《化学平衡常数》优质课 教学用课件

第2课时化学平衡常数第2课时化学平衡常数《化学平衡常数》优质课教学用课件必备知识正误判断一、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(1)K越大,说明

进行的程度

,平衡时反应物的转化率

。

(2)K只受

影响,与反应物或生成物的

无关。

生成物浓度幂之积

反应物浓度幂之积K正反应

越大越大温度浓度变化必备知识正误判断一、化学平衡常数生成物浓度幂之积反应物浓度必备知识正误判断【微思考1】对于化学反应aA+bBcC+dD来说,浓度商的表达式如何?化学反应处于平衡状态时,浓度商Q和平衡常数K的关系如何?【微思考2】当化学平衡常数K数值处于多大范围时,可认为反应完全?提示:一般来说,当K>105时,反应就进行得基本完全了。

必备知识正误判断【微思考1】对于化学反应aA+bB必备知识正误判断二、平衡转化率

其中,n转化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。c转化表示已转化的该物质的浓度。c始表示起始时该物质的浓度。必备知识正误判断二、平衡转化率其中,n转化表示已转化的物质必备知识正误判断(1)化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。

(

)(2)化学平衡常数与浓度有关,与温度无关。

(

)(3)在任何条件下,一个可逆反应的化学平衡常数都是一个恒定值。

(

)(4)K越大,表明可逆反应正向进行的程度越大。

(

)(5)平衡常数和平衡转化率都能体现可逆反应进行的程度。

(

)(6)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变。

(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)√必备知识正误判断(1)化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡常数的应用问题探究1.对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡后,再充入一定量N2(温度、容积不变),平衡正移,平衡常数变大,对吗?2.升高温度平衡常数一定增大吗?答案:不对,平衡常数只受温度影响。

答案:不一定,若正反应为吸热反应,则升高温度平衡常数增大,反之则减小。任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡常数的应用答案:不对,平任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展1.化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,反应进行就越不完全,反应物转化率就越小。(2)利用K值随温度的变化可判断反应的热效应若升高温度,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。(3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展任务一任务二素养脉络随堂检测(4)判断平衡移动的方向

Q<K时,反应向正反应方向进行;Q=K时,反应处于平衡状态;Q>K时,反应向逆反应方向进行。任务一任务二素养脉络随堂检测(4)判断平衡移动的方向Q<K任务一任务二素养脉络随堂检测2.注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看作常数而不写入表达式。(3)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用非平衡状态下的浓度值。任务一任务二素养脉络随堂检测2.注意事项任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例1在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示: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)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

℃。此温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为

。

任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用回答下列问题:任务一任务二素养脉络随堂检测(4)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)=2mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1、c(CO)=1mol·L-1、c(H2O)=3mol·L-1,则正、逆反应速率的比较为v(正)

(填“>”“<”或“=”)v(逆)。

任务一任务二素养脉络随堂检测(4)在800℃时,发生上述反任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(2)温度越高,K值越大,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应。(3)由题意可得K=1,查表可知对应温度为830

℃;设反应了的CO2的物质的量为x

mol,则消耗掉的H2的物质的量为x

mol,生成的CO和H2O的物质的量均是x

mol(容器体积为V

L)。任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(2)温度越高,K值越大,任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡的有关计算问题探究1.反应物的转化率增大,平衡常数一定增大吗?2.对于常温下的反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若已知反应物的起始浓度和常温下的平衡常数,可不可以计算平衡时反应物的转化率?答案:不一定;在一定温度下,对于一个反应可以通过改变外界条件增大反应物的转化率,但因温度不变,平衡常数也不变。答案:可以。可根据反应物的起始浓度和平衡常数计算平衡时的浓度,然后根据反应物的变化量可求出其转化率。任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡的有关计算2.对于常温下任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展1.有关化学平衡计算的基本模式——“三段式法”起始: a

b

0

0转化: mx

nx

px

qx平衡: a-mx

b-nx

px

qx(1)转化量与化学方程式中各物质的计量数成比例。(2)这里a、b可指物质的量、浓度等。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展起始: a b 任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例2已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

ΔH>0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的初始浓度分别为c0(M)=1mol·L-1,c0(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的平衡转化率为60%,此时N的平衡转化率为

;

(2)若反应温度不变,反应物的初始浓度分别为c0(M)=4mol·L-1,c0(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=

。

任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)25%

(2)6解析:(1)根据题意:

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)初始浓度/(mol·L-1)

1

2.4

0

0转化浓度/(mol·L-1)

0.6

0.6

0.6

0.6平衡浓度/(mol·L-1)

0.4

1.8

0.6

0.6任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)25%(2)6解任务一任务二素养脉络随堂检测

改变反应物用量对转化率(用α表示)的影响(1)反应物不止一种时,如:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)。①只增大一种反应物的浓度,该物质本身转化率减小,其他反应物转化率增大。如增大c(A),则平衡正向移动,α(A)减小,α(B)增大。②若同倍数增大c(A)、c(B),其影响结果相当于增大压强。当m+n=p+q时,α(A)、α(B)均不变;当m+n>p+q时,α(A)、α(B)均增大;当m+n<p+q时,α(A)、α(B)均减小。(2)反应物只有一种时,如aA(g)bB(g)+cC(g)。增大c(A),其影响结果相当于增大压强。若a=b+c,α(A)不变;若a>b+c,α(A)增大;若a<b+c,α(A)减小。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2某温度下,向容积为1L的密闭反应器中充入0.10molSO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为(

)A.8.0×102 B.1.6×103C.3.2×103 D.4.0×102

答案:B

解析:设反应达到平衡时生成O2的物质的量为x

mol。

2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)起始/mol

0.10

0

0平衡/mol

0.10-2x

2x

x《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2某温度下,向容积为1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列关于平衡常数的说法中,正确的是(

)A.平衡常数只与反应本身及温度有关B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数C.加入催化剂可以改变反应速率,但不改变平衡常数D.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值答案:AC

解析:平衡常数只与反应本身及温度有关,催化剂不能改变化学平衡,故加入催化剂不改变平衡常数。《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列关于平衡常数的说任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D

解析:化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,但固体浓度可视为1,不写入平衡常数的计算式中。《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D解析:化学平衡常数是任务一任务二素养脉络随堂检测B.改变条件后,该反应的平衡常数一定不变C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化D.若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小答案:A

解析:化学平衡常数只受温度影响,B、C、D三项错误。

《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测B.改变条件后,该反应的平衡常数任务一任务二素养脉络随堂检测4.将2.00molSO2和2.00molO2通入1.00L的恒容密闭容器中,1500K时,反应达到平衡,测得SO3的物质的量浓度为0.64mol·L-1,则平衡时SO2的平衡转化率为(

)A.30% B.32% C.50% D.18%答案:B

解析:因平衡时SO3的物质的量浓度为0.64

mol·L-1,则转化的SO2的物质的量浓度为0.64

mol·L-1,所以《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测4.将2.00molSO2和任务一任务二素养脉络随堂检测5.在一定温度下,将0.20molN2O4气体充入2.0L密闭容器中,间隔一定时间对该容器的气体进行分析,数据如下:(1)该反应的平衡常数表达式为

,计算20s到40s内二氧化氮的平均反应速率v(NO2)=

。

(2)若在相同条件下起始时充入NO2气体0.16mol,要计算达到平衡时NO2的转化率,请写出分析求解的思路(不必计算具体结果)。《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测5.在一定温度下,将0.20m任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化第2课时化学平衡常数第2课时化学平衡常数《化学平衡常数》优质课教学用课件必备知识正误判断一、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(1)K越大,说明

进行的程度

,平衡时反应物的转化率

。

(2)K只受

影响,与反应物或生成物的

无关。

生成物浓度幂之积

反应物浓度幂之积K正反应

越大越大温度浓度变化必备知识正误判断一、化学平衡常数生成物浓度幂之积反应物浓度必备知识正误判断【微思考1】对于化学反应aA+bBcC+dD来说,浓度商的表达式如何?化学反应处于平衡状态时,浓度商Q和平衡常数K的关系如何?【微思考2】当化学平衡常数K数值处于多大范围时,可认为反应完全?提示:一般来说,当K>105时,反应就进行得基本完全了。

必备知识正误判断【微思考1】对于化学反应aA+bB必备知识正误判断二、平衡转化率

其中,n转化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。c转化表示已转化的该物质的浓度。c始表示起始时该物质的浓度。必备知识正误判断二、平衡转化率其中,n转化表示已转化的物质必备知识正误判断(1)化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。

(

)(2)化学平衡常数与浓度有关,与温度无关。

(

)(3)在任何条件下,一个可逆反应的化学平衡常数都是一个恒定值。

(

)(4)K越大,表明可逆反应正向进行的程度越大。

(

)(5)平衡常数和平衡转化率都能体现可逆反应进行的程度。

(

)(6)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变。

(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)√必备知识正误判断(1)化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡常数的应用问题探究1.对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡后,再充入一定量N2(温度、容积不变),平衡正移,平衡常数变大,对吗?2.升高温度平衡常数一定增大吗?答案:不对,平衡常数只受温度影响。

答案:不一定,若正反应为吸热反应,则升高温度平衡常数增大,反之则减小。任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡常数的应用答案:不对,平任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展1.化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,反应进行就越不完全,反应物转化率就越小。(2)利用K值随温度的变化可判断反应的热效应若升高温度,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。(3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展任务一任务二素养脉络随堂检测(4)判断平衡移动的方向

Q<K时,反应向正反应方向进行;Q=K时,反应处于平衡状态;Q>K时,反应向逆反应方向进行。任务一任务二素养脉络随堂检测(4)判断平衡移动的方向Q<K任务一任务二素养脉络随堂检测2.注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看作常数而不写入表达式。(3)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用非平衡状态下的浓度值。任务一任务二素养脉络随堂检测2.注意事项任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例1在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示: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)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

℃。此温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为

。

任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用回答下列问题:任务一任务二素养脉络随堂检测(4)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)=2mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1、c(CO)=1mol·L-1、c(H2O)=3mol·L-1,则正、逆反应速率的比较为v(正)

(填“>”“<”或“=”)v(逆)。

任务一任务二素养脉络随堂检测(4)在800℃时,发生上述反任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(2)温度越高,K值越大,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应。(3)由题意可得K=1,查表可知对应温度为830

℃;设反应了的CO2的物质的量为x

mol,则消耗掉的H2的物质的量为x

mol,生成的CO和H2O的物质的量均是x

mol(容器体积为V

L)。任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(2)温度越高,K值越大,任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡的有关计算问题探究1.反应物的转化率增大,平衡常数一定增大吗?2.对于常温下的反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若已知反应物的起始浓度和常温下的平衡常数,可不可以计算平衡时反应物的转化率?答案:不一定;在一定温度下,对于一个反应可以通过改变外界条件增大反应物的转化率,但因温度不变,平衡常数也不变。答案:可以。可根据反应物的起始浓度和平衡常数计算平衡时的浓度,然后根据反应物的变化量可求出其转化率。任务一任务二素养脉络随堂检测化学平衡的有关计算2.对于常温下任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展1.有关化学平衡计算的基本模式——“三段式法”起始: a

b

0

0转化: mx

nx

px

qx平衡: a-mx

b-nx

px

qx(1)转化量与化学方程式中各物质的计量数成比例。(2)这里a、b可指物质的量、浓度等。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展起始: a b 任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例2已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

ΔH>0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的初始浓度分别为c0(M)=1mol·L-1,c0(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的平衡转化率为60%,此时N的平衡转化率为

;

(2)若反应温度不变,反应物的初始浓度分别为c0(M)=4mol·L-1,c0(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=

。

任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)25%

(2)6解析:(1)根据题意:

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)初始浓度/(mol·L-1)

1

2.4

0

0转化浓度/(mol·L-1)

0.6

0.6

0.6

0.6平衡浓度/(mol·L-1)

0.4

1.8

0.6

0.6任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)25%(2)6解任务一任务二素养脉络随堂检测

改变反应物用量对转化率(用α表示)的影响(1)反应物不止一种时,如:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)。①只增大一种反应物的浓度,该物质本身转化率减小,其他反应物转化率增大。如增大c(A),则平衡正向移动,α(A)减小,α(B)增大。②若同倍数增大c(A)、c(B),其影响结果相当于增大压强。当m+n=p+q时,α(A)、α(B)均不变;当m+n>p+q时,α(A)、α(B)均增大;当m+n<p+q时,α(A)、α(B)均减小。(2)反应物只有一种时,如aA(g)bB(g)+cC(g)。增大c(A),其影响结果相当于增大压强。若a=b+c,α(A)不变;若a>b+c,α(A)增大;若a<b+c,α(A)减小。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2某温度下,向容积为1L的密闭反应器中充入0.10molSO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为(

)A.8.0×102 B.1.6×103C.3.2×103 D.4.0×102

答案:B

解析:设反应达到平衡时生成O2的物质的量为x

mol。

2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)起始/mol

0.10

0

0平衡/mol

0.10-2x

2x

x《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2某温度下,向容积为1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化学平衡常数》课件新教材1任务一任务二素养脉络随堂检测《化学平衡常数》课件新教材1《化任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列关于平衡常数的说法中,正确的是(

)A.平衡常数只与反应本身及温度有关B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数C.加入催化剂可以改变反应速率,但不改变平衡常数D.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值答案:AC

解析:平衡常数只与反应本