2022-2023学年人教版（2019）选择性必修1教学课件 2.2 化学平衡第二课时（共 42张ppt）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年人教版（2019）选择性必修1教学课件 2.2 化学平衡第二课时（共 42张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 354.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-30 20:00:58 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
2.2 化学平衡
（第二课时）
判断方法：反应中“变化的量”“不变”
时，即达到化学平衡状态
①
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
② 各组分的质量或浓度保持不变
③ 是动态平衡
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点
υ(正)＝ υ(逆)≠0
化学平衡状态可以改变吗？哪些反应条件可能影响化学平衡呢？
分析与思考
各物质的起始量/mol 平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3
5 15 0 3 9 4
反应条件改变
υ(正) ＝ υ(逆)
（平衡状态）
υ′(正) ≠ υ′(逆)
（非平衡状态）
改变影响化学反应速率的因素，就有可能改变化学平衡，如浓度、压强、温度。
①
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
② 各组分的质量或浓度保持不变
③ 是动态平衡
④ 条件改变，原化学平衡状态可能发生变化
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点
υ(正)＝ υ(逆)≠0
化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？
任务一 规律的探寻
800 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
序号 起始时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时
c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) 1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5
2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75
3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79
1.0
1.0
1.0
表1 800 ℃时反应体系中各物质的浓度
该结论适用于其他可逆反应吗？
在一定温度下，表1中的反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比值是一个定值。
序号 起始时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
表2 457.6 ℃ 时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度
3806
2882
3335
4106
4870
1653
比较两个反应，结果的不同可能跟什么因素有关？
考虑化学计量数？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
c (HI)
c(H2) c(I2)
不是定值
再次比较两个反应，如果将反应的书写形式改变，会出现什么结果呢？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
H2(g) + I2(g) HI(g) + HI(g)
是定值？
c (HI) c(HI)
c(H2) c(I2)
是定值？
c2 (HI)
c(H2) c(I2)
即
序号 起始时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
表2 457.6 ℃ 时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度
48.38
48.61
49.54
48.48
48.71
48.81
序号 平衡时的浓度/( mol·L-1)
平衡时
c(H2) c(N2) c(NH3) 1 1.15 0.75 0.261
2 0.51 1.00 0.087
3 1.35 1.15 0.412
4 2.43 1.85 1.27
5 1.47 0.75 0.376
表3 在500 ℃ 时，3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)反应体系中各物质的浓度
6.00×10－2
5.98×10－2
5.71×10－2
5.93×10－2
6.08×10－2
科学家们通过大量数据验证，证明了上述结论成立，计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示。
任务一 规律的探寻
写一写
对于一般的可逆反应
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为：
二.化学平衡常数
K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。
K ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
对于一般的可逆反应
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为：
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
1.
2.
3.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
1.
2.
3.
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
N2(g)+ H2(g） NH3(g）
1
2
3
2
复习回顾
c2(NH3)
K1
＝
c(N2) c3(H2)
K2
＝
c2(NH3)
c(N2) c3(H2)
K3
＝
c1/2(N2） c3/2(H2)
c(NH3)
K1 和K2、K3是什么关系呢？
K1 ＝
K2
1
＝ K32
Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)
高温
巩固训练
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
)
H
(
c
)
O
H
(
c
K
2
4
2
4
＝
记一记
书写平衡常数表达式的注意事项
1. 表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度。
2. 平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应。
3. 固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不
出现。
平衡常数受哪些因素影响？
请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。
分析与思考
表1 H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常数
序号 起始浓度 （×10－2 mol·L-1） 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃
1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867
2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867
3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867
4 0 0 1.520 48.48 54.10 867
5 0 0 1.287 48.71 54.42 867
分析与思考
平衡常数不受浓度的影响，受温度影响
压强改变可能会影响体系中物质的浓度，而浓度的改变不影响平衡常数。因此压强不影响平衡常数的大小。
分析与思考
体系压强改变会影响平衡常数吗？
表2 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
分析与思考
平衡常数的大小，与反应中物质的性质有关
内因：反应中物质的性质
外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数
只与温度有关
三.化学平衡常数的应用
1.影响化学平衡常数的因素
结合平衡常数的表达式思考，K 的大小表示什么含义？
想一想
K ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
对于同类型的反应，K 越大，反应进行的程度越大
2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度
对于同类型的化学反应，K 越大，反应进行的程度越大，一般：
K ≥ 105，正反应进行得基本完全
三.化学平衡常数的应用
表2 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
注意：化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小，并不涉及反应时间和化学反应速率。也就是说，某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。
常温下 K＝5×108
常温下限度较大，但化学反应速率很小
合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
投料浓度不影响化学反应的平衡常数，仅改变投料浓度后，平衡时物质的转化率会改变吗？
想一想
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（1）求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。
算一算
【解】依题意可知：
起始时 c(CO) ＝ c(H2O) ＝ 0.01 mol·L-1
平衡时 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1
变化量 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
列出三段式：
K＝ ＝ ＝1
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
0.005 × 0.005
0.005 × 0.005
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.01 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005
平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005
CO的转化率为：
0.005 mol·L-1
0.01 mol·L-1
× 100%
＝ 50%
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（2）在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，达到平衡时， CO的浓度为多少？CO的转化率为多少？
算一算
【解】依题意可知：起始时 c(CO) ＝ 0.01 mol·L-1
c(H2O) ＝ 0.03 mol·L-1
设达到平衡状态时CO浓度的变化量为x mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.03 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) x x x x
平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.01 x 0.03 x x x
K ＝ ＝
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
＝ 1
x2
(0.01 x) (0.03 x）
x ＝ 0.0075
平衡时CO的浓度为0.0025 mol·L-1
CO的转化率为：
0.0075 mol·L-1
0.01 mol·L-1
× 100%
＝75%
序号 起始浓度/（mol·L-1） 平衡时CO的转化率
CO（g） H2O（g） 1 0.01 0.01 50%
2 0.01 0.03 75%
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
3.根据平衡常数计算平衡时各物质的浓度及反应物的转化率
同一温度下，同一反应
投料方式1
投料方式2
投料方式3
化学平衡1
化学平衡2
化学平衡3
转化率可能不同，平衡常数(K )相同
三.化学平衡常数的应用
想一想
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（3）在上述温度下， CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.375 mol ，反应一段时间后测得体系中CO的浓度为0.0025 mol·L-1 ，此时反应是否达到平衡状态？
可通过平衡常数计算出该投料方式下平衡时CO的浓度，将其与测量值相比。
说一说
可将此时各物质的浓度代入平衡常数的表达式中进行计算，若和该温度时的K 相等则达到平衡。
【解】起始时 c(CO)＝0.01 mol·L-1
c(H2O)＝0.0375 mol·L-1
某时刻c(CO)＝0.0025 mol·L-1 ，减少了0.0075 mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.0375 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) 0.0075 0.0075 0.0075 0.0075
某时刻浓度/(mol·L-1 ) 0.0025 0.03 0.0075 0.0075
该温度下，该反应的平衡常数为1
将此刻各物质的浓度，代入平衡常数的表达式计算
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
(0.0075 )2
＝
＝0.75
＜ 1
0.0025 ×0.03
此时不是化学平衡状态，反应在向正反应方向进行之中
对于可逆反应：
任意时刻的浓度商
4.利用平衡常数判断化学反应进行的方向
三.化学平衡常数的应用
达到化学平衡状态时浓度商等于该温度下的K
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
是否平衡或平衡移动的方向，可用该时刻浓度商Q 与K 比较大小来判断。
三.化学平衡常数的应用
在同一温度下：
Q ＝ K ，处于化学平衡状态
Q ＜ K ，向正反应方向进行
Q ＞ K ，向逆反应方向进行
4.利用平衡常数判断化学反应进行的方向
课堂小结
平衡常数(K )
可逆反应
化学平衡状态
一定条件下
定量表达
与Q 比较判断是否达到平衡
计算平衡时各物质的浓度和反应物的转化率
只受温度影响
2.2 化学平衡
（第二课时）
判断方法：反应中“变化的量”“不变”
时，即达到化学平衡状态
①
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
② 各组分的质量或浓度保持不变
③ 是动态平衡
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点
υ(正)＝ υ(逆)≠0
化学平衡状态可以改变吗？哪些反应条件可能影响化学平衡呢？
分析与思考
各物质的起始量/mol 平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3
5 15 0 3 9 4
反应条件改变
υ(正) ＝ υ(逆)
（平衡状态）
υ′(正) ≠ υ′(逆)
（非平衡状态）
改变影响化学反应速率的因素，就有可能改变化学平衡，如浓度、压强、温度。
①
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
② 各组分的质量或浓度保持不变
③ 是动态平衡
④ 条件改变，原化学平衡状态可能发生变化
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点
υ(正)＝ υ(逆)≠0
化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？
任务一 规律的探寻
800 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
序号 起始时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时
c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) 1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5
2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75
3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79
1.0
1.0
1.0
表1 800 ℃时反应体系中各物质的浓度
该结论适用于其他可逆反应吗？
在一定温度下，表1中的反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比值是一个定值。
序号 起始时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
表2 457.6 ℃ 时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度
3806
2882
3335
4106
4870
1653
比较两个反应，结果的不同可能跟什么因素有关？
考虑化学计量数？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
c (HI)
c(H2) c(I2)
不是定值
再次比较两个反应，如果将反应的书写形式改变，会出现什么结果呢？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
H2(g) + I2(g) HI(g) + HI(g)
是定值？
c (HI) c(HI)
c(H2) c(I2)
是定值？
c2 (HI)
c(H2) c(I2)
即
序号 起始时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－3 mol·L-1） 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
表2 457.6 ℃ 时反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)中各物质的浓度
48.38
48.61
49.54
48.48
48.71
48.81
序号 平衡时的浓度/( mol·L-1)
平衡时
c(H2) c(N2) c(NH3) 1 1.15 0.75 0.261
2 0.51 1.00 0.087
3 1.35 1.15 0.412
4 2.43 1.85 1.27
5 1.47 0.75 0.376
表3 在500 ℃ 时，3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)反应体系中各物质的浓度
6.00×10－2
5.98×10－2
5.71×10－2
5.93×10－2
6.08×10－2
科学家们通过大量数据验证，证明了上述结论成立，计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示。
任务一 规律的探寻
写一写
对于一般的可逆反应
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为：
二.化学平衡常数
K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。
K ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
对于一般的可逆反应
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为：
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
1.
2.
3.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
1.
2.
3.
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
N2(g)+ H2(g） NH3(g）
1
2
3
2
复习回顾
c2(NH3)
K1
＝
c(N2) c3(H2)
K2
＝
c2(NH3)
c(N2) c3(H2)
K3
＝
c1/2(N2） c3/2(H2)
c(NH3)
K1 和K2、K3是什么关系呢？
K1 ＝
K2
1
＝ K32
Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)
高温
巩固训练
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
)
H
(
c
)
O
H
(
c
K
2
4
2
4
＝
记一记
书写平衡常数表达式的注意事项
1. 表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度。
2. 平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应。
3. 固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不
出现。
平衡常数受哪些因素影响？
请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。
分析与思考
表1 H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常数
序号 起始浓度 （×10－2 mol·L-1） 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃
1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867
2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867
3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867
4 0 0 1.520 48.48 54.10 867
5 0 0 1.287 48.71 54.42 867
分析与思考
平衡常数不受浓度的影响，受温度影响
压强改变可能会影响体系中物质的浓度，而浓度的改变不影响平衡常数。因此压强不影响平衡常数的大小。
分析与思考
体系压强改变会影响平衡常数吗？
表2 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
分析与思考
平衡常数的大小，与反应中物质的性质有关
内因：反应中物质的性质
外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数
只与温度有关
三.化学平衡常数的应用
1.影响化学平衡常数的因素
结合平衡常数的表达式思考，K 的大小表示什么含义？
想一想
K ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
对于同类型的反应，K 越大，反应进行的程度越大
2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度
对于同类型的化学反应，K 越大，反应进行的程度越大，一般：
K ≥ 105，正反应进行得基本完全
三.化学平衡常数的应用
表2 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
注意：化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小，并不涉及反应时间和化学反应速率。也就是说，某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。
常温下 K＝5×108
常温下限度较大，但化学反应速率很小
合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
投料浓度不影响化学反应的平衡常数，仅改变投料浓度后，平衡时物质的转化率会改变吗？
想一想
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（1）求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。
算一算
【解】依题意可知：
起始时 c(CO) ＝ c(H2O) ＝ 0.01 mol·L-1
平衡时 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1
变化量 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
列出三段式：
K＝ ＝ ＝1
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
0.005 × 0.005
0.005 × 0.005
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.01 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005
平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005
CO的转化率为：
0.005 mol·L-1
0.01 mol·L-1
× 100%
＝ 50%
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（2）在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，达到平衡时， CO的浓度为多少？CO的转化率为多少？
算一算
【解】依题意可知：起始时 c(CO) ＝ 0.01 mol·L-1
c(H2O) ＝ 0.03 mol·L-1
设达到平衡状态时CO浓度的变化量为x mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.03 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) x x x x
平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.01 x 0.03 x x x
K ＝ ＝
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
＝ 1
x2
(0.01 x) (0.03 x）
x ＝ 0.0075
平衡时CO的浓度为0.0025 mol·L-1
CO的转化率为：
0.0075 mol·L-1
0.01 mol·L-1
× 100%
＝75%
序号 起始浓度/（mol·L-1） 平衡时CO的转化率
CO（g） H2O（g） 1 0.01 0.01 50%
2 0.01 0.03 75%
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
3.根据平衡常数计算平衡时各物质的浓度及反应物的转化率
同一温度下，同一反应
投料方式1
投料方式2
投料方式3
化学平衡1
化学平衡2
化学平衡3
转化率可能不同，平衡常数(K )相同
三.化学平衡常数的应用
想一想
将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
（3）在上述温度下， CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.375 mol ，反应一段时间后测得体系中CO的浓度为0.0025 mol·L-1 ，此时反应是否达到平衡状态？
可通过平衡常数计算出该投料方式下平衡时CO的浓度，将其与测量值相比。
说一说
可将此时各物质的浓度代入平衡常数的表达式中进行计算，若和该温度时的K 相等则达到平衡。
【解】起始时 c(CO)＝0.01 mol·L-1
c(H2O)＝0.0375 mol·L-1
某时刻c(CO)＝0.0025 mol·L-1 ，减少了0.0075 mol·L-1
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.0375 0 0
变化浓度/(mol·L-1 ) 0.0075 0.0075 0.0075 0.0075
某时刻浓度/(mol·L-1 ) 0.0025 0.03 0.0075 0.0075
该温度下，该反应的平衡常数为1
将此刻各物质的浓度，代入平衡常数的表达式计算
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
(0.0075 )2
＝
＝0.75
＜ 1
0.0025 ×0.03
此时不是化学平衡状态，反应在向正反应方向进行之中
对于可逆反应：
任意时刻的浓度商
4.利用平衡常数判断化学反应进行的方向
三.化学平衡常数的应用
达到化学平衡状态时浓度商等于该温度下的K
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
是否平衡或平衡移动的方向，可用该时刻浓度商Q 与K 比较大小来判断。
三.化学平衡常数的应用
在同一温度下：
Q ＝ K ，处于化学平衡状态
Q ＜ K ，向正反应方向进行
Q ＞ K ，向逆反应方向进行
4.利用平衡常数判断化学反应进行的方向
课堂小结
平衡常数(K )
可逆反应
化学平衡状态
一定条件下
定量表达
与Q 比较判断是否达到平衡
计算平衡时各物质的浓度和反应物的转化率
只受温度影响