高中化學化學反應原理課件221化學平衡常數(shù)（33張）

第1課時化學平衡常數(shù)第2章

第2節(jié)學習目標定位1.知道化學平衡常數(shù)的含義，會根據(jù)化學反應書寫化學平

衡常數(shù)表達式，知道化學平衡常數(shù)的影響因素。2.能根據(jù)化學平衡常數(shù)表示的意義，判斷反應進行的程度

和方向。一化學平衡常數(shù)的概念及其表達式達標檢測提升技能二化學平衡常數(shù)的意義及其應用內(nèi)容索引一化學平衡常數(shù)的概念及其表達式新知導學1.二氧化氮、四氧化二氮的相互轉(zhuǎn)化是一個可逆反應：2NO2(g)

N2O4(g)，在298K，如果用不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進行反應，平衡后得到以下實驗數(shù)據(jù)。初始濃度/mol·L－1平衡濃度/mol·L－1平衡濃度關系c0(NO2)c0(N2O4)[NO2][N2O4]2.00×10－206.32×10－36.84×10－3____________3.00×10－208.00×10－31.10×10－2______________02.00×10－29.46×10－31.52×10－2_____________00.1002.28×10－28.86×10－2_____________1.71×1021.081.381.72×1021.611.70×1023.891.70×102(1)請根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)填寫空格：(2)化學平衡常數(shù)①概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，___________

_______________________________________________________________

_____的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)，用K表示)。②表達式：對于一般的可逆反應，aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)，當在一定溫度下達到平衡時，K＝

。生成物濃度以化學計量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應物濃度以化學計量數(shù)為指數(shù)的冪的

乘積由上表數(shù)據(jù)分析可知：(1)溫度升高，K值減小，則正反應為_____(填“吸熱”或“放熱”，下同)反應。(2)溫度升高，K值增大，則正反應為_____反應。2.下表為N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的平衡常數(shù)與溫度的關系：放熱T/K373473573673773K/mol－2·L23.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103吸熱1.化學平衡常數(shù)表達式的書寫(1)在平衡常數(shù)表達式中，液態(tài)水的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫。例如：C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)K＝

；FeO(s)＋CO(g)

Fe(s)＋CO2(g)

K＝

；I2(aq)＋I－(aq)

歸納總結(jié)K1·

＝1(2)化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關。例如：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1，

N2(g)＋

H2(g)

NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)

N2(g)＋

H2(g)的平衡常數(shù)為K3。寫出K1和K2的關系式：________；

寫出K2和K3的關系式：________；寫出K1和K3的關系式：_________。2.化學平衡常數(shù)的影響因素化學平衡常數(shù)只與_____有關，與反應物或生成物的濃度無關。K1＝K2·K3＝1溫度

1.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A.K＝

B.K＝C.增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應平衡常數(shù)減小D.改變反應的溫度，平衡常數(shù)不一定變化活學活用答案解析固體反應物或生成物，其濃度可看作1，在平衡常數(shù)表達式中不寫，故A錯誤，B正確；化學平衡常數(shù)只與溫度有關，而與反應物、生成物的濃度無關，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應的平衡常數(shù)不變，但溫度改變，平衡常數(shù)一定改變，故C、D錯誤。

2.某溫度下，可逆反應mA(g)＋nB(g)

pC(g)的平衡常數(shù)為K，下列對K的說法正確的是A.K值越大，表明該反應越有利于C的生成，反應物的轉(zhuǎn)化率越大B.若縮小反應器的容積，能使平衡正向移動，則K增大C.溫度越高，K一定越大D.如果m＋n＝p，則K＝1答案解析K越大，該反應正向進行的程度越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大，A正確；對于一個確定的化學反應，K只是溫度的函數(shù)，溫度一定，K一定，B錯誤；因該反應的熱效應不確定，故C項錯誤；K＝

，故由m＋n＝p，無法判斷K的大小。二化學平衡常數(shù)的意義及其應用化學方程式平衡常數(shù)KF2＋H2

2HF6.5×1095Cl2＋H2

2HCl2.57×1033Br2＋H2

2HBr1.91×1019I2＋H2

2HI8.67×102新知導學1.下表為298K時，鹵化氫生成反應的平衡常數(shù)：請比較表中K值的相對大小，說明平衡常數(shù)的意義：(1)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_____，反應物轉(zhuǎn)化率_____；K值越小，表示反應進行得越______，反應物轉(zhuǎn)化率越__。反應的限度程度完全越大不完全小(2)判斷正在進行的可逆反應是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：Q＝

，稱為該反應的濃度商。Q<K，反應向___________進行；Q＝K，反應處于平衡狀態(tài)；Q>K，反應向___________進行。逆反應方向正反應方向2.對反應N2(g)＋O2(g)

2NO(g)，若298K時，K＝1×10－30，保持溫度不變，測得反應進行的某一時刻，N2、O2、NO濃度分別為10mol·L－1、10mol·L－1、1×10－5mol·L－1，此時該反應___(填“已”或“未”)達到平衡狀態(tài)，若要達到平衡，反應應向___(填“正”或“逆”)反應方向進行。未逆答案

解析Q＝

＝1×10－12，Q≠K未達到平衡狀態(tài)；Q>K，此時生成物的濃度大于平衡時生成物的濃度，反應應向逆反應方向進行?；瘜W平衡常數(shù)的應用(1)K值的大小可反映化學反應進行的_________。(2)比較Q和K的大小，可判斷_______________。(3)根據(jù)K值隨溫度變化規(guī)律，可判斷可逆反應的反應熱。歸納總結(jié)程度大小反應進行的方向

3.某溫度下反應H2(g)＋I2(g)

2HI(g)的平衡常數(shù)K＝57.0，現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入0.2mol·L－1H2(g)、0.5mol·L－1I2(g)及0.3mol·L－1HI(g)，則下列說法中正確的是A.反應正好達到平衡B.反應向左進行C.反應向某方向進行一段時間后K<57.0D.反應向某方向進行一段時間后[H2]<0.2mol·L－1活學活用答案

解析Q＝(0.3mol·L－1)2/(0.2mol·L－1×0.5mol·L－1)＝0.9，故Q<K，反應向右進行。4.煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。已知：CO(g)＋H2O(g)

H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：答案溫度/℃4005008301000平衡常數(shù)K10910.6試回答下列問題：(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝___________。

解析(2)上述正向反應是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應。答案溫度/℃4005008301000平衡常數(shù)K10910.6由表格看出溫度越高，K越小，所以正反應為放熱反應。

解析放熱(3)在830℃發(fā)生上述反應，按下表中的物質(zhì)的量投入容積為1L的恒容反應器，其中在向正反應方向進行的有___(選填“A”“B”“C”或“D”)。答案

解析BC

ABCDn(CO2)3101n(H2)2101n(CO)1230.5n(H2O)5232A中Q＝

＝1.2>1，反應逆向進行；

B中

反應正向進行；C中

反應正向進行；

D中

處于平衡狀態(tài)。達標檢測提升技能1.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)答案解析√12345對于給定的可逆反應，化學平衡常數(shù)只與溫度有關；化學平衡常數(shù)表達式書寫與方程式的書寫有關，因此一定溫度下，兩種物質(zhì)反應，化學方程式書寫形式改變，平衡常數(shù)改變；化學平衡常數(shù)等于平衡時生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值；利用平衡常數(shù)的定義知，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)。123452.已知下列反應的平衡常數(shù)：①H2(g)＋S(s)

H2S(g)K1，②S(s)＋O2(g)

SO2(g)K2，則反應③H2(g)＋SO2(g)

H2S(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K是A.K1＋K2 B.K1－K2

C.K1×K2

答案解析√123453.對于可逆反應：C(s)＋CO2(g)

2CO(g)，在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是

A.將C(s)的表面積增大B.增大體系的壓強C.升高體系的溫度D.使用合適的催化劑答案解析√K只與體系的溫度有關，與其他因素無關。123454.在1000K時，已知反應Ni(s)＋H2O(g)

NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.059，當水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時，此反應A.已達到平衡狀態(tài)B.未達到平衡狀態(tài)，反應正向進行C.未達到平