【化学】化学平衡常数 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

2.3.32.3.3 化学平衡常数化学平衡常数知识目标知识目标1 1、理解化学平衡常数的含义、理解化学平衡常数的含义2 2、利用化学平衡常数进行计算、利用化学平衡常数进行计算3 3、了解化学平衡常数与浓度商的关系、了解化学平衡常数与浓度商的关系序序号号起始时浓度起始时浓度mol/L平衡时浓度平衡时浓度mol/LH2I2HIH2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934 I2(g)+H2(g)2HI(g)2c(HI)c(H2)c(I2)2c(HI)c(H2)c(I2)(1)温度不变时，温度不变时，为常数为常数K(2)常数常数K与起始浓度大小无关与起始浓度大小无关(3)常数常数K与起始反应方向无关与起始反应方向无关48.3848.6149.5448.4848.7148.81【交流交流.研讨研讨】思考思考你能分析其中的规律吗你能分析其中的规律吗?K只与温度有关在在一定温度一定温度下，某个可逆反应下，某个可逆反应达到平衡达到平衡时，时，产物浓度系数次方产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。是一个常数。这个常这个常数称为数称为化学平衡常数。化学平衡常数。简称：简称：平衡常数平衡常数一、平衡常数一、平衡常数1 1、定义、定义符号符号 ：K K对于一般的反应对于一般的反应 mA+nB pC+qD当温度一定，达到化学平衡时，其平衡常数表达式：当温度一定，达到化学平衡时，其平衡常数表达式：K=cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)2.2.表达式表达式写出下列反应平衡常数的表达式2SO2+O2 2SO3H2+I2 2HICaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)(1)纯液体(如水)和固体不出现在K表达式中CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K1=K22(2)K表达式与化学方程式书写形式有关2NO2(g)2NO(g)+O2(g)K22NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1(3)同一化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数N2+3H2 2NH3 K1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1 2NO2(g)N2O4(g)K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K 3K 3 =K1 K2(4)多重平衡规则：方程式呈相加(或相减)关系，则K呈现相乘(或相除)已知反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H0其平衡常数为：_。已知1100，K=0.263。1100时，测得c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应_(填“是”或“否”)处于平衡状态。否否利用K可判断反应是否建立平衡状态浓度商：对于一般可逆反应，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂浓度商：对于一般可逆反应，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值之积的比值Qc QCK，反应向正方向进行 QCK，反应处于平衡状态QCK，反应向逆方向进行二、平衡常数的应用在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：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：回答下列问题：该反应为 反应（选填“吸热”、“放热”）t70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸热利用K与T关系判断反应的反应热若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应在749K反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达平衡时，K=2.60，计算当CO、H2O(g)的起始浓度都为 2.0 mol/L时达平衡后CO的转化率解：设CO的转化率为，则 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)2.0 2.0 0 02.0 2.0 2.0 2.02.0(1-)2.0(1-)2.0 2.0起始浓度mol/L转化浓度mol/L平衡浓度mol/L=62%利用K计算反应物的转化率1 1、K K值越大，正反应进行程度越大，反应物转化率越高值越大，正反应进行程度越大，反应物转化率越高2 2、一般，、一般，K10K105 5，反应较完全，正反应很难进行，反应较完全，正反应很难进行1.下列有关平衡常数的说法中不正确的是（）A.温度一定时，一个给定的化学反应的平衡常数是一个常数 B.改变反应物浓度或生成物浓度会改变平衡常数 C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。D.浓度商 QcK时，反应向正反应方向进行。2.密闭容器中N2与H2合成NH3的反应可以表示为：N2+3H2 2NH3 1/2N2+3/2H2 NH3 下列说法正确的是（）A.两个化学方程式表示的意义相同 B.两个化学方程式的化学平衡常数相同 C.和的化学平衡常数单位相同 D.和的化学平衡常数互为倒数B三、化学平衡常数的有关计算1.转化率：转化率：对于化学反应：对于化学反应：a A +b B c C +d D (A)=A的初始浓度的初始浓度 A的平衡浓度的平衡浓度A的初始浓度的初始浓度 100%=c0(A)A c0(A)100%2.2.三步法：三步法：设、写设、写，分析三量分析三量，明确关系明确关系解：设平衡时转化率为解：设平衡时转化率为XmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始浓度起始浓度转化浓度转化浓度平衡浓度平衡浓度a b 0 0a b 0 0mx nx px qxmx nx px qxa-mx b-nx px qxa-mx b-nx px qx13【解析】（1）H2 +I2 2HI 起始浓度/molL-1 0.010 0.010 0变化浓度/molL-1 0.002 0 0.002 0 0.004 0平衡浓度/molL-1 0.008 0 0.008 0 0.004 0答：平衡常数为0.25。c2 (HI)c(H2)c(I2)例1：在某温度下，将H2和I2各0.1 mol 的混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后c(H2)=0.008 0 mol/L。（1）求该反应的平衡常数。14 H2 +I2 2HI 起始浓度/molL-1 0.020 0.020 0变化浓度/molL-1 x x 2x平衡浓度/molL-1 0.020-x 0.020-x 2x答:平衡时 c(H2)=c(I2)=0.016 mol/L c(HI)=0.008 0 mol/L解之得 x=0.004 0 mol/L平衡时 c(H2)=c(I2)=0.016 mol/L c(HI)=0.008 0 mol/Lc2 (HI)c(H2)c(I2)解：（2）设反应中转化（或消耗）了设反应中转化（或消耗）了xmol/Lxmol/L的氢气的氢气（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2 mol，试求达到平衡状态时各物质的浓度。【解析】设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x,容器的容积为V。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始浓度：平衡浓度：变化浓度:xV xV xV xV c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)例2：在密闭容器中，将 2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到 800 C，达到平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0 求CO转化为CO2的转化率。K=x2=(2.0-x)(10-x)=20-12x+x2CO转化为CO2的转化率为：答：CO转化为CO2的转化率为83%。1.在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为，下列说法正确的是（的平衡常数为，下列说法正确的是（）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 .越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 .随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变随温度改变而改变AD课堂练习课堂练习2、850K时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得：SO2、O2和SO3的浓度分别为6.010-3 molL-1、8.010-3 molL-1 和 4.410-2 molL-1。计算：（1）该温度下反应 2SO2+O2 2SO3的平衡常数。（2）达平衡状态时 SO2的转化率。小结小结1平衡常数表达式平衡常数表达式2平衡常数的应用平衡常数的应用3化学平衡常数的一般计算化学平衡常数的一般计算活页作业：P136137页1，2，3，4，5，7