常数时应注明温度。一、化学平衡常数4.化学平衡常数的影响因素已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH<0的平衡常数与温度的关系如下：①放热反应，温度升高，K值减小；②吸热反应，温度升高，K值增大。(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×√××1.正误判断一、化学平衡常数思考交流思考交流2.写出下表中各反应的平衡常数表达式：化学方程式平衡常数表达式2NO2(g)N2O4(g)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO一、化学平衡常数结合上表回答下列问题：(1)书写化学平衡常数表达式有哪些注意事项？①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体、纯液体和水溶液中水的浓度。②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。(2)结合平衡常数表达式分析，平衡常数的大小与正向反应进行的程度有何关系？对于一个具体的反应，平衡常数越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全。一、化学平衡常数思考交流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3.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＋ΔH2K1·K2一、化学平衡常数思考交流一、化学平衡常数归纳总结(1)化学平衡常数表达式书写注意事项①表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度，不出现固体、纯液体或水溶液中水的浓度。②表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。(2)已知两反应的平衡常数分别为K1、K2①两反应相加，总反应的平衡常数K=K1·K2。

对于可逆反应：aA＋bBcC＋dD注意平衡转化率与平衡常数均能表示一定温度下某反应的限度，但平衡常数不直观，转化率能更直观地表示。二、平衡转化率及简单计算1．平衡转化率(1)含义：该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。(3)表达式(2)意义：表示在一定温度和起始浓度下反应进行的限度。aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)c始/(mol·L－1)

n1

n2

0

0Δc/(mol·L－1)

x

c平/(mol·L－1)

n1－x

二、平衡转化率及简单计算2．计算的一般思路和方法(1)计算模型——三段式法(2)解题思路二、平衡转化率及简单计算(2)反应物的转化率＝二、平衡转化率及简单计算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。(3)反应物的产率＝(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＝1.反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，计算：(1)在该温度下，此反应的平衡常数。二、平衡转化率及简单计算思考交流第一步，列三段式SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)起始浓度/(mol·L－1)

2

2

0

0变化浓度/(mol·L－1)

1

1

1

1平衡浓度/(mol·L－1)

1

1

1

1第二步，算常数二、平衡转化率及简单计算思考交流当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，所以SO2(g)的变化浓度为1mol·L－1。(2)若相同条件下，SO2(g)的起始浓度增大到3mol·L-1，NO2(g)的起始浓度仍为2mol·L-1，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？相同条件下，若SO2(g)的起始浓度增大到3mol·L-1，NO2(g)的起始浓度仍为2mol·L－1，设SO2(g)的变化浓度为x

mol·L-1，则SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)起始浓度/(mol·L－1)

3

2

0

0变化浓度/(mol·L－1)

x

x

x

x平衡浓度/(mol·L-1)

3－x

2－x

x

x二、平衡转化率及简单计算思考交流(3)对比(1)与(2)中的数据，增大SO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率如何变化？由数据知：增大SO2的浓度，可提高NO2的平衡转化率，但其本身的平衡转化率降低。(4)试想，增大NO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率又如何变化？同理：增大NO2的浓度，SO2的平衡转化率升高，NO2的平衡转化率降低。二、平衡转化率及简单计算思考交流二、平衡转化率及简单计算思考交流2.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

。40%1

二、平衡转化率及简单计算思考交流②若只将