2.2.2化学平衡常数 课件-2026-2027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，通过“思考·研讨”引导学生计算多组实验数据，发现平衡时浓度关系规律，构建从具体数据到抽象概念的学习支架，衔接化学平衡状态的判断。 其亮点在于以实验探究为基础，通过三段式计算培养科学思维中的证据推理能力，明确平衡常数与反应限度的化学观念。实例包括多组实验数据对比分析、详细三段式解题步骤，小结系统归纳K的影响因素和意义，帮助学生构建知识网络，教师可直接用于课堂教学提升效率。

第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数 第二章 化学反应速率和化学平衡 【思考·研讨】 根据下表数据计算平衡时 的值并分析其中规律： I2(g) + H2(g) 2HI(g) 起始时浓度mol/L 平衡时浓度mol/L 平衡时 c (H2) c(I2) c (HI) C(H2) C(I2) C(HI) 0.01197 0.006944 0 0.005617 0.0005936 0.01270 48.37 0.01228 0.009964 0 0.003841 0.001524 0.01687 48.62 0.01201 0.008403 0 0.004580 0.0009733 0.01486 49.54 0 0 0.01520 0.001696 0.001696 0.01181 48.49 0 0 0.01287 0.001433 0.001433 0.01000 48.70 0 0 0.03777 0.004213 0.0004213 0.02934 48.50 2 c (HI) c(H2) · c(I2) 2 c (HI) c(H2) · c(I2) 在一定温度下，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呢？ 在 457.6℃时反应体系H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g) 中各物质的浓度。 从中我们可以发现： C2(HI) C(H2).C(I2) 该反应在457.6℃达到平衡时， 是个常数。 【结论】 一、化学平衡常数 对于一般的可逆反应： mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 在任意时刻时， 称为浓度商 当该反应在一定温度下达到化学平衡时： =K K是常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。 1. 化学平衡常数的表达式 K= 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 一、化学平衡常数 2. 平衡常数的表达式的书写 ①K和Q的关系是：K属于Q，是Q的一种特殊情况。 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2) ②写K表达式时，固体和纯液体不写入；气体和溶液只能用平衡浓度列式。 K= 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 2. 平衡常数的表达式的书写 平衡常数的表达式与方程式的书写有关。 N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 某温度下 1/2N2+3/2H2 NH3 ③同一反应，k的表达式随计量数的变化而变化： ④同一条件下，正、逆反应K互成倒数关系： ⑤K的单位: 单位不固定，可写可不写。 K正 = 1 K逆 K1 = K32 K1 = 1 K2 当堂检测 1、写出下列反应一定温度下的平衡常数的表达式: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) 高温 C2(SO3) C2(SO2)·C(O2) K= C(CO) C(CO2)·C(H2) K= C(CO)·C(H2) C(H2O) K= C4(H2O) C4(H2) K= 9 Cl2+H2O HCl+HClO 注意：对于离子反应,应根据离子方程式来书写化学平衡常数的表达式。 C(H+)·C(Cl-)·C(HClO) C(Cl2) K= C(HCl)·C(HClO) C(Cl2) K= × 2、写出下列反应一定温度下的平衡常数的表达式: Cl2+H2O H+ + Cl- + HClO 10 3. 化学平衡常数的意义 化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下，只受温度影响 当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态 3. 化学平衡常数的意义 K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高； K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。 一般来说，K>105时，反应就进行得基本完全 3. 化学平衡常数的意义 ①衡量反应进行的程度: ②判断可逆反应向何方向进行: K值越大，正反应进行的程度越大，反应物转化率也 越大。一般当K＞105时，该反应进行基本完全。 Q＜K ，反应向正方向进行， Q＝K ，反应处于平衡状态， Q＞K ，反应向逆方向进行， 正＞v逆 v正＝v逆 v正＜v逆 注意：另外还有两点必须指出： 　　①平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如： 　　 298K时K很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。 　　 ②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行， 如:N2+O2 2NO 　 　 298K时K=10-30所以常温下用此反应进行氮的固定是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。 （1）平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态。 （2）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。 （3）在进行K值的计算时，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) 一定温度下 易错提示 当堂检测 写出下列反应一定温度下的平衡常数的表达式: 二、有关化学平衡常数的计算（三段列式）： H2(g)  + I2(g)   ⇌ 2HI(g)  始始（mol/L）  0.010     0.010     0 变化（mol/L）  平衡（mol/L）  0.0080    0.0040 0.0020   0.0020   0.0040 0.0080 K= C2(HI) C(H2).C(I2) = (0.0040)2 (0.0080)2 =0.25 例1. 在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应并达到平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L. (1) 求反应的平衡常数. (2) 在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中, 试求达到 平衡时各物质的浓度. 二、有关化学平衡常数的计算（三段列式）： (2) 根据题意：c(H2)=0.020mol/L， c(I2)=0.020mol/L 设H2的变化浓度为xmol•L-1                   H2  + I2   ⇌ 2HI 始  0.020    0.020     0 变  平  2x x x 2x  0.020-x  0.020-x K只随温度发生变化，因此 K= C2(HI) C(H2).C(I2) = (2x)2 (0.020-x)2 =0.25 解得x=0.0040mol/L C(H2)=C(I2)=0.016mol/L C(HI)=0.0080mol/L 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率α来表示反应限度。 对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g) 三、平衡转化率 ∆n n初 1．当把晶体N2O4放入恒容密闭容器中汽化，并建立了N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其 值(　　) A．变大　　　　 B．不变 C．变小 D．无法确定 小试牛刀： C c2(NO2) c2(N2O4) 2. 现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应： H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) 已知c(H2)始=0.4mol/L，c(I2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=64，试判断，达平衡状态时，H2的转化率应为多少？ 解： 设氢气的转化浓度为xmol/L H2 + I2 2HI 起始浓度/mol·L-1 0.4 1 0 转化浓度/mol·L-1 x x 2x 平衡浓度/mol·L-1 0.4-x 1-x 2x 解得 x=0.385 mol/L，则氢气的转化率为 (5) K值大小标志反应能达到的最大限度,K值大，反应越完全。 课堂小结： (1) 平衡是有条件的、动态的。 (2) K不随起始浓度变化而变。 (3) K与温度有关。 (4) K与方程式写法有关。 $