【课件】+化学平衡常数课件高二化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第二章第二章 化学反化学反应速率与化学平衡速率与化学平衡第第2课时化学平衡常数化学平衡常数第第二二节化学化学平衡平衡C H E M I C A L R E A C T I O N R A T E A N D C H E M I C A L E Q U I L I B R I U M第二章第二章阅读思考阅读思考分析图表，你能得出什么结论呢？分析图表，你能得出什么结论呢？起始浓度/molL1平衡浓度/molL1平衡时c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)1.1971026.94410305.6171035.9361041.27010248.371.2281029.964103

2、03.8411031.5241031.68710248.621.2011028.43010304.5801039.7331041.48610249.54001.5201021.6961031.6961031.18110248.49001.2871021.4331031.4331031.00010248.70003.7771024.2131034.2131032.93410248.5048.70结论结论结论结论2：与反应物的起始浓度大小无关与反应物的起始浓度大小无关。结论结论1：为常数。为常数。c2(HI)c(H2)c(I2)H2(g)+I2(g)2HI(g)化学平衡常数化学平衡常数结论结论3：

3、与与正向建立还是逆向建立平衡无关正向建立还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的即与平衡建立的过程无关。过程无关。一、化学平衡常数概念及表达式一、化学平衡常数概念及表达式概念概念在在一一定定温温度度下下，当当一一个个可可逆逆反反应应达达到到化化学学平平衡衡时时，体体系系内内生生成成物物浓浓度度幂幂(以以其其化化学学计计量量数数为为幂幂)之之积积与与反反应应物物浓浓度度幂幂之之积积的的比比值值是是一一个个常常数数，叫叫做做该该反反应应的的化化学学平平衡衡常常数数（简简称称平衡常数平衡常数），用符号），用符号K表示。表示。表达式表达式K=生成物生成物浓度幂浓度幂之积之积反应物反应物浓度幂之积浓度幂之积

4、=cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)其中其中c为各组分的为各组分的平衡时平衡时浓度浓度固体或液体纯物质固体或液体纯物质不列入平衡常数表达式中不列入平衡常数表达式中典例精典例精讲反应反应01反应反应02反应反应03反应反应04【例【例1】写出下列可逆反应的平衡常数表达式。写出下列可逆反应的平衡常数表达式。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)N2(g)+H2(g)NH3(g)1232Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)高温高温反应反应05一、化学平衡常数概念及表达式一、化学平衡常数概念及表达式平衡常数与化学方程式的关系平衡常数与化

5、学方程式的关系（1）对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；）对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；（2）若若化化学学方方程程式式中中各各物物质质的的化化学学计计量量数数都都扩扩大大或或缩缩小小至至原原来来的的n倍倍，则则化化学学平平衡衡常数变为原来的常数变为原来的n次幂或次幂。次幂或次幂。（3）若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积；若干方程）若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积；若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。(多重平衡规则多重平衡规则)C(s)+H2O(

6、g)CO(g)+H2(g)K1=CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2=C(s)+CO2(g)2CO(g)K3=化学方程式化学方程式平衡常数平衡常数(K)6.5 10952.57 10331.91 10198.67 102二、化学平衡常数的影响因素二、化学平衡常数的影响因素数据分析数据分析结论：平衡常数的大小，与结论：平衡常数的大小，与反应中物质的性质反应中物质的性质有关。有关。（内因）（内因）25 时，生成卤化氢反应的平衡常数时，生成卤化氢反应的平衡常数序序号号起始浓度起始浓度(10-2 molL-1)不同温度下的平衡常数不同温度下的平衡常数(K)c(H2)c(I2)c(HI)

7、457.6 425.6 25 11.1970.694048.3854.5186721.2280.996048.6154.6286731.2010.840049.5454.218674001.52048.4854.108675001.28748.7154.42867二、化学平衡常数的影响因素二、化学平衡常数的影响因素数据分析数据分析H2(g)+I2(g)2HI(g)在容积不变的密闭容器中发生反应：在容积不变的密闭容器中发生反应：结论：结论：平衡常数平衡常数不受浓度的影响，不受浓度的影响，受受温度温度影响。影响。（外因）（外因）二、化学平衡常数的影响因素二、化学平衡常数的影响因素数据分析数据分析结

8、论：结论：平衡常数平衡常数不受浓度的影响，不受浓度的影响，受受温度温度影响。影响。（外因）（外因）体系压强体系压强改变会影响平衡常数吗？改变会影响平衡常数吗？l压压强强改改变变可可能能会会影影响响体体系系中中物物质质的的浓浓度度，而而浓浓度度的的改改变变不不影响平衡常数。因此压强不影响平衡常数的大小。影响平衡常数。因此压强不影响平衡常数的大小。二、化学平衡常数的影响因素二、化学平衡常数的影响因素小结小结(1)内因：同一温度下，不同的反应化学平衡常数不同内因：同一温度下，不同的反应化学平衡常数不同(2)外外因因：在在化化学学方方程程式式一一定定的的情情况况下下，K只只受受温温度度影影响响。与与压

9、压强强、起起始始浓浓度、起始反方向均无关。度、起始反方向均无关。升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小降低温度，吸热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大降低温度，吸热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大三、化学平衡常数的意三、化学平衡常数的意义化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度K值值越越大大，表表示示反反应应进进行行得得越越完完全全，平平衡衡时时反反应应物物的的转转化化率率越越大大。一一般般来来说说，对于同类型的化学反应，对于同类型的化学反应，K105时可认为

10、该反应进行得基本完全了。时可认为该反应进行得基本完全了。K值值越越小小，表表示示反反应应进进行行得得越越不不完完全全，平平衡衡时时反反应应物物的的转转化化率率越越小小。同同样样地地，K 10-5则认为这个反应很难进行。则认为这个反应很难进行。化化学学平平衡衡常常数数的的大大小小反反映映的的是是反反应应进进行行的的程程度度大大小小，并并不不涉涉及及反反应应时时间间和和化化学学反反应应速速率率。也也就就是是说说，某某个个化化学学反反应应的的平平衡衡常常数数很很大大，可可能能化化学学反反应应速速率率却却很很小。小。四、化学平衡常数的四、化学平衡常数的应用用判断可逆反应的进行方向判断可逆反应的进行方向

11、浓度商浓度商 定定 义义：对对 于于 一一 般般 的的 可可 逆逆 反反 应应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在在 任任 意意 时时 刻刻 的的 ，称为，称为浓度商浓度商，常用常用Q表示，即表示，即 Q=。cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)QK，反应向正方向进行，反应向正方向进行QK，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态QK，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行指任意时刻指任意时刻的浓度的浓度典例精典例精讲【例【例2】高炉炼铁中发生的基本反应如下高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)(条件省略条件省略

12、)已已知知1100，K=0.263，某某时时刻刻测测得得高高炉炉中中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1 在这种情况下：在这种情况下：(1)该反应是否处于平衡状态该反应是否处于平衡状态_(填填“是是”或或“否否”)；(2)此时反应会向此时反应会向_进行？（填进行？（填“正向正向”或或“逆向逆向”）；）；(3)此时化学反应速率是此时化学反应速率是正正 _逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)。否否正向正向大于大于四、化学平衡常数的四、化学平衡常数的应用用判断可逆反应的热效应判断可逆反应的热效应在在化化学学方方程程式式一一定定的的情情况况下下，K只只

13、受受温温度度影影响响。与与压压强强、起起始始浓浓度度、起起始始反方向均无关。反方向均无关。若升高温度若升高温度,K增大，正反应是吸热反应；增大，正反应是吸热反应；若升高温度若升高温度,K减小，正反应是放热反应。减小，正反应是放热反应。温度温度623K698K763K平衡常数平衡常数66.954.445.9放热放热四、化学平衡常数的四、化学平衡常数的应用用用用“三段式三段式”法计算化学平衡常数与平衡时转化率法计算化学平衡常数与平衡时转化率始始(mol/L)变变(mol/L)平平(mol/L)c1 c2 c3 mx nx px c1-mx c2-nx c3-px u已知平衡时各物质或某物质平衡时物

14、质的量浓度，求已知平衡时各物质或某物质平衡时物质的量浓度，求K；u已知起始浓度已知起始浓度C0和平衡常数和平衡常数K，求平衡时物质的浓度或转化率；，求平衡时物质的浓度或转化率；u已知起始浓度已知起始浓度C0和平衡时转化率，求平衡常数和平衡时转化率，求平衡常数K。典例精典例精讲80%1课堂小结课堂小结CLASS SUMMARY化学平衡化学平衡常数常数化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用概念概念及表达式及表达式判断可逆反应判断可逆反应进行的方向进行的方向意义意义影响因素影响因素判断可逆反应热效应判断可逆反应热效应计算计算演演练题组冲关冲关A2对于下列反应，其反应过程的能量变

15、化示意图如下：对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下：演演练题组冲关冲关编号编号反应反应平衡常数平衡常数反应热反应热反应反应K1H1反应反应K2H2反应反应K3H3下列说法正确的是下列说法正确的是()AK3K1K2BH3H1H2C加催化剂，反应加催化剂，反应的反应热降低，反应速率加快的反应热降低，反应速率加快D增大压强，增大压强，K1减小，减小，K2增大，增大，K3不变不变B3.五五氯氯化化磷磷(PCl5)是是有有机机合合成成中中重重要要的的氯氯化化剂剂，可可以以由由三三氯氯化化磷磷(PCl3)氯氯化化得得到到：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)H=-93.0kJ/mol。某某温

16、温度度下下，在在2.0L密密闭闭容容器器中中充充入入1.0molPCl3和和0.5molCl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示，下列说法不正确的是，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示，下列说法不正确的是A0150s内，内，PCl3的反应速率为的反应速率为0.0012mol/(Ls)B反应至反应至250s，该反应放出的热量为，该反应放出的热量为37.2kJC该温度下，此反应的化学平衡常数数值为该温度下，此反应的化学平衡常数数值为40/3D在在此此温温度度下下，该该密密闭闭容容器器中中若若初初始始充充入入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5，则则应应向向逆逆反应方向进行反应方向进行演演练题组冲关冲关t/s050150250350n(PCl5)/mol00.210.360.400.40D