2.2.2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2节

化学平衡第2课时

化学平衡常数第二章

在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

催化剂高温高压

那么怎样才能定量地描述化学反应的限度呢！

该反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。而反应浓度的大小对于生产和生活实际有着直接影响。因此还需关注化学反应的限度。新课导入序号起始时的浓度（×10－3mol·L-1）平衡时的浓度（×10－3mol·L-1）平衡时c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.7048.37212.289.96403.8411.52416.8748.62312.018.40304.5800.97314.8649.5440015.201.6961.69611.8148.4950012.871.4331.43310.0048.7060037.774.2134.21329.3448.50

457.6℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)化学平衡，反应物和生成物的浓度之间有什么关系？C(H2)·C(I2)C2(HI)从正反应开始从逆反应开始计算公式几乎相等结论：该反应在457.6℃达到平衡时，是一个常数。c2(HI)c(H2)·c(I2)三、化学平衡常数I2(g)+H2(g)2HI(g)化学平衡常数平均值48.3748.6249.5448.4948.7048.5048.701、温度不变时，反应达到平衡，

为常数用K表示；注意通过分析实验数据得出查阅文献2、常数K与反应的起始浓度大小无关；3、常数K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。序号平衡时的浓度/(

mol·L-1)平衡时c(H2)c(N2)c(NH3)11.150.750.26120.511.000.08731.351.150.41242.431.851.2751.470.750.3766.00×10－2

5.98×10－2

5.71×10－2

5.93×10－2

6.08×10－2

表2:在500℃时，3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反应体系中各物质的浓度几乎相等H2(g)+I2(g)2

HI(g)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)总结：表达式与化学反应方程式的关系结论：在一定温度下，以化学计量数为指数，生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡时浓度幂之积的比值是一个定值三、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，这个常数就是该反应的化学平衡常数。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)符号KK=C(C)C(D)C(A)C(B)mnpq··平平平平系数次方1、定义2、表达式浓度的单位为mol/L，K的单位通过计算得到固体或液体纯物质不列入平衡常数练习1：写出下列反应的平衡常数K的表达式①

C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)②FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)③

Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+平衡常数表达式与方程式的书写方式有关N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232K1=K2=K3=④⑤⑥练习2：写出下列反应的平衡常数K的表达式K1=1/K2=K322、若化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或1/n次幂。K正＝1/K逆K＝K’2结论：1、若反应方向改变,则平衡常数改变。思考与发现在同一温度下，K1、K2、K3之间是什么关系？K3=K1K2结论：方程式相加(减)，ΔH相加（减），则K相乘(除)2NO(g)+O2(g)2NO2

ΔH1

K1=2NO2(g)N2O4

ΔH2

K2=2NO(g)+O2(g)N2O4(g)ΔH3

K3=

①②③方程③=①+

②

方程①=③—②

练习3：观察③与反应①、②的平衡常数有何关系？ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为:ΔH3=ΔH1+ΔH2K1、K2、K3三者关系为:K1、K2、K3三者关系为:化学方程式与平衡常数K的关系1）化学方程式改变方向，则平衡常数变为原来的倒数2）化学计量数变为原来n倍，平衡常数变为原来的n次方3）方程式相加（减），平衡常数相乘（除）4）若ΔH=aΔH1+bΔH2+cΔH3，

⑴化学平衡常数只与

有关，与反应物或生成物的浓度

，温度不变，K值

；温度无关不变⑵化学平衡常数K与正向建立或逆向建立平衡

(即与平衡建立的过程

)无关无关⑶反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而

公式计算。不代入mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(l)K=C(C)C(B)np平平⑷化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数

；改变若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数

。也会改变注意1、已知下列反应的平衡常数：①H2(g)+S(s)⇌H2S(g)K1②S(s)+O2(g)⇌SO2(g)K2则反应③H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数是()A.K1+K2B.K1–K2C.K1×K2D.K1/K2D2、已知在448℃时，反应H2(g)＋I2(g)

2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应：

2HI(g)

H2(g)＋I2(g)的平衡常数K2为_____；反应H2(g)＋

I2(g)

HI(g)的平衡常数K3为

________。—149=—1K17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________反应(填“吸热”或“放热”)。(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(H2)正＝v(H2O)逆

D.c(CO2)＝c(CO)t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.63、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的关系如下表所示：T↑K↑↑正向吸热BC3、化学平衡常数的意义(1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例

,说明正反应进行的程度____，反应物的转化率_____；反之就越不完全，转化率就_____。(2)K只受_____影响，与反应物或生成物的_____变化无关。(3)一般地说，K>105时，该反应进行得基本完全。越大越小温度浓度越大越大4、化学平衡常数的应用mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)K=C(C)C(D)C(A)C(B)mnpq··平平平平K=C(C)C(D)C(A)C(B)mnpq··平平平平Qc浓度商Qc<K，反应向正反应方向进行，Qc=K，反应处于平衡状态，Qc>K，反应向逆方向进行，（代入任意时刻的浓度）v正

v逆>v正

v逆=v正

v逆<

对于可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，在400℃时K=10。现往1L密闭体系中投入4molCO(g)、1molH2O(g)、10molCO2(g)和2molH2(g)，请分析该体系中反应是否处于平衡状态。⑵

利用K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。4、化学平衡常数的应用Qc<K，反应向正反应方向进行Qc=K，反应处于平衡状态Qc>K，反应向逆方向进行⑴利用浓度商判断反应体系的状态A．反应正好达平衡B．反应向左进行C．反应向某方向进行一段时间后K<57.0D．反应向某方向进行一段时间后c(H2)<0.2mol/LDC

(HI)2C

(H2)·C

(I2)Qc==(0.3mol/L)2/0.2mol/L×0.5mol/L=0.9<K练习：平衡常数的大小可以

判断反应进行的程度，受温度的影响可以判断该反应的热效应。练习：在一定体积密闭容器中，进行如下反应CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g),