2.2.2化学平衡常数 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 第二章 化学反应速率与化学平衡 1 序号 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L 平衡时 c0(H2) c0(I2) c0(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 0.01197 0.006944 0 0.005617 0.0005936 0.01270 48.37 2 0.01228 0.009964 0 0.003841 0.00125 0.01687 48.62 3 0.01201 0.008403 0.0 0.004580 0.0009733 0.01486 49.54 4 0 0 0.01520 0.001696 0.001696 0.01181 48.49 5 0 0 0.01287 0.001433 0.001433 0.01000 48.70 6 0 0 0.03777 0.004213 0.004213 0.02934 48.50 平均值 48.70 表1、457.6℃时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中总各物质的浓度 从正反应开始 从逆反应开始 计算公式 几乎相等 c(H2)c(I2) c2(HI) 分析上表，你得出什么结论？ 结论2： 结论1： 平衡常数和反应的起始浓度大小无关 平衡常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的过程无关。 结论3： 思考与讨论 平衡常数（K） c(H2)c(I2) c2(HI) = 表2：H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常数 通过查阅文献数据，你能得到什么结论？ 思考与讨论 c(H2)c(I2) c2(HI) 结论： 与温度有关 1、表达式 m A(g) + n B(g) ⇌ p C(g) + q D(g) 一、化学平衡常数 化学平衡常数： c为任一时刻浓度 浓度商： cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) Q ＝ K ＝ 生成物浓度幂之积 反应物浓度幂之积 ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) (1)平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关 （2）平衡常数K只受温度影响 (3)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式 (4)化学平衡常数的单位与方程式的表示形式相对应，由方程式对应系数推导出来，通常不写 2、注意事项 1.对于可逆反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是 (　　) A、将C(s)的表面积增大 B、增大体系压强 C、升高体系温度 D、使用合适的催化剂 C 对点训练 2.写出下列反应的平衡常数K的表达式 ① C(s) + H2O(g) ⇋CO(g) + H2(g) ② FeO(s) + CO(g) ⇋Fe(s) + CO2(g) ③ 2KClO3(s) ⇋KCl(s) + 3O2(g) 注意：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数而不代入公式。 ④ Cr2O72-+H2O ⇋2CrO42-+2H+ K = c(Cr2O72-) c2(CrO42-) c2(H+) K = c(CO2) K = c(CO) c3(O2) K = 对点训练 例2.写出下列反应的平衡常数的表达式 K3 =K1  K2 ΔH1、ΔH2、ΔH3 三者关系为: K1、K2、K3 三者关系为: ΔH3=ΔH1+ΔH2 结论1：方程式相加(减)，则K相乘(除) ①2NO(g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 ②2NO2(g) N2O4 (g) K2 ③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3 3、平衡常数与方程式的关系 K2 =1/K1 ΔH1、ΔH2二者关系为: K1、K2二者关系为: ΔH2=-ΔH1 结论2：正、逆反应，K互为倒数 ①2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K1 ②2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2 例3.写出下列反应的平衡常数的表达式 3、平衡常数与方程式的关系 K2 =K12 ΔH1、ΔH2二者关系为: K1、K2二者关系为: ΔH2=2ΔH1 结论3：化学计量数变为原来n倍，K变为Kn ①1/2N2(g)＋3/2H2(g) NH3(g) K1 ②N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) K2 例4.写出下列反应的平衡常数的表达式 3、平衡常数与方程式的关系 已知方程式A(g) ⇌ C(g) K1 和 B(g) ⇌ D(g) K2 用K1、K2表示下列反应的平衡常数。 （1）C(g) ⇌ A(g) K3 = __________ （2）2B(g) ⇌ 2D(g) K4 = __________ （3）A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g) K5 = __________ （4）2A(g) + D(g) ⇌ B(g) + 2C(g) K6 = __________ K22 K1•K2 对点训练 二、应用化学平衡常数 1、判断反应进行的程度 K 越大，反应进行的程度越大，转化率越大。反之 一般：当K ≥ 105，该反应进行得基本完全。 　　　当K＜ 时，反应很难进行。 2、判断平衡移动方向 Q = K   体系处于化学平衡。 温度相同时 Q ＜ K   反应正向进行。 Q ＞ K   反应逆向进行。 K ＜ Q ＜ K 在某温度下，将含有H2和I2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2)＝0.0080 mol·L－1： (1)计算该反应的平衡常数 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 K＝ c(H2)·c(I2) c2(HI) ＝ (0.0080)2 (0.0040)2 ＝0.25 0.0040 0.0080 【解】依题意可知，c(H2)＝0.010 mol·L－1，c(I2)＝0.010 mol·L－1mol·L－1 3、运用“三段式”结合K进行相关计算。 课本35页例1 (2)在上述温度下，若起始时向该容器10 L通入H2和I2(g)各0.2 mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度，H2的转化率？ 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 K＝ c(H2)·c(I2) c2(HI) ＝ (0.020-x)2 (2x)2 ＝0.25 2x 0.020-x 【解】 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% 课本35页例1 2.反应物的转化率 = ×100% 变化量 起始量 1.化学反应速率之比=Δn之比=Δc之比=化学计量数之比 注意： (1)转化率是对反应物而言的； (2)一定温度下，K值越大，转化率就越高； 3.生成物的产率= 实际产量 理论产量 ×100% 三、基本计算关系 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60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则SO2(g)和NO2(g)的转化率分别变为多少？ 2.25 47.6% 74% 对点训练 第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 化学平衡常数的应用 判断可逆反应是否达到平衡 表达式 判断可逆反应限度 影响因素 用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等 与方程式的关系 课堂小结 1．下列关于化学平衡常数的叙述正确的是(　　 ) A．化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关 B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变 C．化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 D 课堂检测 2．下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　 ) A．在任何条件下，化学平衡常数不变 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 D 课堂检测 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 3．对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下： 下列说法正确的是(　　 ) A．K3＝K1＋K2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 B 课堂检测 4．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是 ①H2＋F2 2HF　K＝1047； ②H2＋Cl2 2HCl　K＝1017； ③H2＋Br2 2HBr　K＝109； ④H2＋I2 2HI　K＝1。 比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　 ) A．①②③④ B．④②③① C．①④③② D．无法确定 A 课堂检测 本课已结束，记得复习及完成课后作业哦~ $$