【公开课】化学平衡常数++课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 第二课时化学平衡常数学习目标 1min1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。2.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。自学指导6min阅读课本第31-34页，完成课堂新坐标第22页自学检测 3min 平衡状态的浓度 吸热反应，升高温度，平衡常数增大。化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。教师点拨 20min起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度mol/L平衡时各物质的浓度平衡时各物质的浓度mol/LH2I2HIH2I2HI1.19710-26.94410-305.61710-35.93610-41.2

2、7010-248.371.22810-29.96410-303.84110-31.52410-31.68710-248.621.20110-28.40310-304.58010-39.73310-41.48610-249.54001.52010-21.69610-31.69610-31.18110-248.49001.28710-21.43310-31.43310-31.00010-248.70003.77710-24.21310-34.21310-32.93410-248.50平均值平均值48.702c(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在一定温度

3、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？间有什么关系呢？在在457.6时，反应体系时，反应体系I2(g)+H2(g)2HI(g)中各物质的浓度如图所示：中各物质的浓度如图所示：2c(HI)c(H2)c(I2)温度温度（K）初始浓度（初始浓度（mol/L）平衡浓度（平衡浓度（mol/L）平衡时平衡时c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.01559000.010690.0011410.0011410.008

4、41798.60.011350.0090400.004560.001950.00859000.016550.003390.003390.00977000.012580.002580.002580.0074254.49854.61854.3298.2988.3068.272I2(g)+H2(g)2HI(g)T/K=t/+273.15298K即即251.化学平衡状态时浓度数据分析(1)温度一定时，温度一定时，为常数为常数；(2)与反应的起始浓度大小无关；与反应的起始浓度大小无关；(3)与正向建立还是逆向建立平衡无关，与正向建立还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的过程无关。即与平衡建立的过程无关。2

5、.浓度商对于一般的可逆反应：对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在在任意时刻任意时刻的的，称为，称为 ，常用，常用 表示，表示，即即 书写时不考虑单位。书写时不考虑单位。浓度商浓度商Q3.化学平衡常数 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，生生成成物物浓浓度度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数常数，称为化学平衡常数，称为化学平衡常数，简称简称平衡常数平衡常数，用，用K 表示。表示。即表达式即表达式 。书写时不考虑单位。书写时不考虑单位。K=Q与与K的的关关系系：二二者者表表达达式式

6、相相同同，一一个个反反应应在在任任意意时时刻刻都都能能写写出出浓浓度度商商，但但只只有有平平衡衡时时的的浓浓度度商商等等于于化化学学平平衡常数。即衡常数。即K是Q在平衡时的特殊值。4.注意事项 (1)(1)化学化学平衡常数只与温度有关平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物与反应物或生成物的浓度无关。的浓度无关。(2)(2)反应物或生成物中有反应物或生成物中有固体或纯液体固体或纯液体存在时存在时,由于由于其浓度可看作其浓度可看作“1”“1”而而不代入公式不代入公式。化学平衡关系式中化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如：。如：Fe3O4(s)+4

7、H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq)高温高温 (3)(3)化学平衡常数是指化学平衡常数是指某一具体反应某一具体反应的平衡常数。的平衡常数。与化学方程式的书写有关，若化学方程式中各物质的与化学方程式的书写有关，若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小化学计量数成比例扩大或缩小,尽管是同一反应尽管是同一反应,平衡平衡常数也会改变。如：常数也会改变。如：N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K3)H(c)

8、N(c)NH(c/2232213=K1K2=1化学方程式计量数变为m倍，K变为m次幂同一化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数K1=K32 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)例例2:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2C(s)+CO2(g)2CO(g)K=_K1 K2例例1:2NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4K2+2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=_K1K2n(A)n(B)V VmA(g)nB(g)pC(g)qD(g)(m+n=p+q)K=n(C)n(D)V Vpq

9、mn=n(C)n(D)Vp+q =n(A)n(B)Vm+n K=n(C)n(D)n(A)n(B)p qp qm nm n当m+n=p+q，反应前后气体的总物质的量相等时，平衡常数可直接用物质的量来表示，与体积无关。即如：如：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=n(CO2)n(H2)n(CO)n(H2O)5.化学平衡常数的意义判断反应进行的程度判断反应进行的程度(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的平衡常数的大小反映了化学反应进行的(也叫也叫)。不能表示此温度下反应速率快慢或反应是否容易发生。不能表示此温度下反应速率快慢或反应是否容易发生。(2)K，说说明明平平衡衡体体系系中中

10、生生成成物物所所占占比比例例，正正反反应应进进行行的的程程度度，即即反反应应进进行行得得越越，反反应应物物的的转转化化率率越越 ，反反之之，K越越，反反应应进行进行得越得越，反应物的转化率越，反应物的转化率越。(3)当当K 时，该反应就进行的基本完全时，该反应就进行的基本完全了了。程度反应的限度完全不完全105判断反应进行的方向判断反应进行的方向QK，生成物含量，生成物含量_，反应向，反应向方向进行方向进行QK，生成物含量生成物含量_，反应向反应向方向进行方向进行Q=K，反应达到，反应达到_正平衡状态逆例题例题1：在某温度下，将：在某温度下，将H2(g)和和I2(g)各各0.10mol混合物混

11、合物充入充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得c(H2)=0.0080mol/L。(1)计算该反应的平衡常数计算该反应的平衡常数K=n(H2)n(I2)n2(HI)=0.0800.080(0.040)2=0.25(2)在上述温度下，若起始时向该容器中通入在上述温度下，若起始时向该容器中通入H2(g)和和I2(g)各各0.20mol，求达到平衡时各物质的浓度。，求达到平衡时各物质的浓度。K=c(H2)c(I2)(HI)c2=0.2510LK=c(H2)c(I2)c2(HI)=0.25=(0.020-x)(0.020-x)(2x)2x=0.0040平

12、衡时平衡时 c(H2)=c(I2)=0.016mol/L、c(HI)=0.0080mol/L(3)在上述温度下，若起始时向该容器中通入在上述温度下，若起始时向该容器中通入0.10molH2(g)和和0.20molI2(g)，试计算，试计算H2、I2的转化率，分别与的转化率，分别与(1)、(2)的转化率的转化率(H2)=(I2)=20%比较，你能得出什么结论？比较，你能得出什么结论？K=c(H2)c(I2)c2(HI)=0.25=(0.010-x)(0.020-x)(2x)2x=0.0028，平衡时平衡时(H2)=28%，(I2)=14%；结论：增加一个反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，

13、而自身的转化率降低。例题例题2：在容积不变的密闭容器中，将在容积不变的密闭容器中，将2.0molCO(g)与与10molH2O加热到加热到830，达到下列平衡：，达到下列平衡：此时该反应的此时该反应的K为为1.0。求达平衡时。求达平衡时CO的转化率。的转化率。K=n(CO)n(H2O)n(CO2)n(H2)=(2.0-x)(10-x)x2=1.0CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)设达到平衡时设达到平衡时CO转化的物质的量为转化的物质的量为xmol化学平衡常数的有关计算化学平衡常数的有关计算0.900.900.450.900.450.90C1C2C1C2A的转化率A的物质的量分数(体积分数)0.60.60.60.41.80.60.625%641.4%K=0.5(b-x)2x250%2随堂自测P24CC62CB800等于温度不变