化学平衡常数与平衡转化率 课件 2026-2027高二上学期化学鲁科版选择性必修1

第二节

化学反应的限度第一课时

化学平衡常数与平衡转化率第二章化学反应的方向

、

限度与速率可逆反应在一定条件下进行一段时候后会达到平衡状态，

此时平衡混合物的组成不再随时间的延续而变化，

反应达到该条件下的最大限度。工业合成氨反应解决了日益增长的人口与

紧缺的粮食之间的矛盾问题，Haber

、

Bosch和Ertl3位科学家也因此获得诺贝尔奖。1.合成氨反应可以进行完全吗？2.如何定量地描述该化学反应的限度？温故知新溶解度溶解度—一定温度下

—饱和状态时

—m溶质/100g溶剂反应限度—某条件下—平衡状态时—所有组分的特定比值你在初中学过哪个有关于限度的物理量？温故知新例1:反应H2(g)+I2(g)2HI(g)

不同初始浓度反应所得平衡浓度数据54.51

54.62

54.45

54.0854.33\

一、化学平衡常数K1.

定义：

化学平衡常数K是定量描述化学反应限度

的物理量。2.表达式对于可逆反应：aA

+bB、CC

+dDK

浓度为各组分平衡时的浓度\

一、化学平衡常数序号初始浓度×

10-2mol/L平衡浓度×

10-2

mol/L[HI]2[H2][I2]c始(H2)c始(I2)c始(HI)c平(H2)c平(I2)c平(HI)11.0671.19600.1830.3131.76754.5121.1350.90400.3560.1251.55954.6131.1340.75100.4570.0741.35454.214001.0690.1140.1140.84154.425000.4490.0480.0480.35354.48结论1：

当温度不变时，

该常数大小与反应时各物质起始浓度无关；结论2：当温度不变时，

该常数大小与平衡建立的过程无关。

平衡常数K的影响因素有哪些？

H2(g)+I2(g)

·

2HI(g)\

一、化学平衡常数CO(g)＋H2O(g)

、CO2(g)+H2

(g)

ΔH<01800℃101KPa起始浓度1100K1=

1平衡浓度0.50.50.50.52800℃202KPa起始浓度1100K2=

1平衡浓度0.50.50.50.53600℃101kPa起始浓度1100K3=

2.25平衡浓度0.40.40.60.6结论3：当温度改变时，

该常数大小也随之发生改变。结论4：当压强改变时，

该常数大小不发生改变。\

一、化学平衡常数3.平衡常数K的影响因素：①温度一定时，

K为常数；

温度改变

K改变②平衡常数K只与反应本身及温度有关。对一个确定的反应：改变起始浓度改变压强

K不会改变改变平衡建立的方向加入催化剂一、化学平衡常数序号反应K单位1NH3•H2O(aq)⇌NH4+(aq)+OH—

(aq)c平(NH4+)c平(OH—)

c平(NH3•H2O)

mol·L-12FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)c平(CO2)c平(CO)13AgCI(s)⇌Ag+(aq)+CI—

(aq)c平(Ag+)c平(Cl—)(mol·L-1)24Cr2O72-(aq)+H2O(l)=2CrO42-(aq)+2H+(aq)(mol·L-1)31.

浓度为各组分的平衡浓度2.

固体或纯液体,

由于其浓度可看作

“

1

”而不代入公式。3.

稀溶液中的反应，

水的浓度视为常数

“

1

”而不代入公式4.

气态水或非水溶液中的反应，

水的浓度需代入公式。\

二、化学平衡常数的书写反应K单位①

c平(NH3)

c平1/2

(N2)c平3/2

(H2)(mol·L-1)-1②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)c平2

(NH3)c平(N2)c平3

(H2)(mol·L-1)-2③2NH3(g)

N2(g)＋3H2(g)c平(N2)c平3

(H2)c平2

(NH3)(mol·L-1)25.可逆反应的正逆反应的平衡常数互为倒数

K正

·K逆＝16.计量数扩大(或缩小)n倍，

平衡常数变为原来的n次幂(1/n次幂)\

二、化学平衡常数的书写 K3=

1/K2

K2

=K12

①

2NO(g)

+

O2(g)

、

2NO2(g)∆H1K1①+②=③②

2NO2(g)

、

N2O4

(g)∆H2K2∆H3

=

∆H1

+

∆H2③

2NO(g)+O2(g)

、

N2O4

(g)∆H3K3K3

=

K1

×

K27.

当两个反应加减能得到总反应时，两个反应相加(相减)，则ΔH相加(相减)，

平衡常数相乘(相除）

。\

二、化学平衡常数的书写1.判断反应是否达到平衡状态及平衡移动方向aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)任意状态时：浓度商Q

反应状态

达到平衡状态。反应状态反应正向进行

。反应状态反应逆向进行

。浓度为各组分任意时刻的浓度\

三、化学平衡常数的作用Q

=

KQ

<

KQ

>

K\

三、化学平衡常数的作用2.表示反应进行的程度1.

定义：

平衡转化率α是指平衡时某反应物已转化的物质的量占

反应前该反应物的物质的量的百分数。2.表达式对于可逆反应：

aA

+

bB

、

cC+

dD反应物A的平衡转化率：初始时A的物质的量—

平衡时A的物质的量α(A)

=

初始时A的物质的量

×

ퟏOO%对于溶液体系和恒容的气态反应体系，

可以用物质的量浓度进行计算。\

四、平衡转化率计算模型(三段式法)mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)初始量

a

b

0

0变化量

mx

nx

px

qx平衡量

a－mx

b－nx_

_p_x_

_qx_(1)对于反应物：

平衡量＝初始量－

变化量。(2)对于反应产物：

平衡量＝初始量＋

变化量。

利用三段式计算平衡常数和平衡转化率

【例

1】

化学反应2SO2(g)

+

O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工业的

基本反应。

将0.050

mol

SO2(g)和0.030

mol

O2(g)

注入体积为1.0

L

的密闭反应器，

并将反应器置于

某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，

测得反应器中有

0.044

mol

SO3(g)，

求该温度下反应的平衡常数及SO2

、

O2

的平衡转化率。

利用三段式计算平衡常数和平衡转化率

利用三段式计算平衡常数和平衡转化率

利用三段式计算平衡常数和平衡转化率

利用三段式计算平衡常数和平衡转化率

计算思路(1)设未知数：

具体题目要具体分析，

灵活设立，

一般设某物质的转化量为x。(2)列出三个量：用含x的式子表示平衡体系中各物质的初始量

、变化量、

平衡量。(3)列式计算：

根据平衡时含x的相应关系

（平衡常数、

等量关系、比例关系等）

列方程式求解。【例2】1

200

℃时测得反应