第二章 第三节 化学平衡常数

第4课时
化学平衡常数的书写
练习2：请大家写出下列反应的化学平衡常数 表达式，并找出各平衡常数之间关系。
①N2(g)＋3H2(g) 如：
1 3 ② N2(g)＋ H2(g) NH3(g)的平衡常数为K2， 2 2 1 ③NH3(g) N2(g)＋3 H2(g)的平衡常数为K3 . 2 2
K1＝K2 2
3H2(g)
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2NH3(g)体积不变，通入 N2，增大压强。
正向移动
②对于气体物质的量增加的反应，如：2SO3
＋ O2 2SO2
体积不变，通入 SO3，增大压强。
正向移动
③对于气体物质的量不变的反应，如： I2(g)＋H2(g) 2HI(g)， 体积不变， 通入 H2， 增大压强。
－
1.10×10－2
1.38
1.61 3.89
1.72×102
0 0
2.00×10 0.100
9.46×10 2.28×10
－3
1.52× 10 8.86× 10
－2
1.70×102
1.70×102
`
－2
－2
学习· 探究区
第4课时
【小结】平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量 关系：生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似
例 3：在容积可变的密闭容器中，2 mol N2 和 8 mol H2 在一定 条件下发生反应，达到平衡时，H2 的转化率为 25%，则平衡 时氮气的体积分数是 。
第4课时
关于平衡常数的几点说明
对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)
p
c C · c D m 在一定温度下达到平衡时，K＝ c A· cn B
q
pC(g)＋qD(g)， ，该常数只与温度有
关与浓度无关。
第4课时
化学平衡常数的应用
应用2：判断多重条件改变平衡移动方向（勒 夏特列原理的补充）
对于可逆反应： mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一 定的温度下的任意时刻： cpC · cq D <K，反应向 正反应方向 进行 m n c A · c B cpC · cq D ＝K，反应处于平衡状态 cm A · cn B cpC · cq D >K，反应向 逆反应方向 进行 m n c A · c B
373
473
3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 由上表数据分析可知： (1)温度升高， K 值减小， 则正反应为 放热 反应(填“吸热” 或“放热”)。 (2)温度升高， K 值增大， 则正反应为 吸热 反应(填“吸热” 或“放热”)。
第4课时
平衡不移动
③对于气体物质的量不变的反应，如： I2(g)＋H2(g) 大压强。 2HI(g)，体积不变，通入惰性气体，增
平衡不移动
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第4课时
复杂的压强变化（压强不变通入惰性气体） ： ①对于气体物质的量减少的反应，如：N2(g)＋
3H2(g)
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2NH3(g)压强不变，通入惰性气体。
任何未达到平衡状态的可逆体系，都再向平衡 状态靠拢！
第4课时
例1:现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应： 2SO2+O2 2SO3 知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在 该温度下的平衡常数K≈19，试判断， 当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若 未达到，哪个方向进行？
正向移动
第4课时
第 6 课时
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化学平衡常数
[学习目标定位] 1.书写化学平衡常数表达式。 2.知道化学平衡常数的含义。 3.利用化学平衡常数进行简单的计算。 4.应用化学平衡常数判断平衡移动方向。
第4课时
1、观察课本P29面表格：从中寻找规律？ 2、《步步高》P20：1表格
起始浓度 /mol· L
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第4课时
利用 Qc 与 K 的关系解释：勒夏特列原理
勒夏特列原理：
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增大体系压强，平衡向减小压强的方向移动，即气体物 质的量减少的方向移动； 减小体系压强，平衡向增大压强的方向移动，即气体物 质的量增加的方向移动； 增大或减小体系压强，对气体物质的量不变的化学反应 没有影响。
逆向移动
②对于气体物质的量增加的反应，如：2SO3
＋ O2 2SO2
压强不变，通入惰性气体。
正向移动
③对于气体物质的量不变的反应，如： I2(g)＋H2(g) 2HI(g)，压强不变，通入惰性气体。
不移动
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第4课时
复杂的压强变化（体积不变通入相关气体） ： ①对于气体物质的量减少的反应，如：N2(g)＋
6.32×10
－3
－1
平衡浓度关系 c N2O4 c NO2 c N2O4 c2 NO2
c(NO2) c(N2O4)
2.00×10
－2
c(N2O4)
6.84×10
－3
0 0
2.00 ×10 0.100
－2
1.08
3.00×10－2
0 0
8.00×10－3
9.46 ×10 2.28 ×10
－1
平衡浓度 /mol· L c(NO2)
6.32×10－3 8.00×10－3
－2
－1
平衡浓度关系
c(NO2) c(N2O4)
2.00×10－2 3.00×10－2 0 0
c N2O4 c N2O4 2 c(N2O4) c NO c NO2 2 2 1.08 3 1.71 × 10 6.84×10
第4课时
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0(填
第4课时
复习回复
一、化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应，
mA(g)＋nB(g) 到平衡时，K ＝
pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达
cp C · cqD cm A · cn B
二、纯固体、纯液体的浓度不写入平衡常数表达式！ 三、K值与浓度无关，只随温度变化而变化！ 四、对于放热反应：温度越高，K值越小； 对于吸热反应：温度越高，K值越大； 五、同一个反应方程式写法不同，平衡常数不同，但 存在一定关系！
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第4课时
复杂的压强变化（体积不变通入惰性气体） ： ①对于气体பைடு நூலகம்质的量减少的反应，如：N2(g)＋
3H2(g)
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2NH3(g)体积不变， 通入惰性气体， 增大压强。
平衡不移动
②对于气体物质的量增加的反应，如：2SO3
＋ O2 体积不变，通入惰性气体，增大压强。 2SO2
－3
1.10×10－2
1.52× 10 8.86× 10
－2
－2
－2
1.38 1.61 3.89
1.71×102 1.72×102 1.70×102 1.70×102
`
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第4课时
3．下表为 N2(g)＋3H2(g) T/K K
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2NH3(g)的平衡常数与温度的关系 573 673 773
第4课时
以下学习目标你达到了吗？
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[学习目标定位] 1.书写化学平衡常数表达式。 2.知道化学平衡常数的含义。 3.利用化学平衡常数进行简单的计算。 4.应用化学平衡常数判断平衡移动方向。
第4课时
三行式---在化学平衡中的应用
三行式的格式： N2 ＋ 3H2 初（mol） 变（mol） 平（mol）
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《步步高》P21:3 3． 高炉炼铁过程中发生的主要反应为 1 2 Fe O (s)＋ CO(g) Fe(s)＋ CO2(g) 3 2 3 3 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： 该反应的平衡常数表达式 K＝ ， ΔH “ >”、“<”或“＝”)。
2NH3
第4课时
三行式---在化学平衡中的应用
三行式的格式： N2 ＋ 3H2 初（mol/L） 变（mol/L） 平（mol/L）
2NH3
第4课时
三行式---在化学平衡中的应用
三行式的格式： N2 ＋ 3H2 初（mol） 变（mol） ts后（mol）
2NH3
三行式应用：计算各种反应物或产物的 物质的量、浓度、速率、转化率、体积 分数、平衡常数等。
第4课时
二、化学平衡常数的意义
①描述平衡体系中反应物、生成物浓度之间的关系； ②K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该 反应进行的程度（反应的限度）。K值越大，反应正 向进行的程度越大。 平衡常数特点：K值与浓度无关，只随温度变化而变化
起始浓度 /mol· L
－1
平衡浓度 /mol· L c(NO2)
例2：思考：对于氯水中Cl2与H2O的反应，在一定外 界条件下，加入H2O平衡是否移动？如果移动是正向 还是逆向？为什么？
第4课时
课堂小结
(1) K只是温度的函数，不随起始浓度大小而变化。
(2) K与方程式写法有关。 (3) K值大小标志反应能达到的最大限度,K值 越大，反应物的转化率越大，反应越完全。 (4)利用K值可以判断反应是否处于平衡状态, 并判断平衡的移动方向
第4课时
化学平衡常数的应用
应用1：进行相关计算（通常结合三行式进行)
《步步高》P21 例:2：在某温度下，将 H2 和 I2 各 0.10 mol 的气体混合物充 入 10 L 的密闭容器中，充分反应，达到下列平衡： H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g) ， K ＝ 0.25 。 则 氢 气 的 转 化 率 是 。
第4课时
化学平衡常数的应用
应用1：进行相关计算（通常结合三行式进行)
《步步高》P21 例 1：可逆反应 NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH>0。 在一定条件下，将 NO2 与 SO2 以体积比 1∶2 置于密闭容器 中发生上述反应， 达平衡时 NO2 与 SO2 的体积比为 1∶6， 则平衡常数 K 是 。
K2· K3＝1
K1· K2 3＝1
2NH3(g)的平衡常数为K1，
【小结】化学平衡常数，与反应方程式的书 写有关！同一可逆反应，不同方程式的平衡 常数之间存在一定数学关系。
第4课时
【课堂练习】
《步步高》P21:1 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 ( ) c4 H2 · c Fe3O4 A． K＝ 3 c Fe · c4 H2O c4 H2 B． K＝ 4 c H2O C．增大 c(H2O)或减小 c(H2)，会使该反应平衡常数减小 D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
化学平衡常数的书写
练习1：请大家写出下列反应的化学平衡常数 表达式
如：1、Fe3O4(s) + 4CO(g)
2、C(s)＋H2O(g) 3、FeO(s)＋CO(g)
高温
3Fe(s) + 4CO2(g)
CO(g)＋ H2(g) Fe(s)＋CO2(g)
【小结】在平衡常数表达式中，水(液态)的浓 度、固体物质的浓度不写！
为一常数 -----化学平衡常数。 。
一、化学平衡常数
本 课 时 栏 目 开 关
①概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，
生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度
以化学计量数为指数的幂的乘积 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 K 表示 )。 ②表达式：对于一般的可逆反应， mA(g) ＋ nB(g) pC(g) cp C · cqD m n c A · c B 。 ＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时， K＝