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选择性必修1

该高中化学课件围绕“化学平衡常数”这一核心概念展开，从实验数据出发引导学生发现平衡常数的恒定性，通过起始浓度与平衡浓度的多组对比，构建起反应物比例与平衡状态之间的定量关系，形成由具体到抽象的学习支架，自然衔接化学反应速率与平衡移动的知识脉络。 其亮点在于深度融合科学思维与化学观念，以真实数据计算和典型例题为载体，强化学生对平衡常数本质的理解，如第11页典例中通过三段式法推导平衡浓度并求K值，体现宏观、微观、符号三重表征的统一。同时借助正逆反应K值互为倒数、方程式系数变化影响K值等规律训练逻辑推理能力，培养严谨求实的科学态度。此设计既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师精准落实核心素养导向的教学目标。

学 目标素养 第二章 化学反应速率与化学平衡 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概念以及表达式。 2. 熟记浓度商与化学平衡常数的关系。 3. 会运用化学平衡常数表达式进行简单的计算与应用。 导（2min） 457.6 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应： H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始浓度/mol·L－1 平衡浓度/mol·L－1 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1.197×10－2 6.944×10－3 0 5.617×10－3 5.936×10－4 1.270×10－2 48.37 1.228×10－2 9.964×10－3 0 3.841×10－3 1.524×10－3 1.687×10－2 48.62 1.201×10－2 8.430×10－3 0 4.580×10－3 9.733×10－4 1.486×10－2 49.54 0 0 1.520×10－2 1.696×10－3 1.696×10－3 1.181×10－2 48.49 0 0 1.287×10－2 1.433×10－3 1.433×10－3 1.000×10－2 48.70 0 0 3.777×10－2 4.213×10－3 4.213×10－3 2.934×10－2 48.50 平均值 48.70 结论 结论2：与反应物的起始浓度大小无关。 结论1： 为常数。 c2(HI) c(H2) · c(I2) H2(g) + I2(g) 2HI(g) 化学平衡常数 结论3：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。 一、化学平衡常数 2.表达式 K= 对于平衡：mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 化学平衡常数： 浓度商： c为平衡浓度 c为任一时刻浓度 (1)QC＜K ，反应向正方向进行 (2)QC＝K ，反应处于平衡状态 (3)QC＞K ，反应向逆方向进行 1.概念 在一定温度下，当一个           达到化学平衡时，                 与                的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号     表示。 可逆反应 生成物浓度幂之积 反应物浓度幂之积 K 3.平衡常数的因素 ②在进行K值计算时，纯固体、纯液体不作考虑，表达式中不需表达。 Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温 3Fe(s) + 4H2O(g) 如： 一定温度下 （1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的           。 （2）外因：①平衡常数只与 有关，温度不变，K值不变。 主要因素 温度 1. 已知600oC时，写出以下反应的平衡常数表达式： 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) ④ Cr2O72-(aq)+ 2H+(aq) ⇋2CrO42-(aq)+H2O(l) K = c(Cr2O72-)c2(H+) c2(CrO42-) K = c(CO2) K = c(CO) c3(O2) K = ⑤C2H5OH(l)+CH3COOH (l)⇋CH3COOC2H5(l)+H2O(l) K = c(CH3COOH) c(CH3COOC2H5) c(H2O) c(C2H5OH) 反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！ 平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态。 平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢， 即速率大，K值不一定大。 稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数的表达式中 非水溶液以及有机反应，水应该写在常数的表达式中 4.平衡常数的注意事项 一般来说， ，反应就进行得基本完全 K值越大，反应进行得越 ，反应物平衡转化率 ； K值越小，反应进行越 ，反应物平衡转化率 。 完全 越高 不完全 越低 K>105时 N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 1/2N2+3/2H2 NH3 K1 = 1/K2 = K32 【化学平衡常数书写要点】 (1)方程式相加，K值相乘。 (2)方程式的系数扩大n倍，K变为Kn； 正反应与逆反应的K，互为倒数。 二、多重平衡规则 利用化学方程式的关系计算平衡常数 已知在448oC时，反应H₂(g)+I₂(g) 2HI(g)的平衡常数为49，计算下列在该温度下的平衡常数 2HI(g) H₂(g)+I₂(g)         K=                   1/2H₂(g)+I₂(g)  HI (g)   K=       1/49 7 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 典例：对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和1.0mol /LO2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为80%,试求在该温度下 （1）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。 （2）此反应的平衡常数。 解：由题意可得： 2SO2(g) + O2 (g) ≒ 2SO3(g) 起始浓度: 0.4 1.0 0 转化浓度:0.4 x 80％ 平衡时浓度:0.08 0.84 0.32 0.16 0.32 K= C(SO3)2 C(SO2)2 C(O2 ) =19 典例：一氧化碳变换反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在773K时，平衡常数K=9，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol/L，计算在这条件下，CO的转化率最大是多少？ c(始) : 0.020 0.020 0 0 c(平) : 0.020-x 0.20-x x x 解得：x=0.015 (mol/L) 解：设平衡时CO2和H2的浓度为x mol/L。 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) K = ———— = 9 x2 (0.020-x)2 答: 该反应在所给条件下的最大转化率是75%。 转化率 = —— ×100% = 75 % 0.015 0.020 已知化学反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，850℃时，平衡常数为1。 当上述反应进行到某时刻时，混合物中各组分的浓度分别为：c(CO)＝2.0×10－3 mol/L，c(H2O)＝3.5×10－3 mol/L， c(CO2)＝2.5×10－3 mol/L， c(H2)＝2.5×10－3 mol/L，此时该反应是否达到化学平衡状态？ Qc ＝ 2.5×10－3 × 2.5×10－3 2.0×10－3 3.5×10－3 × 0.89 ＝ ＜1 故反应未达平衡，反应正向进行 压强平衡常数 1.计算方法 第四步：根据平衡常数计算公式代入计算。 第一步： 根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度。 第二步：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步：根据分压计算公式求出各气体物质的分压。 某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数) 一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH＝＋173 kJ·mol－1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题： (1)650 ℃时CO2的平衡转化率为__________。 (2)t1 ℃时平衡常数Kp＝__________ 0.5p 25% 课堂小结 因素 应用 化学平衡常数 物质平衡浓度 可逆反应限度 平衡状态分析 平衡转化率 16 $