2.2 课时3 化学平衡常数(20张) 2025-2026学年苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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2.2 课时3 化学平衡常数(20张) 2025-2026学年苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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(共20张PPT)
苏教版 选择性必修1
1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量
2.知道化学平衡常数的含义
可逆反应到达平衡状态的标志:
(1)ν正= ν逆≠0
(2)各组分浓度(或含量)保持不变
能否从定量的角度研究一个可逆反应是否到达平衡状态呢?
可逆反应2NO2 N2O4体系中各物质的物质的量浓度(25℃)
起始浓度/mol·L-1 平衡浓度/mol·L-1 平衡浓度关系 c(NO2) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4)
c2(NO2)
2.00×10-2 0 6.32×10-3 6.84×10-3
3.00×10-2 0 8.00×10-3 1.10×10-2
0 2.00×10-2 9.46×10-3 1.52×10-2
0 0.100 2.28×10-2 8.86×10-2
1.08
1.38
1.60
3.89
171.25
171.88
169.85
170.44
试归纳总结平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系
①化学平衡常数是温度的函数,随温度的变化而变化,使用化学平衡常数应表明所处温度。
1.定义:
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,
与 的比值是一个常数(简称平衡常数)。
一、化学平衡常数 符号K
注意事项
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
②固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值,其浓度不列入平衡常数公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。
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:
2.化学平衡常数的表达式
K =
c p(C) c q(D)
c m(A) c n(B)
注意事项
①书写时,注意分子为生成物的浓度幂之积,分母为反应物的浓度幂之积。
②计算时,c(A)、 c(B)、 c(C)、 c(D)是平衡时各物质的量浓度,不可使用物质的量数据,且不可使用任意时刻的物质的量浓度。
2.化学平衡常数的表达式
对平衡常数的计算——幂的运算
1.同底数幂相乘
Ka · Kb =
K a+b
2.幂的乘方
(Ka )b =
Kab
3.积的乘方
(KC)a =
KaCa
4.同底数幂相除
Ka
Kb
K a-b
=
写出下列可逆反应的平衡常数表达式。
1.
3.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
2.
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
N2(g)+ H2(g) NH3(g)
1
2
3
2
c2(NH3)
K1

c(N2) c3(H2)
K2

c2(NH3)
c(N2) c3(H2)
K3

c1/2(N2) c3/2(H2)
c(NH3)
K1 =
K2
1
= K32
若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小,化学平衡常数都会相应改变。
化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
2.某温度时,反应:SO2(g)+O2(g) SO3(g) 的平衡常数K=50。在同一温度下,反应:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为(   )
A.2 500 B.100
C.4×10-4 D.2×10-2
C
3.化学平衡常数的影响因素
请根据以下资料提供的数据,分析影响平衡常数的因素。
化学平衡常数的影响因素-内因:反应中物质的性质
3.化学平衡常数的影响因素
请根据以下资料提供的数据,分析影响平衡常数的因素。
H2(g) + I2(g) 2HI(g)不同条件下的平衡常数
序号 起始浓度 (×10-2 mol·L-1) 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃
1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867
2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867
3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867
4 0 0 1.520 48.48 54.10 867
5 0 0 1.287 48.71 54.42 867
外因:对于同一可逆反应,化学平衡常数只与温度有关
1.对于反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是(   )
BC
4.化学平衡常数的意义
平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度。
即:反应的限度
生成卤化氢的平衡常数K值从上到下依次减小,反应进行的程度也依次减小。在上述反应中,生成氟化氢的反应进行得最为完全。
写出下表中各反应的平衡常数表达式
4.化学平衡常数的意义
当K<10-5时,该正反应很难发生。
K值越大,表示反应进行得越完全
当K>105时,该正反应进行完全。
K值越小,表示反应进行得越不完全
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。
注意:
5.转化率
α = ×100%
反应物的减少量
反应物的起始量
平衡转化率
达到化学平衡时,反应达到该条件下物质转化的最大“限度”,即反应物的转化率最大。
平衡转化率与平衡常数均能表示化学反应进行的程度,但平衡常数不直观,转化率能更直观地表示化学反应进行的程度。
某温度下,在容积不变的密闭容器中N2与H2反应达到化学平衡,请根据以下数据计算达到化学平衡时H2的转化率。
各物质的起始量/mol 化学平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3
5 15 0 3 9 4
起始量/mol
变化量/mol
平衡量/mol
5 15 0
2 6 4
α= ×100% =40%
6 mol
15 mol
平衡时H2的转化率
3 9 4
N2 + 3H2 2NH3
二、化学平衡常数的应用
1.判断、比较可逆反应进行的程度
浓度商:用任意状态的浓度幂之积的比值,用Q 表示
Q =
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
Q<K:可逆反应向正反应方向进行。
Q>K:可逆反应向逆反应方向进行;
Q=K:可逆反应处于平衡状态;
二、化学平衡常数的应用
2.判断可逆反应的热效应
1.同一反应,k只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
温度不变,化学平衡常数不变;温度改变,化学平衡常数改变
吸热反应:
2.放热反应:
升高温度,k值增大;降低温度,k值减小
升高温度,k值减小;降低温度,k值增大
二、化学平衡常数的应用
2.判断可逆反应的热效应
若升高温度,K 增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K 减小,则正反应为放热反应。
3.利用化学平衡常数的相关计算
利用平衡常数可计算物质的平衡浓度、物质的量分数和转化率等。

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