2.2.2 化學平衡常數(shù) 課件 2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

2.2.2

化學平衡常數(shù)1.證據(jù)推理：通過化學平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析，認識化學平衡

常數(shù)的概念，并能分析推測其相關應用。2.模型認知：構(gòu)建化學平衡常數(shù)相關計算的思維模型(三段式法)，

理清計算的思路，靈活解答各類問題。核心素養(yǎng)發(fā)展目標一、化學平衡常數(shù)二、化學平衡的有關計算內(nèi)容索引1.化學平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析分析課本表2－1

457.6℃時反應體系H2(g)＋I2(g)

2HI(g)中各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：一、化學平衡常數(shù)2.化學平衡常數(shù)的概念在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物

與反應物

的比值是一個常數(shù)(簡稱

)，用符號K表示。3.濃度商與化學平衡常數(shù)的表達式濃度冪之積濃度冪之積平衡常數(shù)濃度商Q(2)化學平衡常數(shù)表達式：當在一定溫度下達到化學平衡時，K＝___________。(3)Q與K關系：當反應中有關物質(zhì)的濃度商

平衡常數(shù)時，表明反應達到化學平衡狀態(tài)。等于(2)固體、純液體的濃度為常數(shù)，在K中不寫。如：C(s)+CO2(g)2CO(g)在一定溫度下的平衡常數(shù)：(1)表達式中各物質(zhì)的濃度均指平衡時的濃度。4.化學平衡常數(shù)的書寫規(guī)則(3)水蒸氣的濃度一定要寫；但水溶液中，液態(tài)水的濃度不寫。如：①②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO)c(CO2)·c(H2)K=c2(CO)c(CO2)5.化學平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的

(也叫

)。K值越大，表示反應進行得越

，反應物的轉(zhuǎn)化率越

，當K＞

時，該反應就進行的基本完全了。K值越小，表示反應進行得越

，反應物的轉(zhuǎn)化率越

。當K＜

時，該反應很難發(fā)生。6.化學平衡常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因：不同的化學反應及方程式的書寫形式是決定化學平衡常數(shù)的

。(2)外因：在化學方程式一定的情況下，K只受

影響。程度反應的限度完全大105不完全小10－5主要因素溫度7.K的表達式寫法與化學方程式的書寫形式關系如：373K時，N2O4(g)2NO2(g)的平衡體系：①N2O4(g)2NO2(g)：②1/2N2O4(g)NO2(g)：③2NO2(g)N2O4(g)：K1

=c(NO2)c(N2O4)2K2

=c(NO2)c(N2O4)12K3

=c(N2O4)c(NO2)2

K2=(K1)1/2

K1=(K2)2=1/K3

K3=1K1

K3=1(K2)2

返回歸納總結(jié)化學平衡常數(shù)表達式書寫注意事項練一練：已知下列反應的平衡常數(shù)：H2(g)＋S(s)

H2S(g)

K1；S(s)＋O2(g)SO2(g)

K2。則反應H2(g)＋SO2(g)

O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)為12345678910111213141516√√8.化學平衡常數(shù)應用（1）判斷反應進行的程度

K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。（2）利用K值判斷反應的熱效應若溫度升高，K值增大，則正反應為吸熱反應；若溫度升高，K值減小，則正反應為放熱反應。如某溫度下，可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，反應物和生成物的濃度關系如下：Qc＜K，V正＞V逆，反應向正方向進行Qc＝K，V正＝V逆，反應處于平衡狀態(tài)Qc＞K，V正＜V逆，反應向逆方向進行則：（3）判斷平衡移動方向(1)濃度、溫度變化時，平衡常數(shù)都會改變(

)(2)K值越大，表明可逆反應正向進行的程度越大(

)(3)K值越大，該可逆反應的速率越快(

)(4)化學平衡常數(shù)等于某一時刻的生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值(

)(5)對于一個達到平衡的可逆反應，升高溫度，化學平衡常數(shù)一定增大(

)(6)化學方程式中的固態(tài)或純液態(tài)物質(zhì)不能代入平衡常數(shù)表達式(

)××正誤判斷√××√1.下列關于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是A.化學平衡常數(shù)表示反應進行的程度，與溫度無關B.兩種物質(zhì)反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數(shù)均不變C.化學平衡常數(shù)等于某一時刻生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值D.溫度一定，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)√隨堂演練知識落實2.在某溫度下，可逆反應：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是A.K越大，達到平衡時，反應正向進行的程度越大B.K越小，達到平衡時，反應物的轉(zhuǎn)化率越大C.K隨反應物濃度的改變而改變D.K隨溫度和壓強的改變而改變√解析K越大，表示反應達到平衡時，反應正向進行的程度越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大，反之，反應物的轉(zhuǎn)化率越小，K只與溫度有關，與濃度、壓強無關。3.下列關于平衡常數(shù)K的說法中，正確的是①平衡常數(shù)K只與反應本身及溫度有關②改變反應物濃度或生成物濃度都會改變平衡常數(shù)K

③加入催化劑不改變平衡常數(shù)K

④平衡常數(shù)K只與溫度有關，與反應的本身及濃度、壓強無關A.①②

B.②③

C.③④

D.①③√4.關于平衡常數(shù)K，下列說法中正確的是A.K值越大，反應越容易進行B.對任一給定的可逆反應，溫度升高，K值增大C.對同一可逆反應，K值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越高D.加入催化劑或增大反應物濃度，K值將增大√12345678910111213141516解析對于給定的可逆反應，化學平衡常數(shù)越大，反應進行的程度越大，但反應不一定容易進行，A項錯誤，C項正確；化學平衡常數(shù)與催化劑和反應物濃度無關，只與溫度有關，與溫度的關系視具體反應而定，B、D項錯誤。5.在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應，其平衡常數(shù)K值分別是①H2＋F2

2HF

K＝1047；②H2＋Cl2

2HCl

K＝1017；③H2＋Br22HBr

K＝109；④H2＋I22HI

K＝1。比較K值大小，可知各反應的正反應進行的程度由大到小的順序是A.①②③④ B.④②③①

C.①④③② D.無法確定√12345678910111213141516解析化學平衡常數(shù)越大，表示該反應的正反應進行的程度越大，故A正確?；瘜W方程式平衡常數(shù)表達式2NO2

N2O4NO2

N2O42Fe3＋＋Fe3Fe2＋Br2＋H2O

H＋＋Br－＋HBrO1.寫出下表中各反應的平衡常數(shù)表達式深度思考K＝______________________________________________________________①寫出K1和K2的關系式：

；

②寫出K2和K3的關系式：

；③寫出K1和K3的關系式：

。K2·K3＝13.已知在一定溫度下，下列各反應的焓變和平衡常數(shù)如下①C(s)＋CO2(g)2CO(g)

ΔH1

K1②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)

ΔH2

K2③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

ΔH3

K3則ΔH1、ΔH2、ΔH3三者關系為ΔH3＝__________，K1、K2、K3三者關系為K3＝______。ΔH1＋ΔH2K1·K2“三段式”法進行化學平衡的有關計算可按下列步驟建立模式，確定關系式進行計算。如可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在體積為V的恒容密閉容器中，反應物A、B的初始加入量分別為amol、bmol，達到化學平衡時，設A物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為mxmol。二、化學平衡的有關計算(1)模式mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/mola

b00轉(zhuǎn)化量/molmx

nx

px

qx平衡量/mola－mx

b－nx

px

qx對于反應物：n(平)＝n(始)－n(轉(zhuǎn))對于生成物：n(平)＝n(始)＋n(轉(zhuǎn))(2)基本步驟①確定反應物和生成物的初始加入量；②確定反應過程的轉(zhuǎn)化量(一般設某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x)；③確定平衡量。1.反應SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則在該溫度下：(1)此反應的平衡常數(shù)為___。1應用體驗(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2mol·L－1，達到化學平衡狀態(tài)時，計算下列各物質(zhì)的濃度及SO2和NO2的平衡轉(zhuǎn)化率。①c(SO3)＝____mol·L－1，c(SO2)＝____mol·L－1。②SO2轉(zhuǎn)化率為_____，NO2轉(zhuǎn)化率為_____。1.21.840%60%解析設平衡時SO2的濃度為xmol·L－1SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)初始濃度/mol·L－1

2200平衡濃度/mol·L－1

x

x2－x

2－x解析設達平衡時NO的濃度為ymol·L－1SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)初始濃度/mol·L－1

3200平衡濃度/mol·L－1

3－y

2－y

y

y因為溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝1平衡濃度：c(SO3)＝1.2mol·L－1，c(SO2)＝3mol·L－1－1.2mol·L－1＝

1.8mol·L－1。12354解析

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始/mol1100轉(zhuǎn)化/mol0.50.50.5

0.5平衡/mol0.50.5

0.50.5由化學方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得A、C、D項正確；平衡常數(shù)與反應溫度有關，B項錯誤。1.H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K時，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02。(1)平衡時CO2的濃度為_____________。(2)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝____%，反應平衡常數(shù)K＝________。123540.036mol·L－12.50.0028512354解析對于反應H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)初始/mol0.400.100

0轉(zhuǎn)化/molx

x

x

x平衡/mol0.40－x

0.10－x

x

xx＝0.01。12354鋼瓶的體積為2.5L，則平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(H2S)＝0.156mol·L－1，c(CO2)＝0.036mol·L－1，c(COS)＝c(H2O)＝0.004mol·L－1，返回2.下列有關平衡常數(shù)的說法中，正確的是A.改變條件，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)一定增大B.反應：2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH<0，增加c(N2O4)，該反應的平衡常數(shù)增大C.對于給定的可逆反應，溫度一定時，其正、逆反應的平衡常數(shù)相等√12345678910111213141516解析

改變條件，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，若溫度不變，則平衡常數(shù)不變，A項錯誤；增加c(N2O4)，溫度不變，K不變，B項錯誤；對于給定的可逆反應，溫度一定時，其正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，C項錯誤；12345678910111213141516題組二化學平衡常數(shù)表達式及計算5.對于反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常數(shù)，下列說法正確的是12345678910111213141516C.增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應平衡常數(shù)增大D.改變反應的溫度，平衡常數(shù)不一定變化√解析A項，固體物質(zhì)的濃度可視為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達式中不寫，錯誤；B項，符合平衡常數(shù)表達式的書寫要求，正確；C項，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，而與反應物、生成物的濃度變化無關，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應的平衡常數(shù)不變，錯誤；D項，溫度改變，平衡常數(shù)一定改變，錯誤。123456789101112131415166.某可逆反應aA＋bB

cC在某溫度下的平衡常數(shù)為K(K≠1)，反應熱為ΔH。保持溫度不變，將方程式的書寫做如下改變，則ΔH和K數(shù)值的相應變化為A.寫成2aA＋2bB

2cC，ΔH值、K值均擴大了1倍B.寫成2aA＋2bB

2cC，ΔH值擴大了1倍，K值保持不變C.寫成cC

aA＋bB，ΔH值、K值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)D.寫成cC

aA＋bB，ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K值變?yōu)樵瓉淼?/p>