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

第二章　化学反应速率与平衡 第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 1 在457.6℃封闭体系中时,进行反应H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g),如何判断该反应体系达到平衡了呢？ 反应体系颜色不再变化 H2、I2、HI的浓度不再改变 混合气体密度不再变化 气体压强不再变化 v反应(H2)=v生成(I2) 序号 起始浓度（×10－3 mol/L） 平衡浓度（×10－3 mol/L） 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 48.50 457.6 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g) c(H2)·c(I2) c2(HI) 常数与反应物的起始浓度无关，与正向建立平衡或逆向建立平衡无关。 一定温度下，化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系？ 温度不变 ， 为常数。 c(H2)·c(I2) c2(HI) 一、化学平衡常数 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，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) K= c 为平衡浓度 一定温度 平衡状态 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 任意时刻时 c 为任一时刻浓度 浓度商 (1) Q＜K ，反应向正方向进行 (2) Q＝K ，反应处于平衡状态 (3) Q＞K ，反应向逆方向进行 化学平衡常数的书写及注意事项 (3)在进行K值计算时，纯固体、纯液体不作考虑，不计入在表达式中 (1)化学平衡常数只与温度有关，温度不变，K值不变。 (2)计算时代入公式的浓度是指平衡时各物质的浓度。 Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温 3Fe(s) + 4H2O(g) 如： 一定温度下 写出下列可逆反应的K的表达式 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K = C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O K = FeO(s) +CO(g) Fe(s) +CO2(g) K = AgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq) K =c(Ag+)·c(Cl-) 非水溶液以及有机反应，水应该写在常数的表达式中 7 意义 当K<10－5时，该正反应很难发生。 K值越大，表示反应进行得越完全 当K>105时，该正反应进行完全。 K值越小，表示反应进行得越不完全 注意事项 化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小 也就是说，某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。 【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。 多重平衡规则 2. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 1. 3. 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) N2(g)+ H2(g） NH3(g） 1 2 3 2 K1 ＝ K2 1 ＝ K32 c2(NH3) K1 ＝ c(N2)•c3(H2) K2 ＝ c2(NH3) c(N2)•c3(H2) K3 ＝ c1/2(N2）•c3/2(H2) c(NH3) 三段式 H2 + I2 ⇌ 2HI 0.010 0.010 0 0.0080 0.0080 0.0040 0.0020 0.0020 0.0040 c2(HI) c(H2) · c(I2) K ＝ （0.004）2 （0.008）×（0.008） ＝ ＝ 0.25 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。 化学平衡常数计算 起始浓度(mol/L) 变化浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) 在某温度下，将含有H2和I2 各0.10 mol的气态混合物充入容积为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。 （2）在上述温度下，若起始时向该容器中通入 H2和 I2(g)各0.20 mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度。 (2) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 起始浓度(mol/L) 变化浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) 0.02 0.02 0 0.02-x x x 2x 0.02-x 2x k= x=0.004 C(H2)=C(I2)=0.016mol/L C(HI)=0.0080mol/L 转化率 达到化学平衡时，反应达到该条件下物质转化的最大“限度”，即反应物的转化率(α)最大。 平衡转化率与平衡常数均能表示化学反应进行的程度，但平衡常数不直观，转化率能更直观地表示化学反应进行的程度。 α(A)= 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。 【例题2】 CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) n始/mol 2 10 0 0 n转/mol n末/mol x x x x 2-x 10-x x x K ＝ x · x （2-x）·（10-x） ＝ 1 X= 3 5 CO转化率 =83% 3 5 2.0 13 Administrator (A) - $