2.2.2 化学平衡常数 课件（共36张PPT）

(共36张PPT)
第2课时
化学平衡常数
新课导入
备受国内煤化工产业界关注的第一套15万吨/年低压联醇装置已顺利建成投产。该套装置由于采用了具有自主知识产权的多项专利技术，具有运行稳定、化学平衡常数大等特点。你知道化学平衡常数有什么作用吗？
【提示】化学平衡常数是表征反应限度的一个确定的数学关系、定量关系，是反应限度的最根本的表现。对判断化学平衡移动方向提供了科学的依据。
目标导航
1.了解化学平衡常数的概念。
2.理解化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。
3.掌握有关化学平衡常数等的计算。
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
K
课前导学
1．化学平衡常数
(1)定义
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，
与 的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，通常用符号 表示。
(2)表达式
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，

平衡常数的表达式为 。
(3)意义及影响因素
①K值越大，说明 进行的程度 ，反应物的转化率 。
②K只受 影响，与反应物或生成物的 无关。
正反应
越大
越大
温度
浓度变化
2．平衡转化率
某指定反应物的转化率＝ 。
其Δn表示已转化的物质的量。
n始表示该物质起始时的物质的量
Δc表示消耗的该物质的浓度
c始表示起始时该物质的浓度。
1．对反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中达平衡后，再充入一定量N2(体积不变)，平衡正移，平衡常数变大，对吗？
2．升高温度、平衡常数就增大吗？
【提示】1.不对，K只受温度影响。
2．不一定，若正反应为吸热反应，则K增大，反之减小。
课堂探究
一、化学平衡常数及其应用
【问题导思】　
对反应Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH>0。
①写出其平衡常数的表达式，并思考注意问题？
②若增大CO的量，平衡常数变吗？若升温呢？
【提示】增大CO的量K不变；升温，K变大。
1．化学平衡常数
化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度的大小，最后都能达到平衡，此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，用K表示。如对反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
式中c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是各物质处于化学平衡时的浓度。
(1)对于在稀溶液中进行的反应，溶剂的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中，在K的表达式中不出现溶剂的浓度。
(2)当反应中有固体物质时，因固体的浓度可以看作是常数，因此在K的表达式中不出现固体的浓度。
(3)平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关。同一个化学反应，化学方程式书写不同，平衡常数不同。在相同温度下，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
2．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可能进行的程度。
K值越大，正反应进行程度越大，反应物转化率越高越小，正反应进行程度越小，反应物转化率越低
3．化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应是否达到平衡及不平衡时反应进行的方向
如对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温
度时的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：
当QcQc＝K时，反应处于平衡状态；
Qc>K时，反应向逆反应方向进行。
(2)利用K可判断反应的热效应
如：对于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
1．化学平衡表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度。
2．化学反应速率快，化学平衡常数不一定大。
3．K的单位一般不作要求。
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。
A．容器中压强不变　　 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
(5)在800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 mol·L－1，c(H2)为1.5 mol·L－1，c(CO)为1 mol·L－1，c(H2O)为3 mol·L－1，则下一时刻，反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。
平衡常数K的考查点
(1)K表达式的书写。①找准反应物、生成物及其化学计量数；②同时注意状态，固体或纯液体不能出现在表达式中；③同一反应，不同方程式，K值不同。正逆反应的K互为倒数。
(2)K的意义：K值越大，说明正反应进行程度越大。
(3)根据K求转化率，K表达式中的浓度一定是平衡时的浓度。
二、有关化学平衡的计算
【问题导思】　
对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)。
①若改变条件平衡正移，各物质平衡时的浓度如何求算？
【提示】c(A)平＝c(A)始－c(A)变，B同样。
c(C)平＝c(C)始＋c(C)变，D一样。
②如何利用“三段式”进行相关计算？
【提示】见要点阐述
2．解题思路
(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)解题设问题
明确了“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，求出题目答案。
例2：某温度下H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数是50，在这个温度下使H2与I2(g)发生反应，反应开始时，碘蒸气的浓度是1 mol/L，当达到平衡时，c(HI)＝0.9 mol/L，求H2的转化率。
【答案】93.8%
②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，则平衡正向移动，其影响结果相当于增大压强。
当m＋n＝p＋q时，α(A)，α(B)不变
当m＋n>p＋q时，α(A)，α(B)增大
当m＋n当堂检测
1．下列说法正确的是(　　)
A．从K的大小可以判断化学反应速率的大小，K值越大则化学反应速率越大
B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大
C．对于可逆反应，K值越大，则反应物的转化率越大
D．加入催化剂或增大反应物的浓度，K值增大
C
C
3．在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol，下列说法不正确的是(　　)
A．在该温度下平衡常数K＝1
B．平衡常数与反应温度无关
C．CO的转化率为50%
D．其他条件不变，改变压强平衡不移动
B
C
温度/℃ 1 000 1 150 1 300
平衡常数 4.0 3.7 3.5
请回答下列问题：
该反应的平衡常数表达式K＝______，ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)
<
本节内容结束