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(共32张PPT)
1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。　
2. 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 。
3.应用化学平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及反应进行的方向，提升从定量的角度分析化学反应的能力。　
第二课时 化学平衡常数
核心素养发展目标
第二课时 化学平衡常数
化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？
序号 起始时的浓度
（×10－2 mol·L-1） 平衡时的浓度
（×10－2 mol·L-1） 平衡时
c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2)
1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5
2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75
3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79
800 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
在一定温度下，表1中的反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比值是一个定值。
该结论是否适用于其他可逆反应？
序号 起始时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
寻找规律
比较两个反应，结果的不同可能跟什么因素有关？
考虑化学计量数？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
不是定值
c (HI)
c(H2) c(I2)
寻找规律
序号 起始时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
寻找规律
再次比较两个反应，如果将反应的书写形式改变，会出现什么结果呢？
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
是定值
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g)
H2(g) +I2(g) HI(g) + HI(g)
是定值？
c (HI) c(HI)
c(H2) c(I2)
是定值？
c2 (HI)
c(H2) c(I2)
即
寻找规律
序号 起始时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时的浓度
（×10－3 mol·L-1） 平衡时 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34
寻找规律
序号 平衡时的浓度/( mol·L-1) 平衡时
c(H2) c(N2) c(NH3)
1 1.15 0.75 0.261
2 0.51 1.00 0.087
3 1.35 1.15 0.412
4 2.43 1.85 1.27
5 1.47 0.75 0.376
寻找规律
在一定温度下，以化学计量数为指数，生成物平衡时浓度幂之积与反应物平衡时浓度幂之积的比值是一个定值（扣除实验误差）。
表3: 在500 ℃ 时，3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)反应体系中各物质的浓度
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
对于一般的可逆反应: m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为：
K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数
Fe3O4(s) + 4H2(g)
高温
3Fe(s) + 4H2O(g)
)
H
(
c
)
O
H
(
c
2
4
2
4
K
=
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
K
=
)
Cr2O72-
(
c
)
CrO42-
(
c
2
)
H+
(
c
2
Cr2O72-(aq) +H2O(l） 2CrO42- (aq) +2H+ (aq)
写出下列可逆反应的K的表达式
K
=

C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O
化学平衡常数
K
=

书写化学平衡常数关系式注意事项
化学平衡常数
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
1.
2.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
1.
3.
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
N2(g)+ H2(g） NH3(g）
1
2
3
2
K1 ＝
K2
1
＝ K32
化学平衡常数
某一具体反应的平衡常数: ①若反应方向改变,则平衡常数改变。
②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
写出下列反应的平衡常数。
① 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1=
②2NO2 (g) N2O4 K2=
③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K=
K=K1 K2
方程①+ ②= ③ 则有
方程③ — ②= ①则有

化学平衡常数
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。
化学平衡常数
平衡常数不受浓度的影响，受温度影响
压强改变可能会影响体系中物质的浓度，而浓度的改变不影响平衡常数。因此压强不影响平衡常数的大小。
体系压强改变会影响平衡常数吗？
化学平衡常数
表2: 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
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
化学平衡常数的应用
结合平衡常数的表达式思考，K 的大小表示什么含义？
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
对于同类型的反应，K 越大，反应进行的程度越大
表2: 25 ℃ 时，生成卤化氢反应的平衡常数
化学方程式 平衡常数 ( K )
F2(g) + H2(g) 2HF(g) 6.5 ×1095
Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g) 2.57 ×1033
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) 1.91 ×1019
I2(g) + H2(g) 2HI(g) 8.67 ×102
化学平衡常数的应用
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
注意：化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小，并不涉及反应时间和化学反应速率。也就是说，某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。
常温下 K＝5×108
常温下限度较大，但化学反应速率很小
化学平衡常数的应用
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
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
化学平衡常数的应用
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？
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
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
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 x
＝ 1
K ＝ ＝
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
x2
(0.01 x) (0.03 x）
x ＝ 0.0075
平衡时CO的浓度为0.0025 mol·L-1
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 。
（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？
CO的转化率为：
0.0075 mol·L-1
0.01 mol·L-1
× 100%
＝75%
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
化学平衡常数的应用
增大H2O(g)浓度，CO转化率增大，H2O(g)转化率减小
H2O的转化率为：
0.0075 mol·L-1
0.03 mol·L-1
× 100%
＝25%
同一温度下，同一反应
转化率可能不同，平衡常数(K )相同
投料方式1
投料方式2
投料方式3
化学平衡常数的应用
化学平衡1
化学平衡2
化学平衡3
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
方法一：可通过平衡常数计算出该投料方式下平衡时CO的浓度，将其与测量值相比。
方法二:可将此时各物质的浓度代入平衡常数的表达式中进行计算，若和该温度时的K 相等则达到平衡。
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
【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
c(CO2) c(H2)
c(CO) c(H2O)
(0.0075 )2
＝
0.0025 ×0.03
＝0.75
＜ 1
对于可逆反应：
任意时刻的浓度商
化学平衡常数的应用
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
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
平衡常数(K )
化学平衡状态
一定条件下
定量表达
只受温度影响
可逆反应
与Q 比较判断是否达到平衡
计算平衡时各物质的浓度和反应物的转化率
小结
达标检测
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．
（1）2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
（2）2NO2 (g) N2O4 K2
（3）2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K
达标检测
2.已知下列三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K，写出平衡常数表达式，找出三者间的关系
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1
CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2
C (s) + CO2(g) 2CO(g) K
达标检测
若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)
3.已知下列三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K，写出平衡常数表达式，找出三者间的关系
4.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：
H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)
已知c(H2)始=0.4mol/L，c(I2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=64，试判断，
（1）当H2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？
（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？
达标检测

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