1、高中化学精品课件 选修 4 第三节 化学平衡 第 4 课时 化学平衡常数主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测化学平衡常数目标定位自我检测学习探究知识回顾本节知识目录 探究点一 化学平衡常数 探究点二 化学平衡常数的有关计算主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习目标定位 1.知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。学习重难点：平衡常数的含义及其计算。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识点拨知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新1 在一定条件下，xAyBzC 的可逆反应达到平衡。(1)已知 A、B、C 都是气体，在减压后平衡向逆
2、反应方向移动，则 x，y，z 的关系是_。(2)已知 C 是气体，且 xyz，在加压时，如果平衡发生移动，则平衡必须向_方向移动。(3)已知 B、C 是气体，现增加 A 物质的量(其他条件不变)，平衡不移动，则 A 是_态。(4)加热后 C 的质量分数减小，则正反应是_热反应。放xyz逆反应固或液(2)若为等体积反应增大压强时，v正、v逆同等程度地增大，减小压强时，v正、v逆同等程度地减小，平衡均不移动。压强对化学平衡移动的影响(1)若为体积不等的反应增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈
3、方可知新2 一定温度下，在 10 L 密闭容器中加入 5 mol SO2 和 3 mol O2，当反应达到平衡时，有 3 mol SO2 发生了反应，则：(1)生成了_mol SO3，SO2 的转化率为_。(2)平衡时容器内气体的总物质的量为_。(3)平衡时 SO2 的浓度是_，O2 的浓度是_，SO3 的浓度是_。0.3 molL1360%6.5 mol0.2 molL1015 molL1主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 探究点一 化学平衡常数基础自学落实重点互动探究归纳总结1 二 氧 化 氮、四 氧 化 二 氮 的 相 互 转 化 是 一 个 可 逆 反 应：2NO2(g)N
4、2O4(g)，在 25，如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，平衡后得到以下实验数据。(1)请根据表中已知数据填写空格：起始浓度/molL1平衡浓度/molL1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)cN2O4c2NO22.0010206.321036.841033.0010208.001031.1010202.00102 9.461031.5310200.1002.281028.86102cN2O4cNO21.08 1.38 1.62 3.89 1.711021.72102 1.71102 1.70102 平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量关系：
5、生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似为一常数。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究(2)化学平衡常数对于一般的可逆反应，mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，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)。表达式：KcpCcqDcmAcnB主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测归纳总结学习探究 基础自学落实重点互动探究2 下表为 25 时，卤化氢生成反应的平衡常数：化
6、学方程式平衡常数 KF2H22HF6.51095Cl2H22HCl2.571033Br2H22HBr1.911019I2H22HI8.67102请比较表中 K 值的相对大小，说明平衡常数的意义：(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的(即)。K 值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K 值越小，表示反应进行得，反应物转化率。判断正在进行的可逆反应是否平衡及 反应向何方向进行：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：cpCcqDcmAcnBK，反应向逆反应方向进行 程度反应的限度越完全越大越不完全越小判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向
7、进行：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：cpCcqDcmAcnBK，反应向逆反应方向进行判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：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：cpCcqDcmAcnBK，反应向逆反应方向进行判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：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：cpCcqDcmAcnBK，反应向逆反应方向进行判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)
8、，在一定的温度下的任意时刻：cpCcqDcmAcnBK，反应向逆反应方向进行主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测归纳总结学习探究 基础自学落实重点互动探究3 下表为 N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系：T/K373473573673773K3.35109 1.00107 2.45105 1.88104 2.99103由上表数据分析可知：(1)温度升高，K 值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。(2)温度升高，K 值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。放热吸热化学平衡常数只受温度影响 对于吸热反应：升温K增大，降温K减小。对于放热反应：升温K减小，降
9、温K增大。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究使用平衡常数应注意的问题：(1)化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关例如：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 K1，12N2(g)32H2(g)NH3(g)的平衡常数为 K2，NH3(g)12N2(g)32H2(g)的平衡常数为 K3；K1 和 K2 的关系式：。K2 和 K3 的关系式：_。K1 和 K3 的关系式：。(2)在平衡常数表
10、达式中，水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写KcCOcH2cH2O KcCO2cCOK1K22K2K31K1K231主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究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()AKc4H2cFe3O4c3Fec4H2OBK c4H2c4H2OC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 B 表达式固体反应物或生成物，其浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写化学平衡常数是反应的特性常数，只与温度有关，而与反应物、生
11、成物的浓度变化无关，温度改变，平衡一定改变，则常数一定改变主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 基础自学落实重点互动探究2 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：物 质XYZ初始浓度/molL10.10.20平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X 的转化率为 50%B反应可表示为 X3Y2Z，其平衡常数为 1 600C增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数0.05 0.15 0.1 转化浓度/molL-1C 132 平衡常数只与温度有关，增大压强不可能
12、使平衡常数增大主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 基础自学落实重点互动探究3 高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe2O3(s)CO(g)23Fe(s)CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：该反应的平衡常数表达式 K_，H_0(填“”、“”或“”)。因 Fe 和 Fe2O3 均为固体，在平衡常数表达式中不写，故 KcCO2cCO。温度升高，K 减小，说明平衡向左移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，H0。cCO2cCO 0。在一定条件下，将 NO2 与 SO2 以体积比 12 置
13、于密闭容器中发生上述反应，达平衡时 NO2 与 SO2 的体积比为 16，则平衡常数是。NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)起始量(mol)1 2 0 0转化量(mol)xxxx平衡时(mol)1x2xxx解析：设NO2的物质的量为1 mol，则SO2的物质的量为2 mol，参加反应的NO2的物质的量为x mol。题意可知1x2x16，解得 x0.8 K cSO3cNOcNO2cSO20.80.80.21.283。方法点拨 列三段式可将三个状态的量表现的清楚直观。83主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究2已知某个指定反应物的转化率：该反应物的起始浓
14、度该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度100%(1)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)，K0.25。则氢气的转化率是。解析 设氢气的转化率为 x。H2(g)I2(g)2HI(g)起始浓度(molL1)0.01 0.01 0变化浓度(molL1)0.01x0.01x0.02x平衡浓度(molL1)0.010.01x 0.010.01x 0.02xKc2HIcH2cI20.02x20.010.01x20.25x20%。20%主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落
15、实重点互动探究(2)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。解析 N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)2 8 0转化量(mol)2/3 2 4/3平衡时(mol)4/3 6 4/3所以平衡时氮气的体积分数 4/368/3100%15.4%。15.4%主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究化学平衡的计算模式及解题思路(1)计算模式 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)c(初)(molL1)n1n20 0c(molL1)n1xb
16、an1xcan1xdan1xc(平)(molL1)n1(1x)n2ban1xcan1xdan1x(2)解题思路 解题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。巧设未知数：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。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。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究4 在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g
17、)H2O(g)CO2(g)H2(g)。在 500 时，平衡常数 K9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是 0.02 molL1，则此条件下 CO 的转化率为_。CO（g）H2O（g）H2（g）CO2（g）起始浓度(molL1)0.02 0.02 0 0平衡浓度(molL1)0.02x0.02xxx解析 已知 500 时，K9，起始时c(CO)c(H2O)0.02 molL1，设平衡时CO2的浓度为x molL1K cH2cCO2cCOcH2Ox20.02x0.02x9，解得 x0.015所以，CO 的转化率0.015 molL10.02 molL1 100%75%。设未知数确定三个量解题
18、设问题75%主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究学习小结主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 1 2 检测学习效果体验成功快乐3 4 请选择题目解析1下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中，正确的是()A与该反应的压强有关B与反应的温度有关，还与反应本身有关C与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响D只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数K 与反应温度有关，表达式与方程式的书写有关，但与起始浓度、压强无关。B 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择题目解析1 2 3 4 2 高温下
19、，某反应达到平衡，平衡常数 KcCOcH2OcCO2cH2。恒容时，温度升高，H2 浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2 浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为 COH2O催化剂高温 CO2H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)该反应的方程式为温度升高时H2浓度减小，说明在恒容时平衡正向移动，H0恒容时增大压强，H2的浓度不变升高温度，v正和v逆都增大A 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择题目解析1 2 3 4 3对于可逆反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，在一定温度下，其
20、平衡常数为 K，下列条件的 变化中，能使 K 发生变化的是()A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K只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关。C 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择题目解析1 2 3 4 4 在一 定体积的密 闭容器中，进行如下化 学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 T 的关系如下表所示：T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K_。(2)该反应为_反应(填
21、“吸热”或“放热”)。(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。（填字母序号）A容器中压强不变B混合气体中 c(CO)不变Cv 正(H2)v 逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(1)根据化学平衡常数的定义即可得出：KcCOcH2OcCO2cH2。(2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，说明反应混合物中 CO 或水蒸气的浓度越大，即升温平衡向右移动，正反应为吸热反应。(3)该反应为气体总物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关。(4)当 c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)时，K1.0，此时的温度由表中数据可知为 830。cCOcH2OcCO2cH2830吸热BC主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测本讲内容结束请完成课时作业
