2.2.2 化学平衡常数 第2课时 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦“化学平衡常数”核心知识点，从复习可逆反应平衡状态切入，通过H₂与I₂反应的多组起始及平衡浓度数据表格，引导学生观察浓度比值规律，搭建从已知平衡状态到新平衡常数概念的学习支架。 其亮点是以实验数据为证据，通过归纳推理建构平衡常数概念，结合“三段式”计算示例（如SO₂转化率）培养科学思维，课堂训练（如K与温度关系判断反应方向）强化应用能力。帮助学生形成物质变化规律的化学观念，教师可高效开展概念教学与能力训练。

第二课时 化学平衡常数 第二节 化学平衡 通过前面的学习我们已经知道，在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度就不再改变了。 【思考】此时，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？ 以反应I2(g) + H2(g) 2HI(g)为例 以反应I2(g) + H2(g) 2HI(g)为例 【结论】 c2(HI) c(H2) · c(I2) (1)某温度下时， 为常数，温度改变，数值也改变。 (2)该常数与反应的起始浓度无关，与反应进行的方向无关。 一、化学平衡常数 1、定义：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，称为化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。 2、表达式： 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，平衡常数表达式为： K= cp(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) 3、单位：与方程式的化学计量数有关，不用写出。 4、特点：K值只受温度影响，与反应物或生成物的起始浓度无关，与反应进行的方向无关。 5、意义: K值越大，平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，正反进行的程度就越小，转化率就越小。当K>105时，该反应进行得就基本完全了。 6、注意事项： (平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度) (1)若反应中有固体或纯液体参加时，它们的浓度可视为1，一般不列入平衡常数。 【例】C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) K= c(CO)·c(H2) c(H2O) (2)在同一温度下，正、逆反应的平衡常数K互为倒数。 【例】2NO2(g) N2O4(g) N2O4(g) 2NO(g) K2 = c2(NO2) c(N2O4) K1 = c2(NO2) c(N2O4) (3)方程式系数扩大几倍，平衡常数K就扩大几次方倍。 【例】2NO2(g) N2O4(g) 4NO2(g) 2N2O4(g) K1 = c2(NO2) c(N2O4) K2 = c4(NO2) c2(N2O4) K1 = 1 K2 K2 = K12 (4)多重平衡规则 【例】 ① 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 ② 2NO2 (g) N2O4 K2 ① + ②得 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K K = K1×K2 【例】① C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 ② CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 ①－②得 C (s) + CO2(g) 2CO(g) K K = K1 K2 【规律】若总反应是由几个反应相加(减)得到的，则总反应的平衡常数等于这几个反应的平衡常数相乘(除)。 1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)化学平衡常数只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度无关。(　 ) (2)对于C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)反应，其平衡常数的 表达式为 。(　 ) (3)对于一个正向进行的可逆反应，平衡常数一定增大。(　)(4)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。(　 ) (5)温度升高，化学平衡常数一定增大。(　 ) K= c(CO)·c(H2) c(C)·c(H2O) √ × × √ × 2、将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2+ O2 2SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。(1) 则此条件下的平衡常数K为：____； (2) 平衡时O2的转化率为：________。 2SO2 + O2 2SO3 c(起始)： c(变化)： c(平衡)： 1 0.5 0 0.5 0.5 0.5 0.25 0.5 0.25 K= 0.52 0.52×0.25 = 4 4 α(O2) = 0.25 0.5 ×100% = 50% 50% 二、化学平衡常数的应用 1、判断反应进行的程度 K值越大，平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，正反进行的程度就越小，转化率就越小。 2、判断反应进行的方向 (1)根据温度变化对K值的影响来判断 若升高温度，K值增大，则反应向正反应方向进行； 若升高温度，K值减小，则反应向逆反应方向进行； 如某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，若任意时刻，反应物和生成物的浓度关系如下： (2)根据比较K值与浓度商(Q)的大小来判断 Q = cp(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) 则： 当Q = K时 ，反应处于平衡状态，v(正) = v(逆)； 当Q < K时 ，反应向正反应方向进行，v(正) > v(逆)； 当Q > K时 ，反应向逆反应方向进行，v(正) < v(逆)； 3、利用平衡常数计算转化率 依据起始浓度和平衡常数可以计算平衡浓度，从而计算反应物的转化率。 化学平衡计算的基本思路 1、在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.5 0.9 1.0 1.7 2.6 (1) 700 ℃，CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K是多少？达到平衡时，若继续升高温度，反应向哪个方向进行？ (2)830℃，在1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生题中反应，达到平衡时，求CO2的转化率。 2 逆向 解：设CO2的浓度变化量为x CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 起始浓度: 变化浓度: 平衡浓度: 1 3 0 0 x x x x 1－x 3－x x x K= x2 (1－x)(3－x) = 1 x=0.75 α(CO2)=75% 2、850 ℃时，若向1L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，发生反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。(已知在850 ℃时，K＝1)①当x＝5.0时，上述向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 ②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是____________。 Q = c(CO2)·c(H2) c(CO)·c(H2O) = 1×5 1×3 = 5 3 > 1 逆反应 分析：要使上述反应开始时向正反应方向进行，则必修满足Q < K 1×x 1×3 < 1 x < 3 0 < x < 3 $