专题2 第二单元 第3课时 化学平衡常数
化学平衡常数
专题二第二单元化学反应的方向和限度第3课时化学平衡常数班级：姓名：【学习目标】知道化学平衡常数的意义以及表示方法，能运用化学平衡常数进行简单的计算【学习过程】【问题探究一】我们知道，在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。
那么，当达到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系？请大家完成P48页的交流与讨论。
（1）计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，达到平衡后各物质平衡浓度之间的关系。
（2）通过计算同学们是否发现什么规律？其中浓度的指数与化学方程式有何关系？（3）如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢？如在一定条件下，可逆反应H2 + I2(g) 2HI，起始以及平衡时各物质的浓度如下表（25℃）所示。
他们的浓度间存在何种关系？【知识归纳】【问题探究二】1、观察课本P48表2-7中卤化氢生成反应的平衡常数（25℃），你有何发现？2、观察课本P49表2-8中数据，你可得出平衡常数和温度间有何关系？3、观察课本P49表2-9中部分可逆反应的平衡常数表达式，总结书写平衡常数表达式有哪些注意事项？【问题探究三】除了化学平衡常数外，还可以用平衡转化率表示一定温度下某反应的限度。
某一反应物的平衡转化率可表示为：。
例1：某温度下，向10L真空容器中注入1.00 mol H2(g) 和1.00 mol I2(g)，反应平衡后I2(g)的浓度为0.020 0 mol·L-1。
试求该温度下H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数。
例2：在一密闭容器中，CO与H2O混合加热到800℃达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.200 mol·L-1和0.200mol·L-1，求达到平衡时CO转化为CO2转化率是多少？例3：850K时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得：SO2、O2和SO3的浓度分别为6.0×10-3 mol·L-1 、8.0×10-3 mol·L-1和4.4×10-2 mol·L-1。
第2章 第3节 第4课时 化学平衡常数(学案)
第4课时 化学平衡常数[核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数1．化学平衡常数的概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物 与反应物 的比值是一个常数(简称 )，用符号K 表示。
2．化学平衡常数的表达式对于一般的可逆反应，m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)，当在一定温度下达到平衡时，K ＝ 。
注意：化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。
3．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。
K 值越大，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 ； K 值越小，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 。
4．化学平衡常数的影响因素在化学方程式一定的情况下，K 只受温度影响。
(1)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( ) (2)K 值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大( ) (3)K 值越大，该可逆反应的速率越快( )(4)对于一个可逆反应达到平衡状态后，改变条件使K 值改变，平衡一定发生移动( ) (5)化学方程式中的固态或纯液态物质的浓度不能代入平衡常数表达式( )1．写出下列反应的化学平衡常数表达式。
N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) K 1＝______________；12N 2(g)＋32H 2(g)NH 3(g) K 2＝_____________________________________________；2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g) K 3＝______________；由K 1、K 3可知，同一可逆反应的正向反应和逆向反应的平衡常数________________，由K 1、K 2可知化学方程式的化学计量数变为原来的12倍，化学平衡常数__________________。
化学平衡常数pptx
(2)表达式:对于一般的可逆反应 mA(g)+nB(g)
常数的表达式为
pC(g)+qD(g),平衡
(C)·(D)
K=
。
(A)·(B)
(3)意义:①K 值越大,说明正反应进行的程度越大,反应物的转化率
越大;反之就转化越不完全,转化率就越小。
②K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
当堂检测
迁移与应用
例 3 一定温度下的密闭容器中存在如下反应:H2(g)+I2(g)
2HI(g);已知 c 始(H2)=0.4 mol·
L-1,c 始(I2)=1 mol·
L-1,经测定该反应在该
温度下的平衡常数 K=64,试判断:
(1)当 H2 转化率为 50%时,该反应是否达到平衡状态?
“是”或“否”)。若未达到,正在向哪个方向进行?
KETANG HEZUO TANJIU
当堂检测
表二:N2 O4 (g)
2NO2 (g)
无色
ΔH>0
红棕色
初始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
c(N2O4)
c(NO2)
c(N2O4)
c(NO2)
298
0.050
0
0.021 75
0.056 50
333
0.050
0
0.004 88Βιβλιοθήκη 0.090 1第 3 课时 化学平衡常数
序言
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第三课时化学平衡常数
第三课时化学平衡常数【学习目标】：1、化学平稳常数的概念2、运用化学平稳常数对化学反应进行的程度判定3、运用化学平稳常数进行运算，转化率的运算【学习过程】：［引言］当一个可逆反应达到化学平稳状态时，反应物和生成物的浓度之间有如何样的定量关系，请完成44页［咨询题解决］，你能得出什么结论？一、化学平稳常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平稳状态时，生成物浓度以系数为指数的幕的乘积与反应物浓度以系数为指数的幕的乘积的比值是一个常数。
那个常数确实是该反应的化学平稳常数〔简称平稳常数〕2、表达式：关于一样的可逆反应，mA〔g〕+ nB〔g〕__-pC〔g〕+ qD〔g〕当在一定温度下达到平稳时，K==c p(C) c q(D)/c m(A) c n(B)阅读45页表2-7,你能得出什么结论？3、平稳常数的意义：〔1〕平稳常数的大小反映了化学反应进行的程度〔也叫反应的限度〕。
K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率—。
〔2〕判定正在进行的可逆是否平稳及反应向何方向进行：关于可逆反应：mA(g)+ nB(g) — pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Q c=C p(C) C q(D)/C m(A) C n(B)，叫该反应的浓度商。
Q c v K ，反应向正反应方向 进行Q c = K ，反应处于平稳状态 Q c > K ，反应向逆反应方向进行〔3〕利用K 可判定反应的热效应假设升高温度，K 值增大，那么正反应为 吸热 反应（填”吸热'’或”放热〃）。
假设升高温度，K 值减小，那么正反应为 放热 反应（填”吸热'’或”放热〃）。
阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论？ 二、使用平稳常数应注意的几个咨询题：1、 化学平稳常数只与 _________ 有关，与反应物或生成物的浓度无关。
第三课时 化学平衡常数
【例】现有反应:CO(g)+H2O(g) 现有反应: + △H>0.在850℃时,K=1. . ℃ = . (1)若升高温度到 若升高温度到950℃ 时 , 达到平衡时 达到平衡时K 若升高温度到 ℃ ""小于 小于" 等于" . 于""小于"或"等于").
CO2(g)+H2(g); +
的是1mol CO和 4mol (2)若温度不变,上容器中充入 的是 )若温度不变, 和 的平衡浓度和转化率是多少. H2O(g), CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少. , 和 的平衡浓度和转化率是多少
CO:0.1mol/L 80%
H2O:1.6mol/L 20%
小结
温度一定时,对于一个化学反应, 温度一定时,对于一个化学反应, 平衡常数虽然一定, 平衡常数虽然一定,但不同的反应 物的平衡转化率可能不同. 物的平衡转化率可能不同.不能脱 离具体的反应物谈平衡转化率. 离具体的反应物谈平衡转化率.
一定条件下,在体积为 的密闭容器中 的密闭容器中, 一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与 氢气反应生成甲醇(催化剂为 催化剂为Cu 氢气反应生成甲醇 催化剂为 2O/ZnO):CO(g)+ : + 2H2(g) CH3OH(g)
n(甲醇)/mol
D
n(A) 根据题意完成下列各题: 根据题意完成下列各题: (1)反应达到平衡时, [CH 3OH] n(B) 反应达到平衡时, 反应达到平衡时 2 [CO] H 2] , [ 平衡常数表达式K= 平衡常数表达式 = 0
书写平衡常数关系式的规则
2)同一化学反应, 2)同一化学反应,可以用不同的化学反应式来 同一化学反应 表示, 表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关 系式及相应的平衡常数. 系式及相应的平衡常数. 2NH3 (g) 例 N2 (g) + 3 H2 (g) K1 = 1.60 × 10 5 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 × 10 2
微专题2 全面突破化学反应速率、化学平衡常数及转化率的判断与计算
v(N2O5)＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2 kPa·min－1。
123456
解析 答案
③若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)_大__于__ 63.1 kPa(填“大小”“等于”或“小于”)，原因是温__度__提__高__，__体__积__不__变__， _总__压__强__提__高__；__N_O_2_二__聚__为__放__热__反__应__，__温__度__提__高__，__平__衡__左__移__，__体__系__物__质__的__ _量__增__加_，__总__压__强__提__高___。
(3)依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小 n 倍，则新平衡常数 K′与
原平衡常数 K 间的关系是 K′＝Kn 或 K′＝n K。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各 分步反应平衡常数之积。
2.转化率、产率及分压的计算
微专题2 全面突破化学反应速率、化学平衡 常数及转化率的判断与计算
核心知识透析
1.化学平衡常数 (1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程 度越大。K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度 有关。 (2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋ qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝ccmpCA··ccqnDB。另可用压强平衡常 数表示： Kp＝ppmpCA··ppqnDB[p(C)为平衡时气体 C 的分压]。
化学反应的平衡常数和平衡常数表
化学反应的平衡常数和平衡常数表化学反应中的平衡常数是描述反应物浓度与反应物之间的关系的数值。
它是一个十分重要的物理量，用于衡量化学反应的平衡程度和预测反应的方向。
平衡常数表则是一种整理了不同化学反应的平衡常数数值的表格。
一、平衡常数的定义和意义平衡常数（K）是在给定温度下，当化学反应达到平衡时，正比于反应物浓度的一个数值。
对于一般形式的反应：aA + bB ⇌ cC + dD反应的平衡常数的表达式为：K = [C]^c × [D]^d / ([A]^a × [B]^b)其中，[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B、C、D 的浓度。
平衡常数的数值大小可以表征反应的平衡位置和方向，当K > 1 时，反应被驱使向前方向进行；当 K < 1 时，反应被驱使向逆方向进行；当K = 1 时，反应处于平衡状态，产品和反应物的浓度保持不变。
二、平衡常数的求解平衡常数可以通过实验测量反应物和生成物的浓度来计算，也可以通过反应方程式和反应物浓度的定义直接确定。
以以下反应为例：2A + 3B ⇌ 4C + 5D假设反应达到平衡时，A、B、C、D 的浓度分别为 [A]、[B]、[C]、[D]，则根据平衡常数的定义：K = [C]^4 × [D]^5 / ([A]^2 × [B]^3)在已知反应物初始浓度的条件下，可以通过对反应物浓度的变化进行实验测量，利用平衡常数的定义式进行计算得到平衡常数的数值。
三、平衡常数表的作用平衡常数表是化学实验室中常用的工具，它记录了大量不同化学反应的平衡常数数值。
通过平衡常数表，我们可以更好地理解反应物之间的关系，并对反应进行预测和评估。
平衡常数表按照不同的反应类型、反应物种类和温度进行分类，其中每个反应对应一个平衡常数数值。
通过参考平衡常数表，我们可以了解某个特定反应的平衡常数数值范围，从而判断反应的平衡位置和方向，并进行反应条件的优化。
高中化学 第二章 第三节 化学平衡-化学平衡常数2 新人教版选修4
（1）CO的平衡浓度和转化率。
（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
（3）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题 干的条件下还要充入 H2O(g) 物质的量为多少。
注：温度一定时，对于一个化学反应，平衡常数虽然 一定，但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能 脱离具体的反应物谈平衡转化率。
2、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下
反应： 2NO2
2NO+O2，在平衡时各物质的浓度
分别是c(NO2) =0.06mol/L, c(NO)=0.24mol/L,
试求：在该温度下。
（1）此反应的浓度平衡常数。
（2）若SO2(g) 、 NO2(g)的初始浓度均增大到 3mol/L,则SO2转化率变为多少？
4、在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g)பைடு நூலகம்发生
反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) 800℃时反
应达平衡,若k=1.求：
c(O2)=0.12mol/L.试求：
（1）该温度下反应的平衡常数。
（2）开始时NO2的浓度。 （3） NO2的转化率。
3 、反应SO2(g)+ NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ,若
在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的
SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡 状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，
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第3课时 化学平衡常数
[核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。
2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数
1．化学平衡状态时的浓度数据分析
(1)NO 2、N 2O 4的相互转化是一个可逆反应：2NO 2(g)
N 2O 4(g)。
在25 ℃时，如果用不同起
始浓度的NO 2或N 2O 4进行反应，平衡后得到以下实验数据。
请根据表中已知数据填写空格：
起始浓度/mol·L －
1 平衡浓度/mol·L －
1 平衡浓度关系 c (NO 2) c (N 2O 4) c (NO 2) c (N 2O 4) c (N 2O 4)
c (NO 2)
c (N 2O 4)
c 2(NO 2)
2.00×10－
2 0 6.32×10－
3 6.84×10－
3 1.08 1.71×102 3.00×10－2
0 8.00×10－3
1.10×10－2 1.38 1.72×102 0
2.00×10－
2 9.46×10－
3 1.52×10－2 1.61 1.70×102 0
0.100
2.28×10－
2
8.86×10－2
3.89
1.70×102
(2)根据上表数据，判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) ①一定温度下，N 2O 4和NO 2的平衡浓度相等(×) ②一定温度下，N 2O 4与NO 2的平衡浓度之比相等(×) ③一定温度下，平衡时c (N 2O 4)c 2(NO 2)近似相等(√)
2．化学平衡常数的概念与表达式 (1)概念
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(简称平衡常数)，用符号K 表示。
(2)表达式
对于一般的可逆反应，m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，当在一定温度下达到平衡时，K ＝
c p (C )·c q (D )
c m (A )·c n (B )。
3．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小定量反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K 值越大，表示反应进行得越完全，当K >105时，该反应进行完全。
K 值越小，表示反应进行得越不完全，当K <10
－5
时，该反应很难发生。
4．化学平衡常数的影响因素
(1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。
(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。
①放热反应，温度升高，K值减小；
②吸热反应，温度升高，K值增大。
(1)平衡常数表达式中，可以是任何物质的任意浓度()
(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数()
(3)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大()
(4)K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大()
(5)K值越大，该可逆反应的速率越快()
(6)对于一个可逆反应达到平衡状态后，改变条件使K值改变，平衡一定发生移动() 答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√
1．写出下表中各反应的平衡常数表达式
化学方程式 平衡常数表达式 2NO 2
N 2O 4 K ＝c (N 2O 4)c 2(NO 2)
NO 2
1
2N 2O 4
K ＝
12
242N O NO c c ()
()
2Fe 3＋＋Fe 3Fe 2＋
K ＝c 3(Fe 2＋
)c 2(Fe 3＋)
Br 2＋
H 2O
H ＋
＋Br －
＋HBrO
K ＝c (H ＋
)·c (Br －
)·c (HBrO )c (Br 2)
2.已知：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为K 1，12N 2(g)＋3
2
H 2(g)
NH 3(g)的平衡常数
为K 2，NH 3(g)
12N 2(g)＋3
2
H 2(g)的平衡常数为K 3。
①写出K 1和K 2的关系式：K 1＝K 22；②写出K 2和K 3的关系式：K 2·K 3＝1； ③写出K 1和K 3的关系式：K 1·K 23＝1。
3．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下 ①C(s)＋CO 2(g)2CO ΔH 1 K 1
②CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g) ΔH 2 K 2 ③C(s)＋H 2O(g)
CO(g)＋H 2(g) ΔH 3 K 3
则ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者关系为ΔH 3＝_________________________________________，K 1、K 2、K 3三者关系为K 3＝________。
答案 ΔH 1＋ΔH 2 K 1·K 2
解析 方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两方程式平衡常数的乘积(或商)。
(1)化学平衡常数表达式书写注意事项
①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。
②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一化学反应正逆反应的化学平衡常数互为倒数。
(2)两反应的平衡常数分别为K 1、K 2，若两反应相加，则总反应的平衡常数K ＝K 1·K 2。
二、化学平衡常数的有关计算。