高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第四课时化学平衡常数课件新人教版

第4课时化学平衡常数第二章第三节化学平衡[学习目标定位]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。新知导学达标检测内容索引新知导学1.数据分析(1)NO2、N2O4的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)

N2O4(g)。在25℃时，如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡后得到以下实验数据。请根据表中已知数据填写空格：一、化学平衡常数起始浓度/mol·L－1平衡浓度/mol·L－1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)2.00×10－206.32×10－36.84×10－3____________1.081.71×1023.00×10－208.00×10－31.10×10－2_____________02.00×10－29.46×10－31.53×10－2_____________00.1002.28×10－28.86×10－2_____________1.381.72×1021.623.891.71×1021.70×102(2)根据上表数据，判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)①一定浓度下，N2O4和NO2的平衡浓度相等(

)②一定浓度下，N2O4与NO2的平衡浓度之比相等(

)③一定浓度下，平衡时

近似相等(

)××√2.化学平衡常数的概念与表达式(1)概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物

与反应物

的比值是一个常数(简称

)，用K表示。(2)表达式：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝

。浓度幂之积浓度幂之积平衡常数①写出K1和K2的关系式：

；

②写出K2和K3的关系式：

；③写出K1和K3的关系式：

。K2·K3＝13.化学平衡常数的意义已知：25℃时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2＋H2

2HF6.5×1095Cl2＋H2

2HCl2.57×1033Br2＋H2

2HBr1.91×1019I2＋H2

2HI8.67×102请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义：平衡常数的大小反映了化学反应进行的

(也叫

)。K值越大，表示反应进行得越

，反应物转化率越

；K值越小，表示反应进行得越

，反应物转化率越

。程度反应的限度完全大不完全小4.化学平衡常数的影响因素及应用已知：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下：T/K373473573673773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103由上表数据分析可知：(1)温度升高，K值减小，则正反应为

(填“吸热”或“放热”，下同)反应。(2)温度升高，K值增大，则正反应为

反应。放热吸热归纳总结(1)化学平衡常数表达式书写的注意事项①在平衡常数表达式中，水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写。②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。(2)对于给定的反应，化学平衡常数只受

影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)由温度、平衡常数的变化判断反应热①升高温度，K值增大，ΔH＞0；K值减小，ΔH＜0。②降低温度，K值增大，ΔH＜0；K值减小，ΔH＞0。温度例1某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是A.温度越高，K一定越大B.如果m＋n＝p，则K＝1C.若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大D.K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大答案解析√解析对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，C错误；K＝

，故由m＋n＝p，无法计算K的数值，B错误；因该反应的热效应不确定，A错误；K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，D正确。例2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：答案T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6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。答案解析吸热解析温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应。答案解析(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____℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为_____。解析由题意可得K＝1，查表可知温度为830℃。设反应的CO2为xmol，则消耗掉的H2为xmol，生成的CO和H2O均是xmol(设体积为VL)，则83050%则CO2的转化率为50%。答案解析(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)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则反应_________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。逆向进行则反应逆向进行。特别提醒利用Q和K的相对大小判断反应进行的方向(1)化学平衡常数K与Q的表达式相同，但各物质的浓度不同，K中各物质的浓度必须是平衡浓度，而Q中是任一时刻的浓度。(2)Q和K的相对大小与反应进行方向的关系①Q<K反应正向进行；②Q＝K反应处于平衡；③Q＞K反应逆向进行。二、化学平衡常数的有关计算2.计算思路(1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按1中“模式”列表。(3)解题设问题：明确“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。例3已知可逆反应NO2(g)＋SO2(g)

SO3(g)＋NO(g)

ΔH>0。在一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，达平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6，则平衡常数K是___。答案解析解析设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。

NO2(g)＋SO2(g)

SO3(g)＋NO(g)起始量(mol) 1 2 00转化量(mol) x

x

x

x平衡时(mol) 1－x 2－x

x

x例4可逆反应CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，K＝

，则：(1)当CO和H2O的起始浓度均为2mol·L－1时，CO的转化率为_____。答案解析60%解析

设CO转化的物质的量浓度为x

mol·L－1，CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1) 2200转化(mol·L－1)

x

x

x

x平衡(mol·L－1) 2－x2－x

x

x(2)当CO的起始浓度仍为2mol·L－1，H2O的起始浓度为6mol·L－1时，CO的转化率为_____。答案解析85%解析

设CO转化的物质的量浓度为y

mol·L－1，CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1) 2600转化(mol·L－1) y

y

y

y平衡(mol·L－1)2－y6－y

y

y学习小结达标检测1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是A.化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变C.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D.温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数答案12345√A.2500 B.100C.4×10－4 D.2×10－2答案解析12345√3.在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B.K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大C.K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度和压强的改变而改变答案12345√4.在一定温度下的密闭容器中，加入1molCO和1molH2O发生反应CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝0.5mol，下列说法不正确的是A.在该温度下，反应的平衡常数K＝1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的平衡转化率为50%D.平衡时n(H2O)＝0.5mol答案解析12345√解析

CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)起始/mol110

0转化/mol0.50.5

0.5

0.5平衡/mol0.50.5

0.5

0.512345由化学方程式及以上数据判断可得A、C、D项正确。平衡常数与反应温度有关，B项错误。5.[2017·全国卷Ⅰ，28(3)]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)

COS(g)＋H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率α1＝____%，反应平衡常数K＝________。答案12345解析2.50.00285解析对于反应

H2S(g)＋CO