2.2.2 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1

在恒温恒容的容器中，当下列物理量不再发生变化时，能判断： A(s)+2B(g)⇋C(g)+D(g)已经达到化学平衡的是__________ _ ①2v逆(B)＝v正(C) ②某种气体的百分含量 ③混合气体的压强 ④混合气体的密度 ⑤混合气体的总物质的量 ⑥混合气体的平均相对分子质量 ⑦混合气体的颜色 ②④⑥　 旧知回顾　 第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数 学习目标 1. 知道化学平衡常数的含义，会书写化学平衡常数的表达式； 2. 掌握化学平衡常数的计算方法。 3. 能应用化学平衡常数判断反应进行的程度、方向、反应的热效应、平衡常数和焓变的关系。 → 难点 → 重点 知识导航 457.6 ℃，在密闭容器中发生反应：H2(g) + I2(g) ⇋ 2HI(g) 观察上表，平衡时，反应物和生成物的浓度之间有什么关系？ 序号 起始时的浓度 （×10-3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10-3 mol·L-1） 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70 48.37 2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87 48.62 3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86 49.54 4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81 48.49 5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00 48.70 6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34 48.50 比值是常数 C(H2)·C(I2) C2(HI) 知识梳理 对于一般的可逆反应： mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 在任意时刻，以化学计量数为幂(指数)， c为平衡浓度 一、化学平衡常数的表达式 浓度商 c为任意时刻的浓度 进一步研究发现，该反应达到平衡时，有 平衡常数 知识梳理 1. 写出下列反应的平衡常数K的表达式 (1) 2NO2(g) ⇋N2O4(g) (2) 3Fe(s)＋4H2O(g) ⇋ Fe3O4(s)＋4H2(g) (3) 2CrO42-(aq)＋2H+(aq) ⇋Cr2O72-(aq)＋H2O(l) 注意：固体和纯液体不列入浓度商和平衡常数。 及时演练 二、化学平衡常数的相关计算 1. 在某温度下，将H2 和 I2各0.01 mol/L的气态混合物充入密闭容器中，发生反应 H2(g) ＋ I2(g) ⇌2HI(g)，达到平衡后，测得 c(H2) = 0.008mol/L。 请计算：该反应的平衡常数。 H2(g) ＋ I2(g)⇌2HI(g) 起始量 变化量 平衡量 K＝ c(H2)·c(I2) c2(HI) ＝ 0.008×0.008 (0.004)2 ＝0.25 0.004 0.008 0.002 0.002 0.004 0.008 0 0.01 0.01 知识梳理 三、化学平衡常数的应用 K值越大，说明平衡时生成物所占的比例越 ，正反应进行的程度越 ，即反应进行得越 ，反应物平衡转化率越 ；反之。 大 大 完全 高 一般来说，当 时，反应就进行得基本完全了。 (1)判断反应进行的程度 K>105 K = 生成物浓度幂之积 反应物浓度幂之积 知识梳理 三、化学平衡常数的应用 若 Q < K，说明反应向 进行； v正 v逆 若 Q = K，说明反应达到 ； v正 v逆 若 Q > K，说明反应向 进行。 v正 v逆 正方向 平衡状态 逆方向 > = < (2)判断反应进行的方向 K = 生成物浓度幂之积 反应物浓度幂之积 知识梳理 三、化学平衡常数的应用 下图是H2(g) + I2(g) 2HI(g)在不同温度下的平衡常数 序号 起始浓度 （×10－2 mol·L-1） 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃ 1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867 2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867 3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867 4 0 0 1.520 48.48 54.10 867 5 0 0 1.287 48.71 54.42 867 K只与 有关，不受 的影响。 温度 浓度 知识梳理 三、化学平衡常数的应用 (3)判断反应的热效应 若 温度升高，K值增大，说明正反应为 反应。 若 温度降低，K值减小，说明正反应为 反应。 吸热 放热 知识梳理 已知：在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下： ① C(s) + CO2(g) ⇋CO(g) ΔH1 K1 ② CO(g) + H2O(g) ⇋H2(g) + CO2(g) ΔH2 K2 ③ C(s) + H2O(g) ⇋CO(g) + H2(g) ΔH3 K3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3 三者的关系为ΔH3 = ； K1、K2、K3三者的关系为K3= 。 ΔH1 + ΔH2 K1 × K2 三、化学平衡常数的应用 (4)判断 K 与焓变的关系 知识梳理 1.下列关于化学平衡常数(K)的叙述正确的是(　　 ) A．仅升高温度，K可能增大，也可能减小 B．仅加入催化剂，K可能增大 C．仅增大压强，K可能减小 D．仅减小浓度，K值可能减小 A 及时演练 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．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 及时演练 3. 高炉炼铁的反应：FeO(s)+CO(g) ⇋ Fe(s)+CO2(g) ΔH>0 已知在1100℃时K=0.263，请回答： （1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比 ，平衡常数K 。(填“增大”、“减小”或“不变”) （2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，该条件下该反应是否处于化学平衡状态，为什么？ 增大 增大 否，此时 Q = 0.25，即Q < K，反应向正反应方向移动。 及时演练 1. 化学平衡常数(K)的表达式： 2. 化学平衡常数的计算：利用 进行计算。 3. 化学平衡常数的应用： ①判断反应进行的程度：K越大，说明反应进行得越 。 ②判断反应进行的方向：当Q < K时，v正 v逆 ③判断反应的热效应：若温度升高，K增大，说明正反应是 反应。 ④判断K与焓变的关系：若ΔH1=ΔH2+ΔH3，则K1= 。 K1 × K2 三段式 完全 > 吸热 课堂小结 1.已知反应：3X(g) + 2Y(g) ⇋ 2Z(g) 。常温时，在容积为2L的密闭容器中充入6mol X和2molY，达到平衡状态时测得n(Z)=0.8mol。下列说法错误的是（ ） A. 平衡时容器内X的物质的量为4.8mol B. 平衡时容器内Y的浓度为1.2mol/L C. 常温时的平衡常数K=0.03 D.达到平衡时，X的转化率为20% B 1. 将 0.050 mol SO2(g) 和 0.030 mol O2(g) 放入容积为1 L的密闭容器中，反应 2SO2(g)＋O2(g) ⇋ 2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol/L。请计算： （1）该条件下反应的平衡常数； （2）平衡时SO2的平衡转化率。 1.6×103 80% 随堂演练 2.一定温度下，将2 molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)⇋ xC(g)+2D(g) ，2min 末反应达到平衡，生成0.8 molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L，请计算： （1）x 的值 （2）该条件下的平衡常数K （3）A的平衡转化率 x = 2 K = 0.5 转化率为60% 随堂演练 K＝eq \f(c4H2,c4H2O) K＝eq \f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋) K＝eq \f(cN2O4,c2NO2) $$