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1、第二节 化学平衡第二课时 化学平衡常数,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,1,一、浓度商,1定义：在一定温度下，当一个可逆反应任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。符号：Q2表达式： mA（g） + nB（g） pC（g）+qD（g） Q = () 注：浓度均为任意时刻浓度,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,2,当达到化学平衡状态呢？,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,3,以I2(g) + H2(g) 2HI(g)为例,c (I2)c (H2),c2(HI),4 8.37,48.62,49.54,
2、48.49,c (I2)c (H2),c2(HI),平均值,48.75,二、化学平衡常数,1定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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）符号：K2表达式： mA（g） + nB（g） pC（g）+qD（g） K = () 注：浓度均为平衡时浓度,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,5,练习 课本P40,1.在一定温度下，反应A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡，该反应的平衡常数表达式为K=_。 若平衡时各物质的浓度分别为: c(A)=2.0 mol/L、c(B)
3、=2.0 mol/L、c(C)=1.0 mol/L，则K=_。,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,6,3单位： （mol/L）m+n-p-q4注意事项：（1） 内因：反应物本身性质 外因：只跟温度有关。温度不变，K不变（K受温度的影响，下课时平衡移动时讲授）（2）K越大，说明正反应进行的程度大，反应物转化率大 K越小，说明正反应进行的程度小，反应物的转化率小,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,7,对于可逆反应：C(s)H2O (g) CO(g)+ H2 (g) ，在一定温度下，其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是 () A
4、将C(s)的表面积增大 B增大体系的压强C升高体系的温度 D使用合适的催化剂,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,8,练习,5化学平衡常数的表达式：（1）对固体或纯液体,由于其浓度可看作“1”而不代入公式（2）计算时，个物质的浓度为达到化学平衡时浓度。例：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g),2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,9,2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g),5化学平衡常数的表达式：（3）在水溶液中进行的反应，若有水参加，水一般不列入平衡常数表达式中。 如：Cr2O72-(aq)H2O(l) 2CrO42-(aq)2H
5、+(aq) K= c2(CrO42) c2(H+) c(Cr2O72) (4）在非水溶液中进行的反应，若有水参加，水需要列入平衡常数表达式中 如： CH3COOH(l)CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)H2O (l) K= CH3COOCH2CH3 (H2O) CH3CH2OH (CH3COOH),2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,10,练习,下列关于C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)的平衡常数K的说法中，正确的是( )平衡常数K只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数K 只与温
6、度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A B C D,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,11,6化学平衡常数的规律：例1：N2+ 3H2 2NH3 K = 2 （3） 3 2 (2） 2NH3 N2+ 3H2 K = 3 2 (2） 2 （3） 规律1：正逆反应的化学平衡常数互为倒数，即 K正= 1 逆 例2：N2+ 3H2 2NH3 K = 2 （3） 3 2 (2） 2N2+ 6H2 4NH3 K1 = 4 （3） 6 2 2(2）,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,12,规律2：化学方程式中各物质的系数同时扩大n倍，则K变为Kn,6化
7、学平衡常数的规律：例3：N2+ 3H2 2NH3 K = 2 （3） 3 2 (2） N2+ 3H2 2NH3 K = 2 （3） 3 2 (2） 2N2+ 6H2 4NH3 K1 = 4 （3） 6 2 2(2） += 推出 KK=K1,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,13,规律3：方程式相加，平衡常数相乘；方程式相减，平衡常数相除。,7化学平衡常数与浓度商的关系mA（g） + nB（g） pC（g）+qD（g） Q = () K = () Q= K时，v正=v逆，处于化学平衡状态；QK时，v正v逆，向逆反应方向进行；QK时，v正v逆，向正反应方向进行。,202
8、1/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,14,任意时刻各物质浓度,平衡时刻各物质浓度,在1 000 K时，已知反应C(s)H2O(g)CO(s) H2(g)的平衡常数K0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应( ) A.已达到平衡状态B.未达到平衡状态，反应正向进行C.未达到平衡状态，反应逆向进行D.无法确定,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,15,生成物,反应物,K,QK,QK,反应正向移动,反应逆向移动,解题技巧:,练习,三、化学平衡常数计算,计算模型一：列三段式计算模型二：T不变，平衡常数（K）不变。,16,化学平衡的“三段式法”
9、计算模型对以下反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，假设A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。mA（g）nB（g） pC（g）qD（g）起始/mol a b 0 0变化/mol mx nx px qx平衡/mol amx bnx px qx,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,17,例题1,在某温度下，将含有H2跟I2各0.10mol 的气态混合物充入容积为10 L的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c（H2)=0.0080 mol/L。（1）计算该反应的平衡常数；（2）在上述温度下，若起始向该容器中
10、通入H2和I2各0.20mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度。,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,18,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,19,I2(g) + H2(g) 2HI(g),起始浓度/(molL1) 0.010 0.010 0,变化浓度/(molL1) 0.0020 0.0020 0.0040,平衡浓度/(molL1) 0.0080 0.0080 0.0040,I2(g) + H2(g) 2HI(g),起始浓度/(molL1) 0.020 0.020 0,变化浓度/(molL1) x x 2x,平衡浓度/(molL1) 0.
11、020-x 0.020-x 2x,x=0.0040,平衡时， I2 和H2 的浓度为0.016 molL1 HI的浓度为0.0080 molL1,例题2,在容积不变的密闭容器中，将含2.0mol 的CO跟10mol H2 O混合充加热到830达到平衡： CO (g) + H2 O (g) CO2(g)H2(g) 此时该反应的K=1.0求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,21,设到达平衡时CO转化为CO2的物质的量为x mol，容器的容积为y L。,22,起始浓度/(molL1) 2.0/y 10/y 0 0,CO (g) + H
12、2 O (g) CO2(g)H2(g),变化浓度/(molL1) x/y x/y x/y x/y,平衡浓度/(molL1) (2.0 x)/y (10 x)/y x/y x/y,x2(2.0 x)(10 x) 2012xx2,x ,CO转化为CO2的转化率为：,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,23,CO转化为CO2的转化率为： a(CO)= 100=83,四、化学平衡常数（KP),1定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物分压的幂之积与反应物分压的幂之积的比值是一个常数。符号：Kp2表达式： mA（g） + nB（g） pC（g）+qD（g） Kp = () 注：压强均为平衡时各组分分压,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,24,Kp = () Kp = 总 () 总 () 总 () 总 () ,2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,25,P总 平衡时总压强；x(C) 平衡时c的物质的量分数；x(c)= () + + +() 100。,例：C(s) H2O(g) CO(g)H2(g),2021/9/22,大庆一中2020级 化学组 选择性必修一,26,Kp = (2) (H2O),2SO2(g)+ O2(g) 2SO3 (g),Kp = 2 3 2 2(S02),