【核心素养目标】人教版（2019）高二化学选择性必修1 2.2 化学平衡（第2课时 化学平衡常数）
文档属性
| 名称 | 【核心素养目标】人教版（2019）高二化学选择性必修1 2.2 化学平衡（第2课时 化学平衡常数） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-13 08:52:41 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
人教版选择性必修1
学习目标
1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2．能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3．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。
学习目标
1．认识温度是决定化学平衡常数的唯一物理量，培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
2．通过浓度商和化学平衡常数的相对大小判断化学平衡移动的方向，培养学生“证据推理与模型谁知”的学科素养。
素养目标
情境引入
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？
在457.6℃时，反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)总各物质的浓度如下表所示：
常数
一、化学平衡常数
教学过程
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，当一个可逆反应达到平衡时，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，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K 表示。
1.概念：
2.表达式：
表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度
教学过程
3.意义：
K 越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K 越小，该反应进行程得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。
(一般来说，当K＞105时，该反应就进行得基本完全了。)
教学过程
4.注意：
（1）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
(注意：非水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中)
（2）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同。
课堂练习
K=
c4 (H2O)
c4 (H2)
例1：写出下列反应的化学平衡常数表达式
例2：写出下列反应的化学平衡常数表达式，找出它们之间的联系。
课堂练习
c2(NH3)
K1＝
c(N2) c3(H2)
c2(NH3)
K2＝
c(N2) c3(H2)
c(NH3)
K3＝
c1/2(N2) c3/2(H2)
教学过程
总结：平衡常数与方程式的关系
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。
教学过程
5.影响化学平衡常数的因素
化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
升高温度 K 值增大 正反应为吸热反应
K 值减小 正反应为放热反应
降低温度 K 值增大 正反应为放热反应
K 值减小 正反应为吸热反应
已知方程式A(g) C(g) K1 和 B(g) D(g) K2 用K1、K2表示下列反应的平衡常数。
（1）C(g) A(g) K3 = __________
（2）2B(g) 2D(g) K4 = __________
（3）A(g) + B(g) C(g) + D(g) K5 = __________
（4）2A(g) + D(g) B(g) + 2C(g) K6 = __________
课堂练习
例3：
1/ K1
K22
K1·
K12/K2
二、浓度熵
教学过程
1．概念
在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q 表示。
2．表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商 Q＝____________
教学过程
3．利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( )
A．平衡常数表达式为
B．增大体系压强，平衡常数K不发生变化
C．升高体系温度，平衡常数K减小
D．增加C(s)的量，平衡正向移动
典例1．
课堂练习
【答案】B
【解析】固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；K只与温度有关，因此增大体系压强，平衡常数K不发生变化，B项正确；升温该反应正向进行，K增大，C项错误；增加C(s)的量，平衡不移动，D项错误。
已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A．反应①的平衡常数
B．反应③的平衡常数
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
典例2．
课堂练习
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不写，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝K1/k2，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
典例3．
课堂练习
可逆反应：2SO2＋O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K 为平衡常数，Q 为浓度商)( )
A．Q不变，K变大，O2转化率增大
B．Q不变，K变大，SO2转化率减小
C．Q变小，K不变，O2转化率减小
D．Q增大，K不变，SO2转化率增大
【答案】C
【解析】当可逆反应2SO2＋O2 SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Q变小，K不变。
二、化学平衡常数有关计算
教学过程
在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L.
(1)计算该反应的平衡常数
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.。
典例4．
教学过程
典例5．
课堂练习
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 。求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。
课堂小结
化学平衡常数
化学平衡常数
化学平衡常数的应用
概念
判断可逆反应是否达到平衡
表达式
比较可逆反应限度
意义
影响因素
判断可逆反应热效应
用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等
感 谢 倾 听
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
人教版选择性必修1
学习目标
1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2．能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3．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。
学习目标
1．认识温度是决定化学平衡常数的唯一物理量，培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
2．通过浓度商和化学平衡常数的相对大小判断化学平衡移动的方向，培养学生“证据推理与模型谁知”的学科素养。
素养目标
情境引入
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？
在457.6℃时，反应体系H2(g) + I2(g) 2HI(g)总各物质的浓度如下表所示：
常数
一、化学平衡常数
教学过程
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，当一个可逆反应达到平衡时，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，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K 表示。
1.概念：
2.表达式：
表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度
教学过程
3.意义：
K 越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K 越小，该反应进行程得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。
(一般来说，当K＞105时，该反应就进行得基本完全了。)
教学过程
4.注意：
（1）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
(注意：非水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中)
（2）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同。
课堂练习
K=
c4 (H2O)
c4 (H2)
例1：写出下列反应的化学平衡常数表达式
例2：写出下列反应的化学平衡常数表达式，找出它们之间的联系。
课堂练习
c2(NH3)
K1＝
c(N2) c3(H2)
c2(NH3)
K2＝
c(N2) c3(H2)
c(NH3)
K3＝
c1/2(N2) c3/2(H2)
教学过程
总结：平衡常数与方程式的关系
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。
教学过程
5.影响化学平衡常数的因素
化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
升高温度 K 值增大 正反应为吸热反应
K 值减小 正反应为放热反应
降低温度 K 值增大 正反应为放热反应
K 值减小 正反应为吸热反应
已知方程式A(g) C(g) K1 和 B(g) D(g) K2 用K1、K2表示下列反应的平衡常数。
（1）C(g) A(g) K3 = __________
（2）2B(g) 2D(g) K4 = __________
（3）A(g) + B(g) C(g) + D(g) K5 = __________
（4）2A(g) + D(g) B(g) + 2C(g) K6 = __________
课堂练习
例3：
1/ K1
K22
K1·
K12/K2
二、浓度熵
教学过程
1．概念
在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q 表示。
2．表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商 Q＝____________
教学过程
3．利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( )
A．平衡常数表达式为
B．增大体系压强，平衡常数K不发生变化
C．升高体系温度，平衡常数K减小
D．增加C(s)的量，平衡正向移动
典例1．
课堂练习
【答案】B
【解析】固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；K只与温度有关，因此增大体系压强，平衡常数K不发生变化，B项正确；升温该反应正向进行，K增大，C项错误；增加C(s)的量，平衡不移动，D项错误。
已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A．反应①的平衡常数
B．反应③的平衡常数
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
典例2．
课堂练习
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不写，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝K1/k2，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
典例3．
课堂练习
可逆反应：2SO2＋O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K 为平衡常数，Q 为浓度商)( )
A．Q不变，K变大，O2转化率增大
B．Q不变，K变大，SO2转化率减小
C．Q变小，K不变，O2转化率减小
D．Q增大，K不变，SO2转化率增大
【答案】C
【解析】当可逆反应2SO2＋O2 SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Q变小，K不变。
二、化学平衡常数有关计算
教学过程
在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L.
(1)计算该反应的平衡常数
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.。
典例4．
教学过程
典例5．
课堂练习
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 。求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。
课堂小结
化学平衡常数
化学平衡常数
化学平衡常数的应用
概念
判断可逆反应是否达到平衡
表达式
比较可逆反应限度
意义
影响因素
判断可逆反应热效应
用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等
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