2.2.2化学平衡常数 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

第二章 化学反应速率与化学平衡 第2节　化学平衡 第2课时 化学平衡常数 人教版选择性必修第一册 揭示目标 1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。　 2.应用化学平衡常数判断可逆反应进行的程度、方向以及反应的热效应。　 3.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 学习目标 2 新课导入 是否存在其他办法判断可逆反应达到平衡状态？ 既然平衡时各物质浓度恒定不变，它们之间是否存在一定关系？ 二、化学平衡常数 在457.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示： H2(g) + I2(g) 2HI(g) c2(HI) c(H2) · c(I2) 457.6℃达到平衡时， 是一个常数。 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇋ pC(g) + qD(g) 反应中的任意时刻: 一定温度下，达平衡时： 当Q = K 时，表明反应达到极限，即达到化学平衡状态。 二、化学平衡常数 1.浓度商 : 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。 1）概念 2）表达式 例如：mA + nB ⇋ pC + qD 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) 其中c为各组分的平衡时浓度 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 单位为 (mol·L－1)n。（可不写单位） 二、化学平衡常数 【注意】 1.可逆反应才有平衡常数 2.c 为各组分的平衡浓度。 3.固体或液体纯物质浓度计为1一般不列入浓度商和平衡常数表达式。 4.K 只与温度有关，同一温度下，K 相 同 。与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径无关 5.非水溶液以及有机反应，水应该写在常数表达式中。 当堂检测 写出下列可逆反应的K的表达式 Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温 3Fe(s) + 4H2O(g) ) H ( c ) O H ( c 2 4 2 4 K = CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K = ) Cr2O72- ( c ) CrO42- ( c 2 ) H+ ( c 2 Cr2O72-(aq) +H2O(l） 2CrO42- (aq) +2H+ (aq) K = C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O K = 当堂检测 写出下列可逆反应的K的表达式 K1 = c[NO2]2/c[N2O4] K2 =c [NO2]4/c[N2O4]2 K3 = c[NO2]/c[N2O4]1/2 问：K1与K2的关系、K1与K3的关系？ 结论：系数变为原来的几倍，平衡常数变为原来的几次方 当堂检测 写出下列可逆反应的K的表达式 例： N2O4（g） 2NO2（g） 2NO2（g） N2O4（g） 4NO2（g） 2N2O4（g） K1 =c [NO2]2/c[N2O4] K2 = c[N2O4]/c[NO2]2 K3 = c[N2O4]2/c[NO2]4 问：K1与K2的关系、K1与K3的关系？ 结论：同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 当堂检测 写出下列可逆反应的K的表达式 例 ①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 ②2NO2 (g) N2O4 K2 ③ 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K 问：③= K= 当堂检测 写出下列可逆反应的K的表达式 例 ①C (s) + CO2(g) 2CO(g) K ②C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 ③ CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 问： ①= K= 结论：方程式相加(减)，K值相乘（除）。 口诀：相加即相乘，相减即相除 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 3）化学平衡常数的应用 (1)衡量化学反应进行的程度 ①K值越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大， K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小； 一般：K ≥ 105，正反应进行得基本完全。K值大小与速率无关。 相反，如果一个反应K＜10－5，则认为这个反应很难进行。 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 3）化学平衡常数的应用 (2)判断可逆反应是否达到平衡及反应进行的方向 对于可逆反应 mA(g)+nB(g) ⇋ pC(g)+qD(g) 在一定温度的 任意时刻时 在平衡之前，Q一直在变化，直至Q=K 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 3）化学平衡常数的应用 (2)判断可逆反应是的热效应 升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小，降低温度，吸热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大。 (平衡常数只与反应本身和温度有关)； 当堂检测 【例】已知反应 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答： （1）此时反应是否处于平衡状态？ （2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？ （3）此时ν正 _____ν逆 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 当堂检测 例：反应:H2(g)+I2(g) ⇋ 2HI(g),起始浓度相同，平衡常数与温度的关系如下： 温度 623K 698K 763K 平衡常数 66 .9 54.4 45.9 通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断 上面可逆反应的正方向是 反应. 放热 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 4）与平衡常数有关的计算 化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 起始: a b 0 0 转化: 平衡: mx a-mx b-nx px qx nx px qx 利用“三段式法”可求算Q、K、Kp、转化率、体积分数、物质的量分数， 压强分数、P平/P始、产率等。 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 4）与平衡常数有关的计算 化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 例1.在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（H2）=0.0080mol/L 。 （1）求反应的平衡常数。 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 4）与平衡常数有关的计算 化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 例1.在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（H2）=0.0080mol/L 。 （2）在上述温度下，该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 4）与平衡常数有关的计算 化学平衡计算的基本模式——“三段式法” 例题2.在容积不变的密闭容器中， 将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到830 °C，达到下列平衡: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 此时该反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。 二、化学平衡常数 2.化学平衡常数 5）有气体参与的反应，也可以用平衡分压表示平衡常数 化学平衡计算的基本模式——“三段式法” P分＝P总×该气体的体积分数(或物质的量分数) 当堂检测 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 当堂检测 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 当堂检测 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 当堂检测 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 当堂检测 5．某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入气体A、气体B，其浓度分别为2 mol·L－1、1 mol·L－1，且发生如下反应：3A(g)＋2B(g) 4C(？)＋2D(？)。反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C，且反应前后气体的压强比为5∶4，回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式为_____________________________。 (2)B的转化率为________。 (3)增加C的量，A、B的转化率____(填“变大”“变小”或“不变”)。 40% 不变 K＝ c2(D) c3(A) • c2(B) 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) $$