【公开课】化学平衡常数++课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡第二节

第二课时化学平衡常数学习目标1min1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。2.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。自学指导

6min阅读课本第31-34页，完成课堂新坐标第22页自学检测3min×

××

平衡状态的浓度×

吸热反应，升高温度，平衡常数增大。化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。教师点拨20min起始时各物质的浓度mol/L平衡时各物质的浓度mol/LH2I2HIH2I2HI1.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-248.371.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-248.621.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-249.54001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-248.49001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-248.70003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-248.50

平均值

48.702c(HI)c(H2)·c(I2)

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I2(g)+H2(g)2HI(g)中各物质的浓度如图所示：2c(HI)c(H2)·c(I2)温度（K）初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c

(H2)c(I2)c

(HI)c

(H2)c(I2)c

(HI)698.60.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.01559000.010690.0011410.0011410.00841798.60.011350.0090400.004560.001950.00859

000.016550.003390.003390.00977

000.012580.002580.002580.00742

54.498

54.618

54.329

8.2988.306

8.272I2(g)+H2(g)2HI(g)T/K=t/℃+273.15298K即25℃1.化学平衡状态时浓度数据分析(1)温度一定时，

为常数；(2)

与反应的起始浓度大小无关；(3)

与正向建立还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的过程无关。2.浓度商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

书写时不考虑单位。

浓度商Q3.化学平衡常数

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K

表示。即表达式

。书写时不考虑单位。K=Q与K的关系：二者表达式相同，一个反应在任意时刻都能写出浓度商，但只有平衡时的浓度商等于化学平衡常数。即K是Q在平衡时的特殊值。4.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或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如：Fe3O4(s)+4H2(g)

3Fe(s)+4H2O(g)

Cr2O72-(aq)+H2O(l)

2CrO42-(aq)+2H+(aq)高温高温(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。与化学方程式的书写有关，若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。如：N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K3)H(c)N(c)NH(c//2232213=K1·K2=1②化学方程式计量数变为m倍，K变为m次幂①同一化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数K1=K32

③若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)例2:

①

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2

①－②C(s)+CO2(g)2CO(g)K=________K1K2例1:

①

2NO(g)+O2(g)2NO2

K1

②

2NO2(g)N2O4

K2

①+②

2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=_____K1K2n(A)n(B)VVmA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m+n=p+q)K=n(C)n(D)VVp[[]]q————————[[]]mn=n(C)n(D)

Vp+q

=n(A)n(B)

Vm+n

K=n(C)n(D)n(A)n(B)

pqpqmnmn④当m+n=p+q，反应前后气体的总物质的量相等时，平衡常数可直接用物质的量来表示，与体积无关。即如：CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)K=n(CO2)∙n(H2)n(CO)∙n(H2O)

5.化学平衡常数的意义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

)。不能表示此温度下反应速率快慢或反应是否容易发生。(2)K↑，说明平衡体系中生成物所占比例↑，正反应进行的程度↑，即反应进行得越

，反应物的转化率越

，反之，K越↓，反应进行得越

，反应物的转化率越

。(3)当K＞

时，该反应就进行的基本完全了。程度反应的限度完全不完全↑105↓②判断反应进行的方向Q＜K，生成物含量___，反应向

方向进行Q＞K，生成物含量___，反应向

方向进行Q=K，反应达到___________正平衡状态逆↓↑例题1：在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.10mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得c(H2)=0.0080mol/L。(1)计算该反应的平衡常数K=n(H2)∙n(I2)n2(HI)=0.080×0.080(0.040)2=0.25(2)在上述温度下，若起始时向该容器中通入H2(g)和I2(g)各0.20mol，求达到平衡时各物质的浓度。K=c(H2)∙c(I2)(HI)c2=0.2510LK=c(H2)∙c(I2)c2(HI)=0.25=(0.020-x)∙(0.020-x)(2x)2x=0.0040平衡时

c(H2)=c(I2)=0.016mol/L、c(HI)=0.0080mol/L(3)在上述温度下，若起始时向该容器中通入0.10molH2(g)和0.20molI2(g)，试计算H2、I2的转化率，分别与(1)、(2)的转化率[α(H2)=α(I2)=20%]比较，你能得出什么结论？K=c(H2)∙c(I2)c2(HI)=0.25=(0.010-x)∙(0.020-x)(2x)2x=0.0028，平衡时

α(H2)=28%，α(I2)=14%；结论：增加一个反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，而自身的转化率降低。例题2：在容积不变的密闭容器中，将2.0molCO(g)与10molH2O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的转化率。K=n(CO)∙n(H2O)n(CO2)∙n(H2)=(2.0-x)∙(10-x)x2=1.0CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)设达到平衡时CO转化的物质的量为xmol化学平衡常数的