2.2.2 化学平衡(第2课时 化学平衡常数)（课件精讲）2024-2025学年高二化学同步课件精讲（人教版2019选择性必修1）

第二节 化学平衡 课时2化学平衡常数学习目标 CONTENT化学平衡常数定义化学平衡常数的意义化学平衡常数的应用在457.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示：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？ 457.6℃达到平衡时， 是一个常数。化学平衡常数科学家们通过大量数据验证，证明了上述结论成立，计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数化学平衡常数写出下列可逆反应的K的表达式(1)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。(2)水的处理 ①气态水或非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数。 ②稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度视为常数“ 1”而不代入公式书写化学平衡常数关系式注意事项化学平衡常数写出下列反应的平衡常数的表达式1.①2NO(g) + O2 (g) ⇌2NO2 K1 ②2NO2(g) ⇌N2O4 K2 ③2NO (g) +O2(g) ⇌N2O4 (g) K3 K3 =K1  K2ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为:K1、K2、K3三者关系为:ΔH3=ΔH1+ΔH2结论1：方程式相加(减)，则K相乘(除)3.平衡常数与方程式的关系K2 =1/K1 ΔH1、ΔH2二者关系为:K1、K2二者关系为:ΔH2=-ΔH1结论2：正、逆反应，K互为倒数2.①2NO(g) + O2(g) ⇌2NO2(g) K1②2NO2(g) ⇌2NO(g) + O2(g) K23.①1/2N2(g)＋3/2H2(g) ⇌NH3(g) K1 ②N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g) K2K2 =K12 ΔH1、ΔH2二者关系为:K1、K2二者关系为:ΔH2=2ΔH1结论3：化学计量数变为原来n倍，K变为KnD【课堂练习】 平衡常数受哪些因素影响？ 请根据以下资料提供的数据，分析影响平衡常数的因素。 平衡常数不受浓度的影响，受温度影响表2: 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数 平衡常数的大小，与反应中物质的性质有关化学平衡常数内因：反应中物质的性质外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关1.影响化学平衡常数的因素 结合平衡常数的表达式思考，K 的大小表示什么含义？对于同类型的反应，K 越大，反应进行的程度越大化学平衡常数的应用表2: 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度对于同类型的化学反应，K 越大，反应进行的程度越大，一般：K ≥ 105，正反应进行得基本完全化学平衡常数的应用对于可逆反应：任意时刻的浓度商是否平衡或平衡移动的方向，可用该时刻浓度商Q 与K 比较大小来判断。在同一温度下： Q ＝ K ，处于化学平衡状态 Q ＜ K ，向正反应方向进行 Q ＞ K ，向逆反应方向进行利用平衡常数判断化学反应进行的方向已知800℃时，化学反应CO(g) + H2O(g) ⇌CO2(g)+ H2(g)   K = 1　　　推导在下列浓度下反应进行的方向 Q＞K ，逆Q＝K ，平衡状态Q＜K ，正起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.01 0 0 变化浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005 平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005 投料浓度不影响化学反应的平衡常数，仅改变投料浓度后，平衡时物质的转化率会改变吗？将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。（1）求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。CO的转化率为：【解】设达到平衡状态时CO浓度的变化量为x mol·L-1起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.03 0 0 变化浓度/(mol·L-1 ) x x x x平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.01−x 0.03−x x xx ＝ 0.0075平衡时CO的浓度为0.0025 mol·L-1 将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。（2）在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，达到平衡时， CO的浓度为多少？CO的转化率为多少？平衡常数只与温度有关增大H2O(g)浓度，CO转化率增大，H2O(g)转化率减小25%化学平衡常数的应用 将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。（3）在上述温度下， CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.375 mol ，反应一段时间后测得体系中CO的浓度为0.0025 mol·L-1 ，此时反应是否达到平衡状态？化学平衡常数的应用 将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。（3）在上述温度下， CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.375 mol ，反应一段时间后测得体系中CO的浓度为0.0025 mol·L-1 ，此时反应是否达到平衡状态？【解】起始时 c(CO)＝0.01 mol·L-1 c(H2O)＝0.0375 mol·L-1 某时刻c(CO)＝0.0025 mol·L-1 ，减少了0.0075 mol·L-1 始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.0375 0 0变化浓度/(mol·L-1 ) 0.0075 0.0075 0.0075 0.0075某时刻浓度/(mol·L-1 ) 0.0025 0.03 0.0075 0.0075该温度下，该反应的平衡常数为1，将此刻各物质的浓度，代入平衡常数的表达式计算 ＝0.75 ＜ 1 此时不是化学平衡状态，反应在向正反应方向进行之中三、基本计算关系2.反应物的转化率 =1.化学反应速率之比=Δn之比=Δc之比=化学计量数之比注意：(1)转化率是对反应物而言的；(2)一定温度下，K值越大，转化率就越高；3.生成物的产率=平衡常数(K ) 化学平衡状态一定条件下课堂小结1.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随反应物浓度改变而改变．Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．AD【课堂练习】 2.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)=c(CO)　　(4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时温度为 .　　　　　　　　　　　　　830℃吸热BC【课堂练习】 Thank you！