2.2.3 化學(xué)平衡常數(shù) 課件2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

第3課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的定義。3.掌握運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。2.了解化學(xué)平衡常數(shù)的意義。如：aA+bBcC+dD在某溫度下達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)一、化學(xué)平衡常數(shù)的定義

在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)，用符號(hào)K表示。表達(dá)式其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。①如果反應(yīng)中有固體或純液體參加時(shí)，不寫(xiě)它們的濃度

例如：

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

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)化學(xué)平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)K=c(CO2)K=c(CO)·c(H2)c(H2O)②稀溶液中有水參加反應(yīng)時(shí)，不寫(xiě)水的濃度

Cl2+H2OHCl+HClOK=c(HCl)·c(HClO)c(Cl2)④K只是溫度的函數(shù)，即溫度不變K不變，溫度發(fā)生變化，K值也發(fā)生變化③同一可逆反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)方程式表示，例：

N2O4(g)2NO2(g)

2NO2(g)N2O4(g)K=

c2(NO2)c(N2O4)K’=c(N2O4)c2(NO2)

影響平衡常數(shù)的因素①與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)；②與壓強(qiáng)的大小無(wú)關(guān)；③與反應(yīng)有無(wú)催化劑無(wú)關(guān)；④只與溫度有關(guān)。升高溫度，放熱反應(yīng)K減小，吸熱反應(yīng)K增大。注意：使用平衡常數(shù)時(shí)必須指明是在哪一溫度下進(jìn)行的可逆反應(yīng)表2-8N2(g)＋3H2(g)

2NH3

(g)(正反應(yīng)放熱)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系T/K373473573676773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103CO(g)＋H2O(g)

CO2

(g)+H2(g)(正反應(yīng)吸熱)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系T/K373473573676773K1.86×10-52.2×10-43.8×10-33.27×10-20.15

平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度二、平衡常數(shù)的意義①K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。②利用K值可以判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),并判斷平衡的移動(dòng)方向。③利用K值可以判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)如某溫度下，可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD平衡常數(shù)為K，若某時(shí)刻，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：Q＝若Q>

K，平衡

，v正

v逆若Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v正＝v逆若Q<

K，平衡

，v正

v逆濃度商逆向移動(dòng)正向移動(dòng)＞＜T↑→向正反應(yīng)方向移動(dòng)→K增大T↓→向逆反應(yīng)方向移動(dòng)→K減小總結(jié)：若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為_(kāi)_______________；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為_(kāi)____________。①N2O4(g)

2NO2(g)，?H

>0平衡平衡吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)三、反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)=該反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量該反應(yīng)物的起始總量×100%＝該反應(yīng)物的起始濃度－該反應(yīng)物的平衡濃度該反應(yīng)物的起始濃度×100%反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度、一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)則表示在一定溫度、各種起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。四、有關(guān)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算【例1】某溫度下，向10L真空容器中注入1.00molH2和1.00molI2(g)，反應(yīng)平衡后I2(g)的濃度為0.0200mol·L—1。試求該溫度下反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)的平衡常數(shù)。H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)解：各物質(zhì)的起始濃度(mol·L—1)0.1000.1000各物質(zhì)的平衡濃度(mol·L—1)0.02000.02000.160K＝

c2(HI)

c(H2)·c(I2)＝(0.160)2(0.0200)2＝64.0答：平衡常數(shù)為64.0【例2】在一密閉容器中，CO和H2O混合加熱到800℃達(dá)到下列平衡：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)+H2(g)K=1.00若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO和H2O的濃度分別為0.200mol·L—1和1.00mol·L—1

。求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)+H2(g)解：各物質(zhì)的起始濃度(mol·L—1)0.2001.0000各物質(zhì)的平衡濃度(mol·L—1)1.00-x0.200-xx

x＝＝1.00答：平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為83.0%設(shè)達(dá)到平衡時(shí)被轉(zhuǎn)化的CO的濃度為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轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為0.1660.200×100%＝83.0%有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算計(jì)算常用關(guān)系式(1)反應(yīng)物的平衡濃度=起始濃度–消耗濃度(2)生成物的平衡濃度=起始濃度+生成濃度某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)=該反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量該反應(yīng)物的起始總量×100%(3)(4)恒溫恒容下：p平p始n平n始(5)恒溫恒壓下：V平V始n平n始(6)克拉貝龍方程：

pV=nRT(7)混合氣體平衡相對(duì)分子質(zhì)量：M=m總n總整理歸納有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的解題模式●思路和方法：建立模式、確定關(guān)系、依照題意、列出方程對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)n起始(mol)n變化(mol)n平衡(mol)ab00mxnxpxqxa-mxb-nxpxqx平衡三步曲①若已知A

的轉(zhuǎn)化率為α，則有：mxa×100%=α②若已知D

的體積分?jǐn)?shù)為β%，則有：qxa-mx+b-nx+px+qx×100%=β%③若已知起始和平衡時(shí)的壓強(qiáng)，則有：a+ba-mx+b-nx+px+qxP起P平=④若已知平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量，則有：aMA+bMBa-mx+b-nx+px+qxM=1．關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是(

)A．溫度一定，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)不是一個(gè)常數(shù)B．兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，平衡常數(shù)不變C．溫度一定時(shí)，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D．當(dāng)生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積比值小于K時(shí)，v正<v逆隨堂練習(xí)C2．當(dāng)把晶體N2O4放入密閉容器中氣化，并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入若干N2O4氣體，待反應(yīng)達(dá)到新的平衡時(shí)，則新平衡與舊平衡相比，其

值(

)A．變大 B．不變C．變小

D．無(wú)法確定B3．將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：2SO2＋O22SO3，測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol·L－1。則此條件下的平衡常數(shù)K為(

)A．4B．0.25C．0.4D．0.2A4.在一定體積密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下：(1)k的表達(dá)式為：

。

(2)該反應(yīng)為

反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)（）A.容器中壓強(qiáng)不變

B.混合氣體中CO濃度不變C.v(H2)正=v(H2O)逆

D.c(CO2