2023化学苏教版选择性必修一 2.2.3 化学平衡常数 课件（共28张ppt）

(共28张PPT)
第3课时　化学平衡常数
专题2　化学反应速率与化学平衡
第二单元　化学反应的方向与限度
1.掌握化学平衡常数的含义、书写和应用。
2.根据化学平衡常数表示的意义，判断反应进行的程度和方向。
3. 能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
学习目标
化学平衡状态：
在 的 反应里，正反应速率和逆反应速
率 ，反应混合物中各组分的 的状态，称为化学平衡状态。
一定条件下
可逆
相等
浓度保持不变
是可逆反应在某种条件下所能达到的最大限度。
此时各反应物的转化量（转化率）也保持不变。
注意：
复习巩固
可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，你知道这时可逆反应到底进行到什么程度吗？平衡体系中反应物和生成物各占多少吗？
为了更准确地了解可逆反应的进程，
定量地描述化学反应的限度，
引入新的概念——化学平衡常数。
思考交流
序号 初始浓度×10-2 mol/L 698.6 K 平衡浓度×10-2 mol/L 698.6 K 平衡时
c0(H2) c0(I2) c0(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 1.067 1.196 0 0.183 1 0.312 9 1.76 7
2 1.135 0.904 4 0 0.356 0 0.125 0 1.55 9
3 1.134 0.751 0 0 0.456 5 0.737 8 1.35 4
4 0 0 1.069 0.1141 0.1141 0.841 0
I2(g) +H2(g) 2HI(g)
54.5
54.6
54.4
54.3
根据表中数据计算平衡时 的值，并分析其中规律。

698.6 K
再对比730.6 K时的相关数据
(1)相同温度，达到化学平衡状态时 的数值相同吗？
(2)这个常数与反应的起始浓度大小有关吗？
(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡有关系吗？
分析实验数据，思考下列问题：
无关。即与平衡建立的过程无关。
无关。
相同，是个常数。
思考交流
cc(C)cd(D)
ca(A) cb(B)
平衡常数K =
意义：反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。
一、化学平衡常数K
在一定温度时,当可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，简称平衡常数。
新知梳理
观察反应特点，写出化学平衡常数的表达式，并写出单位：
1.1/2N2+3/2H2 　NH3 　 2.N2+3H2 　2NH3
3.2NH3 　 N2+3H2 　4.C(s)+H2O 　CO+H2
c(NH3)
c1/2(N2) c3/2(H2)
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
c(N2)c3(H2)
c2(NH3)
c(CO)c(H2)
c(H2O)
纯固体和液体浓度为1，不列入K式子。
(mol·L-1)-1
(mol·L-1)-2
(mol·L-1)2
mol·L-1
交流研讨
1.对于某一化学反应，K的表达式唯一吗？
2.对于系数一定的化学反应，K的数值受何影响？
3.对于某一可逆反应，其正反应和逆反应的K有何关系？
互为倒数，单位不同。
不唯一。取决于化学方程式的系数。
平衡常数只与温度有关。
只有温度变，才有K变。
思考交流
练习：已知 N2+3H2 　　 2NH3（ΔH<0）在400℃达到平衡时，c(N2)=1 mol·L-1，c(H2)=2 mol·L-1，c(NH3)=4 mol·L-1，
(1)则400℃时此反应的平衡常数是 。
(2)其逆反应的平衡常数是 。
(3)若保持温度不变，将容器体积缩小一半，则平衡常数为 。
2 mol2·L-2
0.5 mol2·L-2
2 mol2·L-2
牛刀小试
若达到平衡后升高温度，化学平衡向 方向移动；化学平衡常数 (填“增大”，“减小”或“不变”)。
注意：K只受温度影响。升高温度，吸热反应的K增大，放热反应的K减小。
减小
逆反应
对于反应N2+3H2 2NH3（ΔH<0），
二、K的应用
K的数值越大，反应程度越大。
1.比较同一可逆反应在不同条件下进行的程度。
2.判断化学反应可能进行的程度。
K大于105时 ，反应进行的较完全；
K小于10-5时，反应很难正向进行。
3.判断可逆反应是否达到平衡状态。
cc(C)任意·cd(D)任意
ca(A)任意·cb(B)任意
任意状态时：
浓度商Q=
达到平衡状态时 K=
在某温度下，用浓度商Q与K比较大小来判断是否达到平衡。
对于可逆反应aA(g)+bB(g) 　cC(g)+dD(g)
cc(C)·cd(D)
ca(A)·cb(B)
cc(C)任意·cd(D)任意
ca(A)任意·cb(B)任意
浓度商Q=
浓度商 Q=K 反应状态 。
QQ>K 反应状态 。
平衡状态
反应正向进行
反应逆向进行
达到平衡状态时 K=
任意状态时：
可逆反应aA(g)+bB(g) 　cC(g)+dD(g)
cc(C)·cd(D)
ca(A)·cb(B)
4.判断可逆反应平衡移动的方向
平衡时，K=
c2(B)
c(A)
加入一定量的A后，
Q平衡向正反应方向移动
正
已知一定条件下，A(g) 　2B(g)达到平衡，
再加入一定量的A，平衡向 反应方向移动。
三、有关化学平衡的计算
起始量、变化量、平衡量的计算关系
在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，计算关系为：
aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)
起
变
平
n1
n2
0
0
ax
bx
cx
dx
n1-ax
n2-bx
cx
dx
单位
统一
已知条件
计量系数之比
加、减计算
⑴物质浓度的变化关系：
①反应物：平衡浓度＝ ————————————————
起始浓度－变化浓度
②生成物：平衡浓度＝ ————————————————
起始浓度＋变化浓度
③各物质的变化浓度之比＝ —————————————
化学计量系数之比
⑵反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率
反应物转化率 =
反应物变化量
反应物起始量
×100%
练习. 在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应： A (g) + 2B (g) 2C (g) 反应达到平衡时，若混合气体中A 和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率。
解：
A (g) + 2B (g) 2C (g)
起
变
平
n
n
0
x
2x
2x
n-x
n-2x
2x
由题意可知：
n - x + n - 2x = 2x
x= 0.4 n
解题的一般步骤：
列出三栏数据
根据题意列方程
求解
牛刀小试
气体反应计算时经常使用的推论：
1.能反映化学反应可能进行的程度，平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。
2.平衡常数只与温度有关。
3.升高温度，吸热反应的K增大，放热反应的K减小。
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
4. 有关化学平衡的计算
化学平衡常数 K=
cc(C)·cd(D)
ca(A)·cb(B)
课堂小结
1．下列关于化学平衡常数的说法中错误的是（ ）
A．某特定反应的平衡常数仅受温度影响
B．催化剂不能改变平衡常数的大小
C．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动 　
D．化学平衡移动时，平衡常数必改变
D
当堂训练
2.在某温度下，可逆反应：
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是（　　 ）
A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
B.K越小，达到平衡时，反应进行的程度越大
C.K随反应物浓度的改变而改变
D.K随温度的改变而改变
AD
3．某温度时，N2+3H2 2NH3的平衡常数K=a,则此温度下，NH3 3/2H2+1/2N2的平衡常数为（ ）
A． B．a1/2 C．a2 D．a-2
A
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
K= = a
c1/2 (N2)c3/2(H2) c(NH3)
K1= =
K1=
【解析】N2+3H2 2NH3 NH3 1/2N2+3/2H2
B
5．高温下，某反应达到平衡，平衡常数＝ 。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2
催化剂
高温
A
【解析】 CO2＋H2 CO＋H2O ΔH >0
6.高炉炼铁中发生的反应有:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH<0
(1)该反应的平衡常数表达式K= ;
(2)已知1 100 ℃时,K=0.263。温度升高,达到新的平衡时,
平衡常数K (填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)1 100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=
0.1 mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态 。 (填是或否),此时反应速率是v正___ v逆(填“>”“<”或
“=”)。
减少
否
>
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