2.2.2化学平衡 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第2课时 化学平衡常数 第二节 化学平衡 西安市育才中学 陈敏 1 01 学习目标 CONTENT 化学平衡常数定义 02 化学平衡常数的意义 03 化学平衡常数的应用 2 一、化学平衡常数 一定温度下，化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？ H2(g) + I2(g) 2HI(g) 在698.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示： 序号 初始浓度×10-2 mol/L 平衡浓度×10-2 mol/L c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 1 1.067 1.196 0 0.183 0.313 1.767 54.51 2 1.135 0.904 0 0.356 0.125 1.559 54.61 3 1.134 0.751 0 0.457 0.074 1.354 54,21 4 0 0 1.069 0.114 0.114 0.841 54.42 5 0 0 0.449 0.048 0.048 0.353 54.48 698.6℃达到平衡时， 是一个常数。 c2(HI) c(H2) · c(I2) c2(HI) c(H2) · c(I2) 一、化学平衡常数 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 在730.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示： 序号 初始浓度×10-2 mol/L 平衡浓度×10-2 mol/L c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 1 1.197 0.694 0 0.561 0.059 1.270 48.38 2 1.228 0.996 0 0.384 0.152 1.687 48.61 3 1.201 0.840 0 0.458 0.097 1.486 49,54 4 0 0 1.520 0.169 0.169 1.181 48.48 5 0 0 1.287 0.143 0.143 1.003 48.71 730.6℃达到平衡时， 也是一个常数。 c2(HI) c(H2) · c(I2) c2(HI) c(H2) · c(I2) 思考与交流 分析实验数据，思考下列问题： 问题1：相同温度，达到化学平衡状态时 的数值相同吗？ 问题2：化学平衡常数与反应的起始浓度大小有关吗？ 问题3：化学平衡常数与平衡建立的过程有关吗？ 问题4：影响化学平衡常数的主要因素是什么？ c2(HI) c(H2) · c(I2) 思考与交流 分析实验数据，得出下列结论： 问题1：相同温度，达到化学平衡状态时 的数值相同 问题2：化学平衡常数与反应物的起始浓度无关 问题3：化学平衡常数与平衡建立过程无关 问题4：影响化学平衡常数的主要因素是温度 c2(HI) c(H2) · c(I2) 一、化学平衡常数 对于一般的可逆反应: m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 一定温度下，化学平衡常数表达式为： K ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 交流与研讨 写出下表中各反应的平衡常数表达式 序号 反应 K 单位 ① N2(g)+3H2 (g) ⇌2NH3 (g) (mol·L-1)-2 ② 2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2 (g) (mol·L-1)2 ③ 1/2N2(g)+3/2H2 (g)⇌ NH3(g) (mol·L-1)-1 ④ CO2(g)＋H2(g) ⇌ CO(g)＋＋H2O(g) 1 ⑤ 1 c2(NH3) K1 ＝ c(N2)•c3(H2) K2 ＝ c2(NH3) c(N2)•c3(H2) K3 ＝ c1/2(N2）•c3/2(H2) c(NH3) Fe3O4(s) + 4H2(g)⇌ 3Fe(s) + 4H2O(g) K4 = ) H ( c ) O H ( c 2 4 2 4 K5 = 一、化学平衡常数 化学平衡常数的特征： (1)固体或纯液体,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (2)稀溶液中的反应，水的浓度视为常数“ 1”而不代入公式 (3)气态水或非水溶液中的反应，水的浓度不可视为常数。 书写化学平衡常数关系式注意事项： (1)化学平衡常数的表达式取决于化学方程式的系数 (2)可逆反应，其正反应和逆反应的K互为倒数 二、化学平衡常数的意义 1.根据平衡常数的大小，比较同一可逆反应在不同条件下进行的程度。 K值越大，说明正反应进行的程度越大 ，平衡时反应物的转化率越高 。 2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度 K >105 10-5~105 <10-5 正反应进行程度 基本完全 可逆反应 很难反应 二、化学平衡常数的意义 3.判断平衡移动方向 对于可逆反应：aA(g)+ bB(g) cC(g)+ dD(g)，在一定的温度下的任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值叫该反应的浓度商,用Q表示。 三、化学平衡常数的应用 【例题】在某温度下，将H2和I2各0.10 mol，的 气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c（H2）=0.008 mol·L-1 （1）计算该反应的化学平衡常数（2）温度不变，若起始时通入H2和I2各0.20 mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。（3）该温度下，平衡体系中H2的转化率。 三、化学平衡常数的应用 【解】依题意可知，c(H2)＝0.010 mol·L－1，c(I2)＝0.010 mol·L－1mol·L－1 H2(g) ＋ I2(g)⇌2HI(g) c起始 0.010 0.010 0 c变化 0.0020 0.0020 0.0040 c平衡 0.0080 0.0080 0.0040 K＝ c(H2)·c(I2) c2(HI) ＝ (0.0080)2 (0.0040)2 ＝0.25 三、化学平衡常数的应用 【解】 I2(g) ＋ H2(g)⇌2HI(g) c起始 0.020 0.020 0 c变化 x x 2x c平衡 0.020-x 0.020-x 2x K＝ c(H2)·c(I2) c2(HI) ＝ (0.020-x)2 (2x)2 ＝0.25 解得：x＝0.0040 平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，c(HI)＝0.0080 mol·L－1 H2的转化率=20% 平衡常数(K ) 化学平衡状态 一定条件下 定量表达 只受温度影响 可逆反应 与Q 比较判断是否达到平衡 计算平衡时各物质的浓度和反应物的转化率 课堂小结 【课堂检测】 1.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.反应物浓度不同，Ｋ值不同． Ｄ.平衡正向移动，Ｋ值一定增大． A 2.对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g)　　B(g)＋C(g) K1 ΔH1 反应② B(g)＋C(g)　　D(g) K2 ΔH2 反应③ A(g)　　D(g) K3 ΔH3 下列说法正确的是( ) A、K3＝K1＋K2 B、加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C、ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D、增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 C 感谢观看！ Thank you！ 18 $$