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

化学平衡常数 CHEMICAL EQUILIBRIUM CONSTANT 1.定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。 2.数学表达式： 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当在一定温度 下达到平衡时，K＝ 捡装备——化学平衡常数 3.单位？？ 2 【交流讨论】 写出下列反应的平衡常数的表达式 Cr2O72- (aq)+H2O(l) ⇌2CrO42- (aq)+2H+(aq) Fe3O4(s)+4H2(g) ⇌3Fe(s)+4H2O(g) 4、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，且不出现固体或纯液体的浓度。 捡装备——化学平衡常数 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) K1 1/2N2(g)+3/2H2(g) ⇌ NH3(g) K2 2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2(g) K3 K1 K2 K3有什么关系，由以上平衡常数的表达式可以得出什么结论? 4、注意事项： ②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 K1＝K22 、K1＝ 【交流讨论】 捡装备——化学平衡常数 4、注意事项： ③对于固定的反应，平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关 捡装备——化学平衡常数 已知：25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数： 化学方程式 平衡常数K F2＋H2 ⇌2HF 6.5×1095 Cl2＋H2 ⇌2HCl 2.57×1033 Br2＋H2 ⇌2HBr 1.91×1019 I2＋H2 ⇌2HI 8.67×102 请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数与反应进行程度的关系是什么？ 【交流讨论】 捡装备——化学平衡常数 4.平衡常数表示的意义： 表示可逆反应正向进行的限度 K＞105 不可逆反应 K＜10-5 不能发生 10-5 ＜ K＜105 可逆反应 捡装备——化学平衡常数 【例】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。 （2）在上述温度下，若起始时向该容器中通入H2和I2(g)各0.2 mol， 试求达到化学平衡时各物质的浓度。 青铜等级 在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物的浓度关系： Qc= Qc <Kc, Qc =Kc, Qc >Kc, 反应向正反应方向进行 反应处于平衡状态 反应向逆反应方向进行 浓度商 mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 5.应用：判断可逆反应是否平衡及不平衡时反应进行的方向。 捡装备——化学平衡常数 1.恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。 (1)计算此温度时该反应的K值为________。 (2)若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态________(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 青铜等级——化学平衡常数 【答案】(1)12.5　(2)否；正反应 已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) △H＜0的平衡常数与温度的关系如下： T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 【交流讨论】 由上表数据分析，可得出什么结论？ T(℃) 700 800 1000 K 0.6 1.0 1.7 反应CO2(g)＋H2(g) ⇌ CO(g)＋H2O(g) △H＞0平衡常数与温度的关系 捡装备——化学平衡常数 ①判断反应的热效应 若升高温度，K增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K减小，则正反应为放热反应。 6.化学平衡常数的应用 ②比较可逆反应的限度。 对于同一类反应，在相同温度下，K值越大，反应进行得越完全 捡装备——化学平衡常数 5.化学平衡常数影响因素 平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常只受温度影响。如果正反应为放热反应，温度升高，K值减小；如果正反应为吸热反应，温度升高，K值增大； 捡装备——化学平衡常数 1.在淀粉—KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)⇌I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： 下列说法正确的是(　　) A． 反应I2(aq)＋I－(aq) ⇌I3-(aq)的ΔH>0 B． 其他条件不变，升高温度，溶液中c(I3-)减小 C． 该反应的平衡常数表达式为K＝ D． 25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于689 B 青铜等级——化学平衡常数 2.已知：Fe(s)＋CO2(g)⇌FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，平衡常数为K，测得在不同温度下，K值如下： 温度/℃ 500 700 900 K 1.00 1.47 2.40 (1)若500 ℃时进行上述反应，CO2起始浓度为2 mol·L－1，CO的平衡浓度为________。 (2)方程式中的a______(填“大于”“小于”或“等于”)0。 【答案】　(1)1 mol·L－1　(2)大于 白银等级——化学平衡常数 3.H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g) ⇌COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 (2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 【答案】　(1)2.5　2.8×10－3　(2)>　>　 黄金等级——化学平衡常数 $$