人教版高中化学选修四2-3-3化学平衡常数课件2（共37张）

化学平衡常数对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.011970.0694400.0056170.00059360.0127020.011350.0090400.003560.001250.0155930.012010.0084030.00.004580.00097330.014864000.015200.0016960.0016960.011815000.012870.0014330.0014330.010006000.037770.0042130.0042130.02934I2(g)+H2(g)2HI(g)密闭容器730.6K根据数据通过计算分析出平衡时数据中的规律。48.3848.6149.5448.4848.7148.81【问题探究一】分析上表，你得出什么结论？结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：=常数（K）][][][222IHHI序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.0090400.003560.001250.0155930.011340.0075100.0045650.0007380.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33密闭容器698.6K【继续探究】结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：结论3：温度改变该常数也发生改变。=常数（K）][][][222IHHI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平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物的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（简称平衡常数），用符号K表示。2、平衡常数的影响因素：只有温度【问题探究三】:平衡常数表达式的书写（1）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=（2）2NO2（g）N2O4

（g）K1=

N2O4

（g）2NO2

（g）K2=NO2

（g）1/2N2O4（g）K3=（3）FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)；K=注意1：纯固态和纯液态不写入K（浓度为1）

注意2：以上三个反应的平衡常数之间的关系注意3：需要用实际参加反应的离子浓度表示二、关于平衡常数和转化率的计算（1）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度例1.在某温度下,将H2和I2各0.010mol/L的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L.(1)求反应的平衡常数.(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.（2）利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率例2.在体积为2L密闭容器中,将2.0molCO和10molH2O混合加热到800ºC达到下列平衡:K=1.0求CO的转化率.例3:反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？结论：在一定温度的密闭容器中，对于可逆反应，增加一种反应物的量（或浓度），该反应物转化率下降，另外一种反应物转化率升高。三、平衡常数的运用结论：表示可逆反应进行的程度：K越大，正反应进行越完全，转化率越高，此反应平衡时，生成物浓度大【运用探究一】思考平衡常数的大小和转化率有什么关系？对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)

随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断Ⅰ和Ⅱ两种情况哪种是吸热，哪种是放热？温度平衡常数【运用探究二】ⅠⅡ结论：吸热反应，随温度升高平衡常数增大放热反应，随温度升高平衡常数减小四、等效平衡

在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状,此时,平衡体系中，SO2

、O2、SO3的物质的量分数分别为a%、b%、c%。2molSO21molO2开始2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2SO2+O2

2SO3

SO2a%O2b%SO3c%平衡状态科学探索建立等效平衡状态的几个不同途径2molSO21molO2开始2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态1molSO20.5molO21molSO3?2SO2+O2

2SO3

科学探索恒温恒容过程2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入1molSO2、0.5molO2和1molSO32SO2+O2

2SO3

科学探索恒温恒容过程2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入0.5molSO2、0.25molO2和1.5molSO32SO2+O2

2SO3

科学探索恒温恒容过程化学平衡状态建立的途径：温故知新1、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。

2、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。

3、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。一、等效平衡的概念在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到相同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。概念的理解：（1）相同的条件：通常指：①同T同V，②同T同P（2）相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。二、等效平衡的分类和判断方法1、定温、定容条件下的等效平衡判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。（1）对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应特点：两次平衡时各组分百分量、n、c均相同例题1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：

达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。（1）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBA、B例2、在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：

2SO2+O22SO3

当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a=0、b=0，则c=

，(2)若a=0.5，则b=

，c=

，(3)a、b、c取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)

，

。20.251.5a+c=2b+c/2=1（2）对于反应前后气体分子数不变的可逆反应特点：两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化判断方法：只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡相同，则二平衡等效。BC1、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（）

A、1B、2C、3D、4解析：若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为n（A）：n（B）=2：1，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成A和B生成的量之比总等于2：1，所以x=3成立。此种情况是等效平衡而不等同。

若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，1.4molC必须转化为1.4molA和0.7molB，所以x=2成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。

H2（g）+I2

（g）2HI（g）

I21mol

H2

1mol

HI

0mol

同一平衡状态平衡状态T、V不变

I20mol

H2

0mol

HI

2mol

I22mol

H2

2mol

HI

0mol

I20mol

H2

0mol

HI

4mol

四种情况中达到平衡后，I2、H2、HI的组成百分比是一定相同的。开始2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2SO2+O2

2SO3

压缩恒温恒压过程SO2a%O2b%SO3c%平衡状态4molSO2

2molO2

开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入1molSO2、0.5molO22SO2+O2

2SO3

恒温恒压过程2、定温、定压条件下的等效平衡特点：两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。A、B、D例题1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：

达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。（2）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L（或C的体积分数仍是a%）的是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB

例2、A、B两容器，A容器容积固定，B容器容积可变。一定温度下，在A中加入2molN2和3molH2，当N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应达平衡时，生成的NH3的物质的量为m。相同温度下，保持B的容积为A的一半，并加入1molNH3，当B中反应达平衡时要使B中各物质的质量分数与上述A容器中达到平衡时相同，则起始时应加入

molN2和

molH2AB0.50随堂练习：1、一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O22SO3