2012高二化学学案 2.3 化学平衡 第3课时 化学平衡常数 (人教版选修4)
高二化学化学平衡常数2
K=
C2(HI) C(H2).C(I2)
=
（（0.022x0）-x2）2=0.25
应，达到平衡后，测得
解得x=0.0040mol/L
c（H2）=0.0080mol 。 （1）求反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器 中通入H2和I2蒸气各 0.20mol,试求达到化学平 衡时各物质的浓度。
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6、使用化学平衡常数应注意的问题
化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生
成物浓度无关；只要温度不变，对于一个具
体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
若反应物或生成物中有固体或纯液体存在，
它们的浓度不应写在平衡常数表达式中，因
为它们的浓度是固定不变的。如：Cr2O72-
+H2O 为：k=
C2(C2rOC4r2O-) C422(-H++2) H而+，不其是化K=学C平2(C衡rO4表2-)达C2(式H+)
C(Cr2O72-)
C(Cr2O72-)C(H2O)
6、使用化学平衡常数应注意的问题
一定温度下，一个具体的可逆反应，无论
从正反应开始，还是从逆反应开始，也无 论反应物起始浓度大小如何，达到平衡时 K相同，为一个具体的常数值。
7、化学平衡常数的应用
利用K可以推测可逆反应进行的程度
化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标 准，它能够表示出可逆反应进行的程度，平衡 常数的值越大，说明反应向正反应方向进行的 程度大，反应物转化率也越大。
化学平衡常数
高二化学选修（4）人教版
一、化学平衡常数
1、化学平衡常数的定义
在 时 比一，值定生是温成一度物个下—浓常—，度数—当幂，—一 之 这—个 积 个可 与 常—数逆 反—就反 应—是应 物——该达 浓—反到 度—应化幂—的学之—平平积衡衡的 常数（简称平衡常数），符号用“—K”表示。
2.3.3 化学平衡常数【含答案及解析】
2.3.3 化学平衡常数【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、选择题1. 下列关于化学平衡常数说法中错误的是A ．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数B ．化学平衡发生移动，平衡常数必发生改变C ．平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动D ．催化剂不能改变平衡常数的大小2. 将固体NH 4 I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：① NH 4 I(s）NH 3 (g）+HI(g）；② 2HI(g) H 2 (g)+I 2 (g)。
达到平衡时，c(H 2 )=0 . 5mol/L，c(HI)=3 mol/L，则此温度下反应① 的平衡常数为A．9_________ B．16_________ C．12_________ D．253. 在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为A．40% B．50% C．60% D．70%4. 某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A 和2 mol B进行如下反应：3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1 . 6 mol C，则下列说法正确的是A ．该反应的化学平衡常数表达式是 k =B ．此时B的平衡转化率是40%C ．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D ．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大5. 反应Fe(s) +CO 2 (g) FeO(s)+CO(g) ，700 ℃ 时平衡常数为1 . 47 ，900 ℃ 时平衡常数为2 . 15。
下列说法正确的是A ．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B ．该反应的化学平衡常数表达式为K=C ．绝热容器中进行该反应，温度不再变化，则达到化学平衡状态D ．该反应的正反应是放热反应6. 在25 ℃ 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：7. 物质 X Y Z 初始浓度/( mol · L − 1 ) 0 . 1 0 . 2 0 平衡浓度/( mol · L −1 ) 0 . 05 0 . 05 0 . 18. 一定量的CO 2 与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO 2 (g)2CO(g)。
高二化学化学平衡常数
任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的 cpC· cqD 关系用 Q＝ m 表示，则： n c A · c B
当Q＝K时，反应处于平衡状态； 当Q<K时，反应正向进行； 当Q>K时，反应逆向进行．
[特别关注] (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态 下的浓度，不能用任一时刻的浓度值． (2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，
答案： C
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4．生成物产率的计算 实际产量 实际浓度 产率＝ ×100%＝ ×100% 理论产量 理论浓度 5．化学平衡计算的一般步骤 (1)写出有关平衡的化学反应方程式； (2)找出各物质的起始量、转化量、平衡量； (3)根据已知条件列方程计算．
考查点一
化学平衡常数及其应用
[例1] (2010· 金华质检)在一定温度下的密闭容器中，加
[解析]
(1)
2SO2(g)＋O2(g) 0.050 0.010 0.030 0
2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L)
0.010
0.040
c2SO3 所以，K＝ 2 c SO2· cO2 0.0402 ＝ ＝1.6×103， 2 0.010 ×0.010 c0SO2－cSO2 α(SO2)＝ ×100% c0SO2 0.050 mol/L－0.010 mol/L ＝ ×100%＝80% 0.050 mol/L
二、化学平衡常数的意义 1．化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标 志．它能够表示可逆反应进行的完全程度．可以说，化 学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质
的定量体现．
2．K值越大，说明反应进行得程度越 完全 ，反应物转化 率 越大 ；反之，反应进行的程度 就所给反应是放热反应，在体积不变时，若要提高SO2 的平衡转化率，需使化学平衡正向移动，升高温度、移 出氧气平衡逆向移动，加入催化剂平衡不移动，降低温 度平衡正向移动． [答案] (1)1.6×103 80% (2)B
2.3.3 第三课时 化学平衡常数
第三课时 化学平衡常数1．一定温度下的可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)达平衡后，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
2．化学平衡常数K 只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
3．K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。
化学平衡常数[自学教材·填要点]1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。
2．表达式对于可逆反应：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)：K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
3．特点K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
[师生互动·解疑难](1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。
同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指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等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N 2＋3H 22NH 3，K ＝a 则有：2NH 3N 2＋3H 2，K ′＝1/a 。
12N 2＋32H 2NH 3，K ″＝a 12。
1．(江苏高考)在一定条件下，SO 2转化为SO 3的反应为：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)，该反应的平衡常数表达式K ＝________。
化学平衡常数的应用[自学教材·填要点]1．判断反应进行的程度K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
高二化学化学平衡常数
2HI(g)
平衡时
起始时浓度mol/L 698.6K c (H2) c(I2) 0.01196 c (HI) 0 0 0
c 2 (HI)
c[HI]
c(H2) ·c(I2)
1 2 3 4
0.01067
0.01767
54.5
0.01135 0.009044 0.01134 0.007510 0 0 0.01559
；
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的路又何止一条，我若是想走，多的是近路回东宫，既然七弟不希望愚兄在此，那愚兄就先走了。”说完就带着一行人浩浩汤汤的走了。“七 王爷，您也请回吧，这今天您是进不去的，不如还是改天再来探望吧。”“你们„„，哼。”司马昭懿冷哼一声拂袖离去，侍卫看着他的背影 渐渐消失在储秀宫外，长舒了一口气。 司马昭懿走在路上，用眼睛的余光斜睨了几眼，一个闪身就贴着一座宫墙一跃而过。没错，这就是储秀 宫的后院。这座宫殿一直是平妃被软禁起来的冷宫，宫里一直都是人心暖的名利场所在地，拜高踩低乃是经常事。只是司马昭懿没想到，往日 金碧辉煌的储秀宫竟然会衰败至此。穿过几条回廊就听见有人在低低的啜泣，走进一看，竟是一个婢女模样打扮的女子在哭，看这身影，与司 马昭懿脑海中的某个片段人物不谋而合，他便悄悄的叫出声。“春兰姐姐。”那个叫春兰的丫鬟抬起头，满眼都是泪光，脸颊上还挂着两行清 泪。她本是平妃的贴身大丫鬟，看样子，是个知道什么内情的人物。“七王爷，你终于来了？”“春兰，你这是怎么了？告诉我姨母出了什么 事情？”“娘娘，娘娘她并不是病死的，而是皇上，皇上派了李公公，活活勒死了娘娘，我当时躲在柜子里看到这一幕，我不敢出声，亲眼看 着娘娘就那么死在了我的面前，我要为娘娘报仇。七王爷，我们要为娘娘报仇。”“什么？父皇，父皇他居然如此残忍，这可是与他朝夕相伴 十余年的枕边人啊，不，我不信„„你骗我，你在骗我。”“七王爷，你冷静点。皇上决定的事情没有人能够阻拦，虽然我们储秀宫被整个软 禁，但是能在一夜之间被血洗还不透出消息的难道不奇怪吗？娘娘的尸身匆匆被处理，国师大人他拿着娘娘的头颅去献祭，真正残忍的是皇上， 我们得强大起来，不然今天娘娘的下场就是我们的明天。”“不，不，我不信，我不信，你在骗我，你一定在骗我。”司马昭懿痛苦的跑了出 去。自从回到七王爷府，整日把自己关在府里，酒一坛一坛的往进送，却就是不见人出来，终日浑浑噩噩。而平妃，没有举办任何的葬礼，尸 身被拖去乱葬岗化了，服侍过她的婢女出宫的出宫，被遣返的遣返，而春兰，则又被分配到了七王爷府，这真不知道是好的开始还是坏的结束。 第003章 雪美人千面雪城是一个独立于任何国度的存在，城中百姓安居乐业，自给自足还有富裕，有铁矿，金矿和潺潺不断的水源，是一座浑 然天成的室外桃源，而雪城最厉害的地方，就是雪城人的血可入药可做毒，随血液主人的体质而定，而雪城城主一家自然是最纯正的血统，不 过人人都是毒血，自纪雪芙出身以来，除了她是顺位第三继承人外，还有最重要的一点，她是药血，所以她的安全比什么都重要。国师来到雪 城
2.3化学平衡常数 导学案
第三节 化学平衡（第2课时）导学案 ——化学平衡常数【使用说明】1、请同学们认真阅读课本28-30页，划出重要知识，独立、规范、认真完成导学案，并熟记基础知识。
2、结合课本知识独立思考，AB 层同学规范完成学案合作探究，用红色笔做好疑难标记，准备讨论。
【学习目标】1．了解化学平衡常数的涵义。
2．能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
3．掌握有关化学平衡计算题的一般方法（三段式）4．激情投入，全力以赴，体验学习乐趣【重、难点】化学平衡常数的表示方法和应用，掌握有关化学平衡计算题的一般方法（三段式）自主学习化学平衡常数：1、定义：2、表达式：例如：m A(g )+n B(g )p C(g )+q D(g ) K=3、使用化学平衡常数应注意的问题：（1）化学平衡常数只与_____________有关，与反应物或生成物的浓度无关。
（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式（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。
若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。
自主检测【1】在某温度下，将H 2和I 2各0.10mol 的气态混合物充入10L 的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H 2)=0.008 0 mol/L 。
（1）求该反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中若通入H 2和I 2蒸气各0.20 mol ，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。
合作探究课题：化学平衡常数的应用： 1、判断反应进行的程度：化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个反应的K 值越大，说明平衡时生成物的浓度_____，反应物的浓度____，反应物转化率也越大。
可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
2、判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为 反应 若升高温度，K 值减小，则正反应为 反应3、判断平衡移动方向：可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡学案 新人教版选修4
第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡考纲解读1．了解化学反应的可逆性。
2．了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。
3．理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。
4．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
预习提纲一、可逆反应与不可逆反应1．可逆反应（1）概念在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
（2）表示方法约定采用“”表示，把从左向右的反应称作正（向）反应，从右向左的反应称作逆（向）反应。
例如：SO 2和H2O可表示为SO2+H2O H2SO3（3）特征可逆反应发生的条件相同，反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化，且反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。
2．不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，用“===”号表示。
例如：Ba2++SO42—==BaSO4↓二、化学平衡状态1．化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：(1)反应开始时：反应物的浓度最大，正反应速率最大．生成物的浓度为零，逆反应速率为零．(2)反应进行时：反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小．生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大．(3)最终在某一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。
上述过程用图示法表示如下2．概念在一定条件下的可逆反应里，当正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。
3．特征（1）“动”——化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，反应并没有停止。
（2）“等”——v(正) ＝v(逆)＞0。
（3）“定”——条件一定时，反应速率一定，混合物中各组分的浓度一定。
（4）“变”——当条件改变时，平衡一般要发生改变。
4．影响因素（1）浓度当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
2.3.2 化学平衡(二)——化学平衡常数
N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50 mol/L， N2O3的浓度为1.62 mol/L，求
其他各物质的平衡浓度。
解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作 为第二个反应的起始量
解： N2O5 始 /mol 4 变/ mol x 平/ mol 4 - x
N2O3＋O2 00 xx xx
3A (g) + B (g)
2C (g) + xD (g) ，经过5min达到化学平衡，此时生成C
为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/(L·min)，计算：①x的值；②平衡时B
的转化率；③A的平衡浓度。 △n(D)＝ 0.1mol/(L·min)×5min×4L＝2mol
解：
3A (g) + B (g)
四、化学平衡常数－K
1.概念：一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓
度的计量数幂之积与反应物浓度计量数幂之积的比值是一个常数。
2.公式：对于一般的可逆反应aA+bB
cC+dD在某温度下达到
的化学平衡状态时，可以得出：
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
①c为各组分的平衡浓度。
4.使用化学平衡常数应注意问题：
（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态
（2）化学平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率
大，K值不一定大
（3）在进行K值的计算时，反应物或生成物中有固体和纯液体
存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式，表达式中
不需表达
如：Cr2O72- + H2O
②温度一定时，K值一定。即化学平衡常数只与温度有关，而与 反应物或生成物的浓度无关。
第二章 第3节 化学平衡带答案
第三节 化学平衡第1课时 化学平衡状态一、可逆反应与不可逆反应 1．可逆反应(1)概念：在相同条件下，既向正反应方向进行又向逆反应方向进行的反应。
(2)表示方法：约定采用“”表示，把从左向右的反应称为正反应，从右向左的反应称为逆反应。
例如：SO 2与H 2O 反应可表示为SO 2＋H 2OH 2SO 3。
(3)特征：可逆反应发生的条件相同，反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化，反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。
2．不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，用“===”号表示。
例如：Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。
1．判断正误：(1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应。
(√) (2)Cl 2与水的反应是不可逆反应。
(×)(3)NH 3和HCl 生成NH 4Cl 与NH 4Cl 分解生成NH 3和HCl 互为可逆反应。
(×) (4)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。
(×)[探究释疑] 可逆反应的特征(1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应。
(2)双同性：正逆反应在相同条件下是同时进行的。
(3)共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。
(4)能量转化类型相反；若正反应放热，则逆反应吸热。
(5)完全不可逆的反应没有，只是某些反应中逆反应进行的程度太小而忽略。
例1、下列各组两个反应互为可逆反应的是( )C ①2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑与Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4 ③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2 ④2SO 2＋O 22SO 3与2SO 32SO 2＋O 2A ．①②B ．②③C ．③④ D.．②④例2、在一定容积的密闭容器中进行反应：N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
课时作业25：2.3.3 化学平衡常数
第3课时化学平衡常数1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D.生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K时，v正<v逆解析K是温度的函数，平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
正、逆反应的平衡常数互为倒数，如H2(g)＋I2(g)22HI(g)，K正＝c2（HI）c（H2）·c（I2），K逆＝c（H2）·c（I2）c2（HI），所以K正＝1K逆。
生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K，未达到化学平衡状态，此时v正>v逆。
答案C2.常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。
2302℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。
已知：Ni(CO)4的沸点为42.22℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至2302℃制得高纯镍。
下列判断正确的是()A.增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.第一阶段，在302℃和502℃两者之间选择反应温度，选502℃C.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)解析A错：化学反应的平衡常数只与温度有关，与反应物的浓度无关，所以增加c(CO)，平衡虽然正向移动，但反应的平衡常数不变。
B对：Ni(CO)4的沸点为42.22℃，应高于沸点，便于分离出Ni(CO)4，故应选择502℃。
C错：2302℃时，Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)K＝12×10－5＝5×104，可知分解率较高。
D错：v生成[Ni(CO)4]表示正向速率，v生成(CO)表示逆向速率，当4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)时，反应达到平衡状态。
选修四 化学平衡第3课时 化学平衡常数
注意： 注意：
1、固体和纯液体不计入平衡常数表达式， 、固体和纯液体不计入平衡常数表达式， 不计入平衡常数表达式 表达式中只包括气态物质和溶液中各溶 气态物质和溶液中各 表达式中只包括气态物质和溶液中各溶 或离子）的浓度。 质（或离子）的浓度。 2、K只受温度的影响（温度变，K变，温 、 只受温度的影响 温度变， 变 只受温度的影响（ 度不变， 不变。），与反应物与生成 不变。）， 度不变，K不变。），与反应物与生成 物的浓度无关。 物的浓度无关。 练习； 页 练习；35页 1 3
3、若反应方向改变，则平衡常数表达式改变。 、若反应方向改变，则平衡常数表达式改变。 正逆反应的平衡常数互为倒数。 正逆反应的平衡常数互为倒数。
4、同一化学反应，可以用不同的化学反 、同一化学反应， 应式来表示，系数不同，则表达式不同。 应式来表示，系数不同，则表达式不同。
平衡常数的意义
1、K值越大，转化率越大，正反应进行的程度 、 值越大 转化率越大， 值越大， 平衡体系中生成物所占比例越大。 越大 ，平衡体系中生成物所占比例越大。
一、平衡常数的概念： 平衡常数的概念： 在一定温度下， 在一定温度下，当一个可逆反应达到化 学平衡时， 生成物浓度的幂 以其系数为幂） 的幂（ 学平衡时， 生成物浓度的幂（以其系数为幂） 之积与反应物浓度的幂之积的比值。 之积与反应物浓度的幂之积的比值。 反应物浓度的幂 平衡常数的数学表达式及单位： 数学表达式及单位 对于一般的可逆反应mA+nB 对于一般的可逆反应 pC+qD
K=
{c(C)}p{c(D)}q {c(A)} m{c(B)} n
浓度的单位为mol·L-1 浓度的单位为
的单位为(mol·L-1)∆n； ∴K的单位为 的单位为
高中化学 人教版选修4 课件：第二章 第三节 第3课时 化学平衡常数(29张PPT)
K＝c(CO)· c(H2)/c(H2O)
高温
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
例如：N2(g)＋3H2(g)
＋H2(g)
高温
高温
2NH3(g)的平衡常数为K1，N2(g)
高温
NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)
N2(g)＋H2(g)
的平衡常数为K3。
①K1和K2的关系式为：K1＝K；
栏 目 链 接
______ 浓度变化无关。
×100%。
应用 思考 1.平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？ 提示：不一定。平衡向正反应方向移动时反应物的转化 率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。 对于正反应是气体体积减小的吸热反应而言，增大压强或升 高温度，平衡向正反应方向移动，反应物转化率都增大；对
要点
化学平衡常数
1．定义 在一定温度 ________下，当一个可逆反应达到化学平衡 ________时，生 成物浓度幂之积 __________与反应物浓度幂之积 __________的比值是一个常数， 这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用 符号________ 表示。 K 2. 表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) 在一定温度下，K＝ pC(g)＋qD(g)，
A．①② C．③④
B．②③ D．①③
解析：平衡常数 K 是一个温度常数，只与反应本身及 温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改
变平衡常数K。
答案：D
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有关化学平衡常数的计算及应用 例 一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g) ＋O2(g)催化剂△2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4 mol/L，c始(O2)＝ 1 mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判 断： (1)当SO2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？
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2.3 化学平衡 第3课时 化学平衡常数 学案（人教版选修4）[学习目标] 1.理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2.了解平衡转化率的含义。
[重点·难点] 重点：化学平衡常数的含义及应用。
难点：利用平衡常数进行计算。
1．化学平衡常数(1)定义：在________________下，当一个可逆反应达到______________时，生成物________________与反应物________________的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号____表示。
(2)表示式：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，K ＝________________________________。
(3)特点：K 只受________影响，与反应物或生成物的________________无关。
(4)意义K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例________，它的正向反应进行的程度________，即该反应进行得越________，反应物转化率________；反之，就越__________，转化率就________。
一般地说，____________时，该反应进行得就基本完全了。
2．对于3Fe(s)＋4H 2O(g) Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为( )A ．K ＝c (Fe 3O 4)c (H 2)c (Fe )c (H 2O )B ．K ＝c (Fe 3O 4)c 4(H 2)c (Fe )c 4(H 2O )C ．K ＝c 4(H 2O )c 4(H 2)D ．K ＝c 4(H 2)c 4(H 2O )3．对于反应a A ＋b c C ＋d D ，反应物A 的平衡转化率＝_______________。
4．平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？一、化学平衡常数1．对于一个给定的可逆反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？化学平衡常数有统一的固定单位吗？2．化学平衡常数应用中的注意事项对于化学反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)K ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )(1)上式中c (A)、c (B)、c (C)、c (D)是各物质处于________________时的浓度(2)对于在溶液中进行的反应，溶剂的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去，在K 的表达式中不出现溶剂的浓度项，如CO 2－3＋H 2－3＋OH －，K ＝________。
(3)当反应中有固体物质时，因固体的浓度可以看作常数，在K 的表达式中不出现固体的浓度项，如CaCO 3(s)CaO(s)＋CO2(g)，K＝________________________________________。
(4)可逆反应的平衡常数并不随反应物或生成物浓度的改变而改变，但随温度的改变而改变。
①规律：对于吸热反应：T增大，K________；对于放热反应：T减小，K________。
②应用：利用温度改变时K的变化来判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为________反应；若升高温度，K值减小，则正反应为________反应。
如某一化学反应在298 K时平衡常数为32.4，在398 K 时为46.1，那么该反应的正反应为吸热反应。
典例1二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。
综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题：(1)将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L的密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。
该反应的平衡常数等于____________。
(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“＝”)。
听课记录：变式训练1一定条件下，下列反应呈平衡状态时的平衡常数：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)K12NH 3(g)3H2(g)＋N2(g)K2则K1与K2的关系为()A．K1＝K2B．K2＝1/K1C．K1/2＝K2D．无法确定变式训练2放热反应：CO(g)＋H 2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c(CO)1＝c(H2O)1＝1.0 mol·L－1，其平衡常数为K1。
其他条件不变升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c(CO)2和c(H2O)2，平衡常数为K2，则()A．若增大CO浓度，K2和K1都增大B．K2＞K1C．c(CO)2＝c(H2O)2D．c(CO)1＞c(CO)2二、平衡转化率1．化学平衡常数与平衡转化率都可以表示反应进行的________。
2．平衡转化率随着反应物初始浓度的不同而变化，而平衡常数不受______________影响，只受________影响。
典例2在一密闭容器中，CO和H2O混合加热到800℃达到下列平衡：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，K＝1.0，若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L－1和1.00 mol·L－1，则CO转化为CO2的转化率为()A．80% B．83%C．75% D．91%听课记录：变式训练3在容积为1 L的密闭容器中，加入5 mol A 物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：(1)2A(g)2B(g)＋C(g)；(2)A(g)C(g)＋D(g)。
当达到平衡时，测得c(A)＝2.5 mol·L－1，c(C)＝2.0 mol·L －1。
则下列说法中正确的是()A．达到平衡时A的总转化率为40%B．达到平衡时c(B)为1.0 mol·L－1C．达到平衡时c(B)＝2c(D)D．达到平衡时c(D)＝2c(B)三、化学平衡的有关计算——“三段式”分析法1．模式m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始量a b0 0变化量mx nx px qx平衡量a－mx b－nx px qx对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量，n(平)＝n(始)－n(变)对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量，n(平)＝n(始)＋n(变)2．基本解题思路(1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。
(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量，并按(1)中“模式”列表。
(3)解答题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。
典例3在常压和500℃时把O2和SO2按1∶2体积比混合，如果混合前O2为10 mol，平衡混合气体中SO3占总体积的91%。
求：(1)平衡时有多少摩尔O2?(2)混合气体中SO2占总体积的体积分数是多少？(3)SO2的转化率是多少？变式训练4在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中充分反应，达到平衡后，测得c(H2)＝0.0080 mol·L－1。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度及H2的转化率。
参考答案课前准备区1．(1)一定温度 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 K (2)c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )(3)温度 浓度变化 (4)越大 越大 完全 越大 不完全 越小 K >1052．D [平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入常数计算式中。
]3.A 的起始浓度－A 的平衡浓度A 的起始浓度×100% 4．不一定。
平衡正向移动时反应物的转化率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。
如对于反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，若增大压强，平衡正向移动，反应物转化率都增大，若只增大N 2的浓度，平衡正向移动，H 2转化率增大，而N 2转化率降低。
课堂活动区一、1．由平衡常数的表达式可以判断：正反应和逆反应的平衡常数之间互为倒数关系。
由平衡常数的表达式知：其单位决定于可逆反应中反应物和生成物的种类及化学方程式中对应系数的大小，故化学平衡常数没有统一的固定单位。
2．(1)平衡状态(2)c (HCO －3)·c (OH －)c (CO 2－3)(3)c (CO 2) (4)①增大 增大 ②吸热 放热 典例1 (1)800 L·mol －1 (2)＝解析 (1)从图示可知，当p ＝0.10时，α＝0.8。
2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)起始浓度(mol·L －1)0.2 0.1 0 平衡浓度(mol·L －1)0.04 0.02 0.16 K ＝c 2(SO 3)c 2(SO 2)c (O 2)＝0.1620.042×0.02L·mol －1 ＝800 L·mol －1。
(2)平衡状态由A 变到B 时，温度不变，平衡常数K (A)＝K (B)不变。
变式训练1 B变式训练2 C二、1．程度 2.初始浓度 温度典例2 B [设转化的CO 的浓度为x ，则有CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)初始浓度mol·L －10.20 1.00 0 0 转化浓度mol·L －1x x x x 平衡浓度mol·L －10.20－x 1.00－x x xK ＝c (CO 2)c (H 2)c (CO )c (H 2O )＝x 2(0.20－x )(1.00－x )＝1， 解之得：x ＝16mol·L －1 α(CO)＝16 mol·L －10.2 mol·L －1×100%＝83%。
] 变式训练3 B [设反应(1)有物质的量为a 的A 发生转化，反应(2)中有物质的量为b 的A 发生转化，有2A(g)2B(g)＋C(g)转化 a a a 2A(g)C(g)＋D(g)转化 b b b则由题意可知，5 mol －(a ＋b )＝2.5 mol·L －1×1 L ，即a ＋b ＝2.5 mol ；a 2＋b ＝2.0 mol·L －1×1 L ，即a 2＋b ＝2.0 mol ，联立两式解得a ＝1.0 mol ，b ＝1.5 mol 。