高中化学化学平衡常数.ppt

1、第二 章 化学 反应 速率 和化 学平 衡 第三 节 化学 平衡 晨背关键语句 知识点一 理 解 教 材 新 知 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点二 第三 课时 化学 平衡 常数 返回 返回 返回 返回 返回 1一定温度下的可逆反应一定温度下的可逆反应 mA(g)n pC(g) qD(g)达平衡后，达平衡后，K cp C cq D cm A cn B 。 。 2化学平衡常数化学平衡常数 K 只受温度的影响，与反应物或生成只受温度的影响，与反应物或生成 物的浓度变化无关。物的浓度变化无关。 3K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行

2、的 越完全，反应物的转化率越高。越完全，反应物的转化率越高。 返回 返回 自学教材自学教材填要点填要点 1概念概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到在一定温度下，当一个可逆反应达到 时，时， 浓度幂之积与浓度幂之积与 浓度幂之积的比值是一个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。常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。 平衡状态平衡状态 生成物生成物 反应物反应物 返回 2表达式表达式 对于可逆反应：对于可逆反应：mA(g)npC(g)qD(g)：K 。 3特点特点 K 只受只受 影响，与反应物或生成物的影响，与反应物或生成物的 无关。无关。 温度温度 浓度浓度 cp

3、C cq D cm A cn B 返回 师生互动师生互动解疑难解疑难 (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。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 浓度可看做浓度可看做“1”而不代入公式。而不代入公式。 返回 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。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

4、变。若反应方向改变，则平衡常数改变。 若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩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。小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 返回 如如 N23H2 3， ，Ka 则有：则有： 2NH3 2 3H2，K1/a。 1 2N2 3 2H2 NH3，Ka 1 2 。 返回 1(2011 江苏高考江苏高考)在一定条件下，在一定条件下，SO2转化为转化为SO3的反应的反应 为：为：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，该反应的平衡常，该反应的平衡常 数表达式数表达式K_。 返回 解析：解析：依据化学反应方程式可书写平衡常

5、数依据化学反应方程式可书写平衡常数 K 的表达式。的表达式。 答案：答案：K c2 SO3 c2 SO2 c O2 返回 自学教材自学教材填要点填要点 1判断反应进行的程度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值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 ， 正向反应进行的程度正向反应进行的程度 ，即该反应进行得越完全，反，即该反应进行得越完全，反 应的转化率应的转化率 ；反之，就越不完全，转化率就；反之，就越不完全，转化率就 。 越大越大 越大越大 越大越大 越小越小 返回 2计算转化率计算转化率 依据起始浓度依据起始浓度(或平衡浓度或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡和平衡常

6、数可以计算平衡 浓度浓度(或起始浓度或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。，从而计算反应物的转化率。 3判断平衡移动方向判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强 对化学平衡移动的影响。对化学平衡移动的影响。 返回 对于可逆反应对于可逆反应 mA(g)npC(g)qD(g)在任意在任意 状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用 Qc(浓浓 度商度商) cp C cq D cm A cn B 表示，则： 表示，则： 当当 QcK 时，反应时，反应 ； 当当 QcK 时，反应向时

7、，反应向 方向进行。方向进行。 处于平衡状态处于平衡状态 正反应正反应 逆反应逆反应 返回 师生互动师生互动解疑难解疑难 (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状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。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，即化学反应速率化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率 快，快，K值不一定大。值不一定大。 (3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡 常数。常数。 返回 2判断正误判断正误(正确打正确打“”，错误打，错误打“”)。

8、( ) (1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生 成物浓度用平衡浓度。成物浓度用平衡浓度。 ( ) (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一 定增大。定增大。 ( ) 返回 (3)升高温度，升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。值增大，则正反应为放热反应。 ( ) (4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂 等无关。等无关。 ( ) (5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程

9、度。( ) 答案：答案：(1) (2) (3) (4) (5) 返回 主题主题1：可逆反应：可逆反应：C(s)CO2(g) 2CO(g)在一定在一定 温度下的平衡常数温度下的平衡常数K的表达式怎样表示？的表达式怎样表示？ 甲甲 依据平衡常数依据平衡常数 K 的概念可知：的概念可知： K c2 CO c C c CO2 乙乙 甲同学书写的不正确，应为甲同学书写的不正确，应为 Kc 2 CO c CO2 返回 丙丙 乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看 作作“1”而不必出现在平衡常数表达式中而不必出现在平衡常数表达式中 返回 主题主题2：影响化学

10、平衡常数的因素有哪些？影响化学平衡常数的因素有哪些？ 甲甲 化学平衡常数化学平衡常数K只与体系的温度有关，与反应物、生成只与体系的温度有关，与反应物、生成 物的起始浓度无关，只要温度不变、物的起始浓度无关，只要温度不变、K值不变值不变 乙乙 升高温度，吸热反应的升高温度，吸热反应的K值增大，放热反应的值增大，放热反应的K值减小值减小 丙丙 使用催化剂，能加快化学反应速率，但使用催化剂，能加快化学反应速率，但K值不变值不变 返回 返回 例例1 (2011 潍坊期末质检潍坊期末质检)已知已知Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g) Ha kJ/mol，平衡常数为，平衡常数为K；测得在不；测得

11、在不 同温度下，同温度下，K值如下：值如下： 温度温度/ 500 700 900 K 1.00 1.47 2.40 返回 (1)若若500时进行上述反应，时进行上述反应，CO2起始浓度为起始浓度为2 mol/L， CO的平衡浓度为的平衡浓度为_。 (2)方程式中的方程式中的a_0(填填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)。 (3)700上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动， 其他条件不变时，可以采取的措施有其他条件不变时，可以采取的措施有_(填序号填序号) A缩小反应器体积缩小反应器体积 B通入通入CO2 C升高温度到升高温度到900 D使用合适

12、的催化剂使用合适的催化剂 返回 解析解析 (1)设设 500时时 CO 的平衡浓度为的平衡浓度为 x mol/L，则，则 Fe(s)CO2CO(g) 起始：起始： 2 0 变化：变化： x x 平衡：平衡： 2x x 则则 K c CO c CO2 x 2x 1，解得，解得 x1。 故故 CO 的平衡浓度为的平衡浓度为 1 mol/L。 返回 (2)由表格中数据可知，温度越高由表格中数据可知，温度越高K值越大，推知温度值越大，推知温度 升高平衡向正方向移动，故此反应的正反应为吸热反应，升高平衡向正方向移动，故此反应的正反应为吸热反应， 即即a大于大于0。 (3)A项缩小反应器体积，平衡不移动，

13、错误；项缩小反应器体积，平衡不移动，错误；B项通项通 入入CO2，平衡向右移动，正确；，平衡向右移动，正确；C项升高温度时，平衡向右项升高温度时，平衡向右 移动，正确；移动，正确；D项使用催化剂不会使平衡发生移动，错误。项使用催化剂不会使平衡发生移动，错误。 答案答案 (1)1 mol/L (2)大于大于 (3)BC 返回 利用平衡常数利用平衡常数K判断反应热效应的方法判断反应热效应的方法 返回 1(2011 厦门模拟厦门模拟)I2在在 KI 溶液中存在下列平衡：溶液中存在下列平衡：I2(aq)I 3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如 。测得不同温度下该反应的平衡常数如 下表：下表：

14、t/ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 680 533 409 返回 下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A反应反应 I2(aq)I 3(aq)的 的 H0 B利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质 C在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动 D 25时， 向溶液中加入少量时， 向溶液中加入少量 KI 固体， 平衡常数固体， 平衡常数 K 小于小于 680 返回 解析：解析：根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明 升温平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，

15、正反升温平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反 应为放热反应，应为放热反应，H0，A错；向混有碘单质的硫粉中加入错；向混有碘单质的硫粉中加入 含有含有I 的溶液，碘单质能溶解， 的溶液，碘单质能溶解，B对；向平衡体系中加入苯，对；向平衡体系中加入苯， I2能溶于苯，能溶于苯，c(I2)减小，平衡向逆反应方向移动，减小，平衡向逆反应方向移动，C错；错； 25时，向溶液中加入少量时，向溶液中加入少量KI固体，平衡向正反应方向移固体，平衡向正反应方向移 动，但由于温度不变，平衡常数不变，动，但由于温度不变，平衡常数不变，D错。错。 答案：答案：B 返回 例例2 (2011 广东高考，节选广东

16、高考，节选)将等物质的量的将等物质的量的CH4和和 H2O(g)充入充入1 L恒容密闭反应器，发生反应：恒容密闭反应器，发生反应：CH4(g) H2O(g) CO(g)3H2(g)，某温度下反应达平衡，平，某温度下反应达平衡，平 衡常数衡常数K27，此时测得，此时测得CO的物质的量为的物质的量为0.10 mol，求，求 CH4的平衡转化率的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字计算结果保留两位有效数字)。 返回 解析解析 CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g) 起始：起始： n n 0 0 转化：转化： 0.1 0.1 0.1 0.3 平衡：平衡： n0.1 n0.1 0.1 0.3

17、返回 K0.1 0.3 3 n0.1 2 27，n0.11 mol。 转化率转化率(0.1 mol 0.11 mol)100%91%。 答案答案 91% 返回 (1)代入平衡常数代入平衡常数 K 表达式的各浓度一定是某一温度下表达式的各浓度一定是某一温度下 各反应物和生成物的平衡浓度。各反应物和生成物的平衡浓度。 (2)转化率计算的三个公式：转化率计算的三个公式： 转化率转化率反应物的转化浓度 反应物的转化浓度 反应物的起始浓度反应物的起始浓度 100%； 返回 转化率转化率反应物的转化物质的量 反应物的转化物质的量 反应物的起始物质的量反应物的起始物质的量 100%； 转化率转化率气体反应物

18、转化的体积 气体反应物转化的体积 气体反应物起始体积气体反应物起始体积 100%。 返回 2在一定温度下，反应在一定温度下，反应1 2H2(g) 1 2X2 的平衡常的平衡常 数为数为 10。若将。若将 1.0 mol 的的 HX(g)通入体积为通入体积为 1.0 L 的密闭的密闭 容器中，在该温度时容器中，在该温度时 HX(g)的最大分解率接近于的最大分解率接近于( ) A5% B17% C25% D33% 返回 解析：解析：考查考查“始、变、平始、变、平”模式和平衡常数。模式和平衡常数。 1 2H2(g) 1 2X2(g)=HX(g) 始始 0 0 1 mol/L 变变 x x 2x 平平 x x 12x 12x x 1 2 x 1 2 10 返回 解之得解之得 x 1 12，得出 ，得出 HX 的分解率为：的分解率为：2x 1 1 6 17%。 答案：答案：B 返回 返回 点击此图片进入点击此图片进入 随堂基础巩固随堂基础巩固 返回 点击此图片进入点击此图片进入 课时跟踪训练课时跟踪训练