化学人教版（2019）选择性必修1 2.2.2化学平衡常数（共32张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 2.2.2化学平衡常数（共32张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 17.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-27 21:11:31 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
判断平衡状态的证据：
正逆相等
变量不变
知识回顾 温故知新
我们知道可逆反应到达平衡状态判断的方法 ：
定性
【思考】能否从定量的角度研究一个可逆反应是否达到平衡状态呢？
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间有什么关系呢？
【导】
1. 什么是浓度商 浓度商的表达式是什么？
2.什么是平衡常数 平衡常数的表达式是什么？
3. 如何用浓度商、平衡常数 判断化学平衡？
4.如何快速计算平衡常数、转化率 （解题技巧）
课前预习
【导】
课标要求 核心素养
1、知道化学平衡常数的含义，能书写化学平衡常数表达式并进行简单计算 2、能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡 1、证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2、模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
素养目标
重点难点
化学反应平衡常数的计算与应用
【导】
序号 起始时各物质的浓度mol/L 平衡时各物质的浓度mol/L
H2 I2 HI H2 I2 HI
1 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37
2 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62
3 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54
4 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49
5 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70
6 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.50
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
在457.6℃时反应体系I2(g) + H2(g) 2HI(g)中各物质的浓度如图所示
课本P31 表2-1
【思考】分析上表，对于H2(g) + I2(g) 2HI(g)你得出什么结论？
【查阅文献】
课本P31 表2-1
(1)某温度下时， 为常数
c2(HI)
c(H2) · c(I2)
(2)该常数与反应的起始浓度大小无关；
(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的途径无关。
【思】
1.概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。
2. 表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当该反应在一定温度下达到平衡时，
一、化学平衡常数
K
=
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
注意：
(2)固体或纯液体浓度看作常数“1”，不代入表达式；
(1)其中c为各组分的平衡浓度
(3) H2O： 液态时，不能代入平衡常数表达式；
气态时，需要代入平衡常数表达式
【展】
【例题1】写出下表中各反应的平衡常数表达式：
2NO2(g) N2O4(g)
3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)
Br2＋H2O H＋＋Br－＋HBrO
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
一、化学平衡常数
K= c(CO2)
mol·L-1
1
(mol·L-1)-1
(mol·L-1)2
【检】
K
1
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
2
3
2
3
2
=
K
2
)
NH
(
c
)
H
(
c
)
N
(
c
3
2
2
3
2
=
K
3
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
/
/
2
2
3
2
2
1
3
=
①N2+3H2 2NH3
②2NH3 N2+3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
③
（2）K1 = K32。化学计量数变为原来n倍，K变为Kn。即方程式系数变为原来的2倍，则平衡常数变为K2；系数变为原来的1/2,则平衡常数变为K1/2
（1）K1= 1/K2。
正逆反应，
K互为倒数。
3. 平衡常数与方程式的关系
一、化学平衡常数
【思】
【展】
①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
②2NO2 (g) N2O4 K2
③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3
K1、K2、K3三者关系为K3 =
① C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
② CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) 2CO(g) K3
K1、K2、K3三者关系为K3 =
K1
K2
（3）方程式相加(减)，
则K相乘(除)。
一、化学平衡常数
K1 K2
【展】
【思】
结论：
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；
2．若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或 1/n 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；若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。
【评】
4.化学平衡常数的影响因素
温度
(1)内因：化学反应本身的性质。
(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。与压强、起始浓度、起始反方向均无关。
I2(g) + H2(g) 2HI(g)
一、化学平衡常数
【评】
5.浓度商
（1）定义：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，
在任意时刻的 ，称为 ，常用 表示，
即
浓度商
Q
（2）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
等于
一、化学平衡常数
注意：其中c为各组分任意时刻的浓度.
【展】
（1） 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 (也叫 )。
②K 越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 ，反之，K 越小，该反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 。
程度
反应的限度
完全
大
不完全
小
105
③当K＞ 时，该反应就进行的基本完全了; K＜10-5,很难进行。
1.化学平衡常数的意义
二、化学平衡常数的应用
【展】
【注意事项】①平衡常数数值大，不代表此温度下反应速率快，也不代表反应很容易发生。
②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下不能进行，如:
N2+O2 2NO K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该温度下进行实验，以免浪费人力物力。
（2）判断反应进行的方向
1.化学平衡常数的意义
Q＜K，反应向正方向进行
Q = K，反应达到平衡状态
Q ＞K，反应向逆方向进行
对于一般的可逆反应：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
二、化学平衡常数的应用
【展】
【例题2】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)已知1100℃，K=0.263，某时刻测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1 在这种情况下：
(1)该反应是否处于平衡状态_____(填“是”或“否”)；
(2)此时反应会向______进行？（填“正向”或“逆向”）；
(3)此时化学反应速率是ν正 _____ν逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
否
正向
大于
Qc =
c(CO2)
c(CO)
=
0.025mol·L-1
0.1mol·L-1
=0. 25
QC＜K ，反应向正方向进行
二、化学平衡常数的应用
【检】
2.计算思路
(1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量n为x。
(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按1中“模式”列表。
(3)解决问题：明确“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
【展】
（1）已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率
【例题3】在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H2)=0.0080mol/L，求：
(1)反应的平衡常数。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2(g)和I2(g)各0.2mol，试求达平衡时各物质的浓度。
(3)计算(1)、 (2)问条件下H2、I2的转化率，通过比较你有什么想法？
(1)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%
(2)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
【检】
在某温度下，将含有H2和I2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2)＝0.0080 mol·L－1：
(1)计算该反应的平衡常数
H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g)
C起始 0.010 0.010 0
C变化 0.0020 0.0020 0.0040
C平衡 0.0080
K＝
c(H2)·c(I2)
c2(HI)
＝
(0.0080)2
(0.0040)2
＝0.25
0.0040
0.0080
计算方法：三段式法 利用化学平衡常数计算转化率及浓度
【解】依题意可知，c(H2)＝0.010 mol·L－1，c(I2)＝0.010 mol·L－1mol·L－1
【评】
(2)在上述温度下，若起始时向该容器10 L通入H2和I2(g)各0.2 mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度，H2的转化率？
I2(g) ＋ H2(g) 2HI(g)
C起始 0.020 0.020 0
C变化 x x 2x
C平衡 0.020-x
K＝
c(H2)·c(I2)
c2(HI)
＝
(0.020-x)2
(2x)2
＝0.25
2x
0.020-x
【解】
解得：x＝0.0040
平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，c(HI)＝0.0080 mol·L－1
H2的转化率=20%
【评】
（2）已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率
【例题4】在容积不变的密闭容器中，将2.0mol CO(g)与10mol H2O 加热到830℃，达到下列平衡： 此时该反应的K为1.0。
求：达平衡时CO转化为CO2的转化率。
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
某反应物B的转化率(α)＝
该反应物已转化的量
该反应物的起始总量
×100%
＝
CB(始）－CB (平)
CB(始）
×100%
【检】
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 1 0 0
转化c -x -x +x +x
平衡c 1-x 1-x x x
解得 x = 0.5 α(CO)= 50%
α(H2O)= 50%
c(CO) : c(H2O) = 1:4 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 4 0 0
转化c -x -x +x +x
平衡c 1-x 4-x x x
解得 x = 0.8 α(CO)= 80%
α(H2O)= 20%
【随堂练习】已知CO(g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃时K =1；求恒温恒容体系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
(1-x)(1-x )
x2
K = =1
(1-x)(4-x )
x2
K = =1
【结论】 增大一种反应物的浓度，能提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率减小
2.化学平衡常数的计算
2.反应物的转化率 =
×100%
变化量
起始量
1.化学反应速率之比=Δn之比=Δc之比=化学计量数之比
注意：
(1)转化率是对反应物而言的；
(2)一定温度下，K值越大，转化率就越高；
3.生成物的产率=
实际产量
理论产量
×100%
补充：基本计算关系
4.气体的体积分数=
物质的量分数=
n(该气体)
n(总)
×100%
5.气体的分压
某气体的分压=
气体的总压×该气体的体积分数(物质的量分数)
6.恒温、恒容：
P1
P2
n1
n2
=
P平
P初
n平
n初
=
化学平衡常数
1、表达式及书写注意事项
2、意义及影响因素
3、应用
用浓度商Q与K比较：
Q＜K，反应向正反应方向移动；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向移动
三段式做有关计算题方法
K越大，反应进行程度越大。只与温度有关
三、课堂小结
1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是（ ）
A. 在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值
B. 由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的限度
C. 化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D. 当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变
B
题型一：平衡常数的概念、表达式与影响因素
【检】
D
题型二：平衡常数与方程式的关系
2
3.在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1.若此时再加入0.02mol·L-1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为
A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1
B
题型三：平衡常数与“三段式”的计算
【检】
4.已知反应 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：
（1）此时反应是否处于平衡状态？
（2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？
Q＞K，v正＜v逆，反应向逆方向进行
【解析】
Q＝
c(CO)·c(H2)
c(H2O)
＝
2.0×1.5
1.0
＝3.0mol/L≠K
题型三：平衡常数与“三段式”的计算
【检】
题型四：化学反应速率与化学平衡综合
【检】
5
题型四：化学反应速率与化学平衡综合
题型四：化学反应速率与化学平衡综合
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
判断平衡状态的证据：
正逆相等
变量不变
知识回顾 温故知新
我们知道可逆反应到达平衡状态判断的方法 ：
定性
【思考】能否从定量的角度研究一个可逆反应是否达到平衡状态呢？
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间有什么关系呢？
【导】
1. 什么是浓度商 浓度商的表达式是什么？
2.什么是平衡常数 平衡常数的表达式是什么？
3. 如何用浓度商、平衡常数 判断化学平衡？
4.如何快速计算平衡常数、转化率 （解题技巧）
课前预习
【导】
课标要求 核心素养
1、知道化学平衡常数的含义，能书写化学平衡常数表达式并进行简单计算 2、能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡 1、证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2、模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
素养目标
重点难点
化学反应平衡常数的计算与应用
【导】
序号 起始时各物质的浓度mol/L 平衡时各物质的浓度mol/L
H2 I2 HI H2 I2 HI
1 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37
2 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62
3 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54
4 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49
5 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70
6 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.50
2
c (HI)
c(H2) · c(I2)
在457.6℃时反应体系I2(g) + H2(g) 2HI(g)中各物质的浓度如图所示
课本P31 表2-1
【思考】分析上表，对于H2(g) + I2(g) 2HI(g)你得出什么结论？
【查阅文献】
课本P31 表2-1
(1)某温度下时， 为常数
c2(HI)
c(H2) · c(I2)
(2)该常数与反应的起始浓度大小无关；
(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的途径无关。
【思】
1.概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。
2. 表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当该反应在一定温度下达到平衡时，
一、化学平衡常数
K
=
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
注意：
(2)固体或纯液体浓度看作常数“1”，不代入表达式；
(1)其中c为各组分的平衡浓度
(3) H2O： 液态时，不能代入平衡常数表达式；
气态时，需要代入平衡常数表达式
【展】
【例题1】写出下表中各反应的平衡常数表达式：
2NO2(g) N2O4(g)
3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)
Br2＋H2O H＋＋Br－＋HBrO
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
一、化学平衡常数
K= c(CO2)
mol·L-1
1
(mol·L-1)-1
(mol·L-1)2
【检】
K
1
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
2
3
2
3
2
=
K
2
)
NH
(
c
)
H
(
c
)
N
(
c
3
2
2
3
2
=
K
3
)
H
(
c
)
N
(
c
)
NH
(
c
/
/
2
2
3
2
2
1
3
=
①N2+3H2 2NH3
②2NH3 N2+3H2
N2 + H2 NH3
1
2
3
2
③
（2）K1 = K32。化学计量数变为原来n倍，K变为Kn。即方程式系数变为原来的2倍，则平衡常数变为K2；系数变为原来的1/2,则平衡常数变为K1/2
（1）K1= 1/K2。
正逆反应，
K互为倒数。
3. 平衡常数与方程式的关系
一、化学平衡常数
【思】
【展】
①2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
②2NO2 (g) N2O4 K2
③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3
K1、K2、K3三者关系为K3 =
① C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
② CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) 2CO(g) K3
K1、K2、K3三者关系为K3 =
K1
K2
（3）方程式相加(减)，
则K相乘(除)。
一、化学平衡常数
K1 K2
【展】
【思】
结论：
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；
2．若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或 1/n 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；若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。
【评】
4.化学平衡常数的影响因素
温度
(1)内因：化学反应本身的性质。
(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。与压强、起始浓度、起始反方向均无关。
I2(g) + H2(g) 2HI(g)
一、化学平衡常数
【评】
5.浓度商
（1）定义：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，
在任意时刻的 ，称为 ，常用 表示，
即
浓度商
Q
（2）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
等于
一、化学平衡常数
注意：其中c为各组分任意时刻的浓度.
【展】
（1） 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 (也叫 )。
②K 越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 ，反之，K 越小，该反应进行得越 ，平衡时反应物的转化率越 。
程度
反应的限度
完全
大
不完全
小
105
③当K＞ 时，该反应就进行的基本完全了; K＜10-5,很难进行。
1.化学平衡常数的意义
二、化学平衡常数的应用
【展】
【注意事项】①平衡常数数值大，不代表此温度下反应速率快，也不代表反应很容易发生。
②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下不能进行，如:
N2+O2 2NO K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该温度下进行实验，以免浪费人力物力。
（2）判断反应进行的方向
1.化学平衡常数的意义
Q＜K，反应向正方向进行
Q = K，反应达到平衡状态
Q ＞K，反应向逆方向进行
对于一般的可逆反应：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
二、化学平衡常数的应用
【展】
【例题2】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)已知1100℃，K=0.263，某时刻测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1 在这种情况下：
(1)该反应是否处于平衡状态_____(填“是”或“否”)；
(2)此时反应会向______进行？（填“正向”或“逆向”）；
(3)此时化学反应速率是ν正 _____ν逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
否
正向
大于
Qc =
c(CO2)
c(CO)
=
0.025mol·L-1
0.1mol·L-1
=0. 25
QC＜K ，反应向正方向进行
二、化学平衡常数的应用
【检】
2.计算思路
(1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量n为x。
(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按1中“模式”列表。
(3)解决问题：明确“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
【展】
（1）已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率
【例题3】在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H2)=0.0080mol/L，求：
(1)反应的平衡常数。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2(g)和I2(g)各0.2mol，试求达平衡时各物质的浓度。
(3)计算(1)、 (2)问条件下H2、I2的转化率，通过比较你有什么想法？
(1)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%
(2)：H2的转化率为20%，I2的转化率为20%
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
【检】
在某温度下，将含有H2和I2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2)＝0.0080 mol·L－1：
(1)计算该反应的平衡常数
H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g)
C起始 0.010 0.010 0
C变化 0.0020 0.0020 0.0040
C平衡 0.0080
K＝
c(H2)·c(I2)
c2(HI)
＝
(0.0080)2
(0.0040)2
＝0.25
0.0040
0.0080
计算方法：三段式法 利用化学平衡常数计算转化率及浓度
【解】依题意可知，c(H2)＝0.010 mol·L－1，c(I2)＝0.010 mol·L－1mol·L－1
【评】
(2)在上述温度下，若起始时向该容器10 L通入H2和I2(g)各0.2 mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度，H2的转化率？
I2(g) ＋ H2(g) 2HI(g)
C起始 0.020 0.020 0
C变化 x x 2x
C平衡 0.020-x
K＝
c(H2)·c(I2)
c2(HI)
＝
(0.020-x)2
(2x)2
＝0.25
2x
0.020-x
【解】
解得：x＝0.0040
平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，c(HI)＝0.0080 mol·L－1
H2的转化率=20%
【评】
（2）已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率
【例题4】在容积不变的密闭容器中，将2.0mol CO(g)与10mol H2O 加热到830℃，达到下列平衡： 此时该反应的K为1.0。
求：达平衡时CO转化为CO2的转化率。
二、化学平衡常数的应用
2.化学平衡常数的计算
某反应物B的转化率(α)＝
该反应物已转化的量
该反应物的起始总量
×100%
＝
CB(始）－CB (平)
CB(始）
×100%
【检】
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 1 0 0
转化c -x -x +x +x
平衡c 1-x 1-x x x
解得 x = 0.5 α(CO)= 50%
α(H2O)= 50%
c(CO) : c(H2O) = 1:4 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 4 0 0
转化c -x -x +x +x
平衡c 1-x 4-x x x
解得 x = 0.8 α(CO)= 80%
α(H2O)= 20%
【随堂练习】已知CO(g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃时K =1；求恒温恒容体系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。
(1-x)(1-x )
x2
K = =1
(1-x)(4-x )
x2
K = =1
【结论】 增大一种反应物的浓度，能提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率减小
2.化学平衡常数的计算
2.反应物的转化率 =
×100%
变化量
起始量
1.化学反应速率之比=Δn之比=Δc之比=化学计量数之比
注意：
(1)转化率是对反应物而言的；
(2)一定温度下，K值越大，转化率就越高；
3.生成物的产率=
实际产量
理论产量
×100%
补充：基本计算关系
4.气体的体积分数=
物质的量分数=
n(该气体)
n(总)
×100%
5.气体的分压
某气体的分压=
气体的总压×该气体的体积分数(物质的量分数)
6.恒温、恒容：
P1
P2
n1
n2
=
P平
P初
n平
n初
=
化学平衡常数
1、表达式及书写注意事项
2、意义及影响因素
3、应用
用浓度商Q与K比较：
Q＜K，反应向正反应方向移动；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向移动
三段式做有关计算题方法
K越大，反应进行程度越大。只与温度有关
三、课堂小结
1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是（ ）
A. 在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值
B. 由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的限度
C. 化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D. 当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变
B
题型一：平衡常数的概念、表达式与影响因素
【检】
D
题型二：平衡常数与方程式的关系
2
3.在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1.若此时再加入0.02mol·L-1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为
A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1
B
题型三：平衡常数与“三段式”的计算
【检】
4.已知反应 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：
（1）此时反应是否处于平衡状态？
（2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？
Q＞K，v正＜v逆，反应向逆方向进行
【解析】
Q＝
c(CO)·c(H2)
c(H2O)
＝
2.0×1.5
1.0
＝3.0mol/L≠K
题型三：平衡常数与“三段式”的计算
【检】
题型四：化学反应速率与化学平衡综合
【检】
5
题型四：化学反应速率与化学平衡综合
题型四：化学反应速率与化学平衡综合