2.2.3 化学平衡常数 课件2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第3课时化学平衡常数学习目标1.了解化学平衡常数的定义。3.掌握运用化学平衡常数进行计算。2.了解化学平衡常数的意义。如：aA+bBcC+dD在某温度下达到的化学平衡状态一、化学平衡常数的定义

在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值是一个常数，这个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。表达式其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。①如果反应中有固体或纯液体参加时，不写它们的浓度

例如：

CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)化学平衡常数的书写注意事项K=c(CO2)K=c(CO)·c(H2)c(H2O)②稀溶液中有水参加反应时，不写水的浓度

Cl2+H2OHCl+HClOK=c(HCl)·c(HClO)c(Cl2)④K只是温度的函数，即温度不变K不变，温度发生变化，K值也发生变化③同一可逆反应，可以用不同的化学方程式表示，例：

N2O4(g)2NO2(g)

2NO2(g)N2O4(g)K=

c2(NO2)c(N2O4)K’=c(N2O4)c2(NO2)

影响平衡常数的因素①与反应物的浓度无关；②与压强的大小无关；③与反应有无催化剂无关；④只与温度有关。升高温度，放热反应K减小，吸热反应K增大。注意：使用平衡常数时必须指明是在哪一温度下进行的可逆反应表2-8N2(g)＋3H2(g)

2NH3

(g)(正反应放热)的平衡常数与温度的关系T/K373473573676773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103CO(g)＋H2O(g)

CO2

(g)+H2(g)(正反应吸热)的平衡常数与温度的关系T/K373473573676773K1.86×10-52.2×10-43.8×10-33.27×10-20.15

平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度二、平衡常数的意义①K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。②利用K值可以判断反应是否处于平衡状态,并判断平衡的移动方向。③利用K值可以判断反应的热效应如某温度下，可逆反应aA+bBcC+dD平衡常数为K，若某时刻，反应物和生成物的浓度关系如下：Q＝若Q>

K，平衡

，v正

v逆若Q＝K，反应处于平衡状态，v正＝v逆若Q<

K，平衡

，v正

v逆浓度商逆向移动正向移动＞＜T↑→向正反应方向移动→K增大T↓→向逆反应方向移动→K减小总结：若升高温度，K值增大，则正反应为________________；若升高温度，K值减小，则正反应为_____________。①N2O4(g)

2NO2(g)，∆H

>0平衡平衡吸热反应放热反应三、反应物的平衡转化率某反应物的转化率(α)=该反应物已转化的量该反应物的起始总量×100%＝该反应物的起始浓度－该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度×100%反应的平衡转化率能表示在一定温度、一定起始浓度下反应进行的限度。反应的化学平衡常数则表示在一定温度、各种起始浓度下反应进行的限度。四、有关平衡常数、转化率的简单计算【例1】某温度下，向10L真空容器中注入1.00molH2和1.00molI2(g)，反应平衡后I2(g)的浓度为0.0200mol·L—1。试求该温度下反应H2(g)＋I2(g)

2HI(g)的平衡常数。H2(g)＋I2(g)

2HI(g)解：各物质的起始浓度(mol·L—1)0.1000.1000各物质的平衡浓度(mol·L—1)0.02000.02000.160K＝

c2(HI)

c(H2)·c(I2)＝(0.160)2(0.0200)2＝64.0答：平衡常数为64.0【例2】在一密闭容器中，CO和H2O混合加热到800℃达到下列平衡：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)+H2(g)K=1.00若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.200mol·L—1和1.00mol·L—1

。求反应达到平衡时CO转化为CO2的转化率。CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)+H2(g)解：各物质的起始浓度(mol·L—1)0.2001.0000各物质的平衡浓度(mol·L—1)1.00-x0.200-xx

x＝＝1.00答：平衡时CO转化为CO2的转化率为83.0%设达到平衡时被转化的CO的浓度为xmol·L—1K＝

c(CO2)

c(CO)

·c(H2O)

·c(H2)x2(0.200-x)(1.00-x)解方程得x＝0.166CO转化为CO2的转化率为0.1660.200×100%＝83.0%有关化学平衡的计算计算常用关系式(1)反应物的平衡浓度=起始浓度–消耗浓度(2)生成物的平衡浓度=起始浓度+生成浓度某反应物的转化率(α)=该反应物已转化的量该反应物的起始总量×100%(3)(4)恒温恒容下：p平p始n平n始(5)恒温恒压下：V平V始n平n始(6)克拉贝龙方程：

pV=nRT(7)混合气体平衡相对分子质量：M=m总n总整理归纳有关化学平衡计算的解题模式●思路和方法：建立模式、确定关系、依照题意、列出方程对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)n起始(mol)n变化(mol)n平衡(mol)ab00mxnxpxqxa-mxb-nxpxqx平衡三步曲①若已知A

的转化率为α，则有：mxa×100%=α②若已知D

的体积分数为β%，则有：qxa-mx+b-nx+px+qx×100%=β%③若已知起始和平衡时的压強，则有：a+ba-mx+b-nx+px+qxP起P平=④若已知平衡时混合气体的平均相对分子质量，则有：aMA+bMBa-mx+b-nx+px+qxM=1．关于化学平衡常数的叙述正确的是(

)A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D．当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时，v正<v逆随堂练习C2．当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其

值(

)A．变大 B．不变C．变小

D．无法确定B3．将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2＋O22SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(

)A．4B．0.25C．0.4D．0.2A4.在一定体积密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下：(1)k的表达式为：

。

(2)该反应为

反应（“吸热”或“放热”）(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（）A.容器中压强不变

B.混合气体中CO浓度不变C.v(H2)正=v(H2O)逆

D.c(CO2