第2章 第2节 第2课时 化学平衡常数-（配套课件）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件聚焦化学平衡常数，涵盖概念、表达式、计算及应用，通过平衡状态浓度数据分析导入，衔接化学反应速率，以“三段式”计算模型和K与Q比较为支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于结合思考探究（如不同计量数反应K的关系）培养科学思维，应用体验通过具体反应计算（如CO与H₂O反应）落实科学探究与实践。采用归纳总结和合作探究，学生能提升模型建构能力，教师可借助分层练习优化教学效率。

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 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 新知学习探究 01 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 新知学习探究 栏目导航 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 温度 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 平衡常数 K 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 可能进行的程度 越大 很难 完全 温度 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 随堂巩固演练 栏目导航 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 知能达标训练 栏目导航 点击进入WORD 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 谢谢观看 栏目导航 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 [学习目标] 1．通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。 2．构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 知识点一　化学平衡常数 1．含义 在一定________下，当一个可逆反应达到____________时，生成物______________与反应物______________的比值是一个常数，简称____________，用符号_____表示。 2．表达式 以化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例，K＝(固体或液体纯物质一般不列入浓度商和平衡常数)。 3．意义 平衡常数的大小反映化学反应__________________；平衡常数的数值越大，说明正反应进行的程度________。 K <10-5 10-5～105 >105 反应程度 ________进行 可逆反应 进行得较________ 4．影响因素 (1)内因：反应物本身的性质。 (2)外因：反应体系的________。 5．化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在任意时刻Q＝，当： Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (2)判断反应的热效应 ①温度升高：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。 ②温度降低：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。 同一个化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数相同吗？如合成氨反应： N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，K N2(g)＋H2(g)⥫⥬NH3(g)，K′ 2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)，K″ 若K＝a，则K′、K″与a的关系是什么？ 提示　写出表达式K＝， K′＝，K″＝ 则K′＝，K″＝。 化学平衡常数的表达式 (1)化学平衡常数表达式书写与化学方程式一一对应，K与反应方向成倒数关系，K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。 (2)根据盖斯定律求化学平衡常数的关系 a．反应③＝反应①＋反应②，则：ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，K3＝K1·K2。 b．反应③＝反应①－反应②，则：ΔH3＝ΔH1－ΔH2，K3＝。 c．反应③＝a×反应①－×反应②，则：ΔH3＝aΔH1－ΔH2，K3＝。 1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数均不变 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 解析　D　化学平衡常数是在一定温度下，当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。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关。 2．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g)，其化学平衡常数的表达式为(　　) A．K＝ B．K＝ C. K＝ D．K＝ 解析　D　化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为定值，不写入平衡常数计算式中，D项正确。 3．已知在相同条件下，①NO(g)＋O3(g)⥫⥬NO2(g)＋O2(g)　K1；②NO(g)＋O2(g)⥫⥬NO2(g)　K2；③3NO(g)＋O3(g)⥫⥬3NO2(g)　K3。则K1、K2、K3的关系正确的是(　　) A．K3＝K1＋K　　　 B．K3＝K1－K C．K3＝ D．K3＝K1·K 解析　D　根据盖斯定律可得，反应③＝反应①＋2×反应②，则K3＝K1·K。 知识点二　 化学平衡的相关计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在体积为V L的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 1．计算模型——“三段式”法 　　　 　mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g) 起始量/mol　a　　　　b　　　0　　　0 转化量/mol　mx　　　nx　　　px　　qx 平衡量/mol　a－mx　b－nx　　px　　qx 2．常见的计算量 (1)平衡常数K＝。 (2)平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L-1。 (3)平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 (4)平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 (5)平衡时和开始时的压强之比：＝。 (6)生成物产率＝×100%。 在830 K时，在密闭容器中发生可逆反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。试回答下列问题： (1)若起始时c(CO)＝2 mol·L-1，c(H2O)＝3 mol·L-1，4 s后达到平衡，此时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K＝________，H2O的转化率为________。 (2)若起始时c(CO)＝3 mol·L-1，c(H2O)＝3 mol·L-1，则在该温度下达到平衡后，CO的转化率为________，H2O的转化率为________。 (3)在相同温度下，若起始时c(CO)＝1 mol·L-1，c(H2O)＝2 mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态________(填“是”或“否”)，此时v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。 解析　(1)　 　CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) c始/(mol·L-1) 2 3 0 0 c变/(mol·L-1) 1.2 1.2 1.2 1.2 c平/(mol·L-1) 0.8 1.8 1.2 1.2 该反应的平衡常数K＝＝＝1。 (2)设c变(CO)＝x mol·L-1，则 　　　　 　　CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) c始/(mol·L-1) 3 3 0 0 c变/(mol·L-1) x x x x c平/(mol·L-1) 3－x 3－x x x ＝1，x＝1.5，则CO的转化率为×100%＝50%，H2O的转化率为50%。 (3)反应进行到某时刻时，c(H2)＝c(CO2)＝0.5 mol·L-1，c(CO)＝0.5 mol·L-1，c(H2O)＝1.5 mol·L-1，Q＝＝＝<K，因此反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，v正＞v逆。 答案　(1)1　40%　(2)50%　50%　(3)否　大于 1．灵活应用“体系温度”不变，“平衡常数”相等进行有关计算。 2．对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，达到平衡后，若其他条件不变，增大A的量，则A的转化率减小，B的转化率增大。 3．由浓度商Q与平衡常数K的关系判断反应进行的方向 若Q＜K，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 若Q＞K，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆； 若Q＝K，反应处于平衡状态，v正＝v逆。 1．将2 mol N2(g)与5 mol H2(g)放入2 L的密闭容器中，在一定条件下反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH<0达到平衡，测得平衡时NH3(g)的浓度为1.0 mol·L-1。则此条件下反应：2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K为(　　) A．2　　　　　　　 B．1 C．0.5 D．0.25 解析　C　由于平衡时NH3(g)的浓度为1.0 mol·L-1，则平衡时c(N2)＝＝0.5 mol·L-1，c(H2)＝＝1 mol·L-1，故反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的平衡常数为＝＝2，相同反应条件下，2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K＝0.5，C正确。 2．在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝－92.6 kJ·mol-1，T ℃(K＝3.6)的某时刻下， c(N2)＝2 mol·L-1，c(H2)＝2 mol·L-1，c(NH3)＝9 mol·L-1，此时该反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”)，此时反应速率是v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆，其原因是____________________。 解析　T ℃(K＝3.6)的某时刻下，c(N2)＝2 mol·L-1，c(H2)＝2 mol·L-1，c(NH3)＝9 mol·L-1，Q＝＝5.06>3.6，反应逆向进行，此时该反应没有达到平衡状态，此时反应速率是v正<v逆。 答案　否　<　Q＝＝5.06>3.6 知识点三　压强平衡常数(Kp) 1．含义 在化学平衡体系中，由各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数，用符号Kp表示，其单位与表达式有关。 2．表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在一定温度 下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp＝。其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示对应物质的分压。 注意　①混合气体中某组分的分压＝总压×该组分的物质的量分数，pB＝p总×。 ②混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和，即p总＝pA＋pB＋pC＋…。 在固定容积为2 L的密闭容器中，加入1 mol CCl4、1 mol H2，反应达到平衡后，CHCl3的物质的量为0.6 mol，若平衡时的压强为p0 kPa。回答下列问题： 已知各组分的分压p(X)＝总压×该气体的体积分数或物质的量分 数。计算平衡时，各组分的分压各为多少？ 提示　　 CCl4(g)＋H2(g)⥫⥬CHCl3(g)＋HCl(g) 起始/mol 1 1 0 0 转化/mol 0.6 0.6 0.6 0.6 平衡/mol 0.4 0.4 0.6 0.6 则p(CCl4)＝×p0 kPa＝0.2p0 kPa， p(H2)＝×p0 kPa＝0.2p0 kPa， p(CHCl3)＝×p0 kPa＝0.3p0 kPa， p(HCl)＝×p0 kPa＝0.3p0 kPa。 压强平衡常数(Kp)计算步骤 1．研究NOx之间的转化具有重要意义。已知：N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)　ΔH>0，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。 t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)的平衡常数Kp＝_____________。[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]。 解析　设起始加入N2O4物质的量为1 mol，则N2O4的转化量为0.75 mol，列三段式有 则N2O4的平衡分压为×p＝，NO2的平衡分压为×p＝，则Kp＝＝。 答案　p 2．在1470 K、100 kPa反应条件下，将 n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp＝________ kPa。[已知H2S热分解的化学方程式为2H2S(g)⥫⥬S2(g)＋2H2(g)] 解析　设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol和4 mol，根据三段式可知： 　　　　　2H2S(g)S2(g)＋2H2(g) 起始/mol 1 0 0 转化/mol x 0.5x x 平衡/mol 1－x 0.5x x 平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率为×100%＝50%，所以平衡常数Kp＝＝≈4.76 kPa。 答案　50%　4.76 1．在某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是(　　) A．K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度和压强的改变而改变 解析　A　K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，反之，反应物的转化率越小，K只与温度有关，与浓度、压强无关。 2．已知下列反应的平衡常数： ①SO2(g) ＋ O2(g) ⥫⥬SO3(g)　K1； ②NO(g) ＋O2(g) ⥫⥬ NO2(g)　K2。 则反应SO2(g) ＋ NO2(g) ⥫⥬ SO3(g)＋NO(g)的平衡常数为(　　) A．K1＋K2 B．K2－K1 C． D．K1 × K2 解析　C　反应①的化学平衡常数K1＝，反应②的化学平衡常数K2＝，反应SO2(g) ＋ NO2(g) ⥫⥬ SO3(g)＋NO(g)的平衡常数为K＝＝。 3．在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝ 0.5 mol，下列说法不正确的是(　　) A．在该温度下，反应的平衡常数K＝1 B．平衡常数与反应温度无关 C．CO的平衡转化率为50% D．平衡时n(H2O)＝0.5 mol 解析　B　 　CO(g)＋H2O(g)⥫⥬ CO2(g)＋H2(g) 起始/mol 　 1　　　 1　　 　　0　　　　0 转化/mol 　 0.5　　 0.5　　　 0.5　　　0.5 平衡/mol 　 0.5　　 0.5　　　 0.5　　　0.5 由化学方程式及以上数据判断可得A、C、D项正确；平衡常数与反应温度有关，B项错误。 4．在25 ℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和 2 min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是(　　) 物质 X Y Z 初始浓度/(mol·L-1) 1 2 0 平衡浓度/(mol·L-1) 0.5 0.5 1 A．反应可表示为X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g) B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 解析　D　由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5 mol·L-1，Y的浓度减小了1.5 mol·L-1，Z的浓度增加了1 mol·L-1，所以反应的方程式为X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)，A正确；Y的平衡转化率为×100%＝75%，B正确；反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为＝，C正确；化学平衡常数为K＝＝＝16，D错误。 5．H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g)在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)H2S的平衡转化率α1＝________，反应平衡常数K＝________。 (2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1。 解析　　 　H2S(g)＋　CO2(g)⥫⥬ COS(g)＋H2O(g) 初始/mol 0.40 0.10 0 0 转化/mol x x x x 平衡/mol 0.40－x 0.10－x x x 反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则＝0.02，x＝0.01。 (1)H2S的平衡转化率α1＝×100%＝2.5%。钢瓶的体积为2.5 L，则平衡时各物质的浓度分别为c(H2S)＝0.156 mol·L-1，c(CO2)＝0.036 mol·L-1，c(COS)＝c(H2O)＝0.004 mol·L-1，则K＝≈0.002 85。(2)根据题目提供的数据可知，温度由610 K升高到620 K时，化学反应达到平衡后水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大，α2>α1。 答案　 (1)2.5%　0.002 85　(2)> $