第2章 第2节 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数【新教材】人教版高中化学
高中化学第2章 第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数教案新人教版选择性必修第一册

第1课时化学平衡状态化学平衡常数发展目标体系构建1.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
一、化学平衡状态1.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即:(1)逆:研究的对象是可逆反应。
(2)等:化学平衡的条件是v正和v逆相等。
(3)动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
(4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值。
(5)变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
二、化学平衡常数1.浓度商对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在任意时刻的c p C·c q Dc m A·c n B 称为浓度商,常用Q表示。
2.化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),平衡常数的表达式为K=c p C·c q Dc m A·c n B。
(2)注意事项①化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同,如N 2+3H 22NH 3,K =a 则有:2NH 3N 2+3H 2,K ′=1a 。
12N 2+32H 2NH 3,K ″=a 。
(3)意义K 值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
人教版高中化学选择性必修第1册 第2章第2节第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数

解析 固态物质浓度为“常数”,视为“1”,不需写入平衡常数表达式,A 项错 误;K 只与温度有关,因此增大体系压强,平衡常数 K 不发生变化,B 项正确;升温该 反应正向进行,K 增大,C 项错误;增加 C(s)的量,平衡不移动,D 项错误。
2.已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s) +H2O(g),在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2,该温度下反应③:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法正确的是( B )
2.平衡转化率(α) (1)表达式 对于反应:aA+bB cC+dD,反应物 A 的转化率可以表示为 α(A)= A的初始A浓的度初-始A浓的度平衡浓度×100%=c0Ac0-AcA×100%= 反 反应 应物 物转 起化 始的 的物 物质 质的 的量 量或 或浓 浓度 度、 、体 体积 积×100%。
研•互动课堂
知识点 1 化学平衡状态
基础通道
1.化学平衡状态的建立
(1)在一定条件下,把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入一密闭容器中,在一定条件下发生 反应。根据要求填表:
N2(g)+3H2(g) 反应物浓度
2NH3(g) v正
生成物浓度 v 逆
开始时 c(N2) 1 __最__大_____c(H2) 2 _最__大___ 3 _最__大___ 4 _0__ 5 _0__
(1)平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大。 (2)对于一个可逆反应,平衡正向移动时,平衡常数不一定增大。 (3)在平衡常数表达式中,反应物浓度和生成物浓度都用平衡浓度。
情境体验 (1)氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的 75%,因此氢能被称为人 类的终极能源。氢气是一种绿色能源,又是一种重要的化工原料。如何将水中的氢释放 出来是目前氢能研究的重要课题。 以生物材质(以 C 计)与水蒸气反应制取 H2 是一种低耗能、高效率的制 H2 方法。该 方法由气化炉制造 H2 和燃烧炉再生 CaO 两步构成。气化炉中涉及的反应为 Ⅰ.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) K1; Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K2; Ⅲ.CaO(s)+CO2(g) CaCO3(s) K3。 该工艺制 H2 总反应可表示为 C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g),用 K1、 K2、K3 的代数式表示此反应的平衡常数 K。
人教版高中化学选择性必修第一册第二章 第二节 第1课时 化学平衡状态和化学平衡常数(课件PPT)

应用
②判断反应的热效应,若升高温度,K值越大,则正反应为吸 热反应;反之,K值减小,则正反应为放热反应③用于计算平
衡浓度,物质的量分数、转化率等
说明:①对于一个可逆反应,浓度平衡常数的表达式不是唯一 的,它与化学反应方程式的书写有关。化学反应方程式的书 写不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数的 表达式就不同。
可知为4 mol·L-1,则①的平衡常数K1=[NH3]平·[HI]平=
5×4=20,C正确。
[答案] C
谢 谢!
[解析] 若反应向右进行,则X2、Y2、Z三种物质的物质的量 浓度范围依次是:0~0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1~0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1~0.4 mol·L-1;若反应向左进行, 则X2、Y2、Z三种物质浓度范围依次是:0.1 mol·L-1~0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1~0.4 mol·L-1、0~ 0.2 mol·L-1。
①NH4I(s)
NH3(g)+HI(g);②2HI(g)
H2(g)+I2(g)。达
到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1 c(HI)=4 mol·L-1,则此温度
下反应①的平衡常数为
()
A.9
B.16
C.20
D.25
[解析] 由H2和HI的平衡浓度可推算出①反应生成的HI和 NH3的浓度都为0.5×2+4=5 mol·L-1,由于NH3没有转 化,其平衡浓度仍为5 mol·L-1,而HI的平衡浓度由题意
密度一定(ρ= )
不一定 平衡
反应体系内有有色物质时,颜色稳 颜色
定不变
平衡
注意:可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据: (1)正反应速率和逆反应速率相等。 (2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。 依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时,最
《化学平衡—化学平衡常数》课件(3篇)

《化学平衡—化学平衡常数》课件(3篇)第一篇:化学平衡与化学平衡常数的基本概念一、化学平衡1. 定义:化学平衡是指在封闭系统中,正反两个化学反应的速率相等,导致各反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
2. 特点:(1)动态平衡:正反反应仍在进行,但速率相等,宏观表现为浓度不变。
(2)可逆性:在化学平衡状态下,反应可逆,即反应物可以重新生成。
(3)自发性:在一定条件下,反应会自动达到平衡状态。
二、化学平衡常数1. 定义:化学平衡常数K表示在特定温度下,反应物和生成物浓度比的稳定值。
2. 表达式:对于反应aA + bB = cC + dD,其平衡常数K为:K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b3. 特点:(1)只与温度有关,与浓度、压强等无关。
(2)K值越大,生成物浓度相对越大,反应进行得越彻底。
(3)K值与化学反应的平衡状态密切相关。
三、化学平衡与化学平衡常数的关系1. 判断平衡状态:当反应的实际浓度比Q与平衡常数K相等时,反应达到平衡状态。
Q = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b2. 改变平衡状态:通过改变温度、浓度、压强等条件,可以改变平衡常数K,从而影响化学平衡。
第二篇:化学平衡常数的计算与应用一、化学平衡常数的计算1. 已知反应物和生成物的浓度,直接代入公式计算K值。
2. 已知反应物和生成物的分压,代入公式计算K值。
3. 根据反应的平衡状态,利用Q值和K值的关系判断反应进行的方向。
二、化学平衡常数的应用1. 判断反应进行方向:当Q < K时,反应向生成物方向进行;当Q = K时,反应达到平衡状态;当Q > K时,反应向反应物方向进行。
2. 计算反应物的转化率:通过K值和反应物的初始浓度,可以计算反应物的转化率。
3. 优化化学反应条件:通过调整温度、浓度等条件,使K 值达到最大,从而提高反应的转化率和产率。
三、实例分析以H2 + I2 = 2HI的反应为例,已知H2、I2和HI的浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L和0.3 mol/L,计算K值并判断反应进行的方向。
化学平衡常数课件高二上学期化学人教版选择性必修1

思考:同一反应的正逆反应的平衡常数有什么关系?
例如: 2NO(g) + O2(g) ⇌ 2NO2(g) K1 2NO2(g) ⇌ 2NO(g) + O2(g) K2
则有:K2 = 1 / K1
结论:对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
思考:化学平衡常数的单位问题
对于可逆反应: mA + nB ⇌ pC + qD
为了提高过氧化氢异丙苯的转化率,反应进行时需及时从溶液体 系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化 如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x mol·L-1,反应过程
中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是 AC
A.a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等 B.b、c两点的逆反应速率:v(b)<v(c) C.100 ℃时,0~5 h 之间丙酮的平均反应速率为0.14x mol·L-1·h-1
3. 利用K随温度的变化,判断反应的焓变
已知:反应①:Fe(s)+CO2(g) ⇌ FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1; 反应②:Fe(s)+H2O(g) ⇌ FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2, 在温度973 K和1173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
(1)反应①是__吸__热____(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)现有反应③:CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g),请写出该反应的平衡常数K3 的 数学表达式:K3=___________。 (3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式 K3=K1 / K2 ,据此关系式 及上表数据,也能推断出反应③是 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应。
《化学平衡—化学平衡常数》课件

《化学平衡—化学平衡常数》课件一、引言化学平衡是化学反应中一个重要的概念,它描述了在特定条件下,正反反应速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
化学平衡常数则是衡量化学平衡状态的一个重要参数。
本课件将详细介绍化学平衡及化学平衡常数的相关知识。
二、化学平衡1. 化学平衡的定义化学平衡是指在封闭系统中,反应物和生成物的浓度不再随时间变化,正反反应速率相等的状态。
此时,反应物和生成物的浓度保持恒定,但并不意味着反应已经停止。
2. 化学平衡的动态特征化学平衡是一种动态平衡,即反应物和生成物仍然在进行反应,但正反反应速率相等,使得浓度保持不变。
当外界条件发生变化时,平衡状态会发生改变,反应物和生成物的浓度会重新调整。
3. 影响化学平衡的因素(1)温度:温度变化会影响反应物和生成物的浓度,从而改变平衡状态。
(2)压力:压力变化主要影响气体反应的平衡状态。
(3)浓度:反应物和生成物的浓度变化会影响平衡状态。
(4)催化剂:催化剂不参与反应,但能改变反应速率,从而影响平衡状态。
三、化学平衡常数1. 化学平衡常数的定义化学平衡常数(K)是一个表征化学平衡状态的数值,它等于反应物和生成物浓度的乘积之比,幂次与化学计量数相同。
对于一般反应:aA + bB ⇌ cC + dD化学平衡常数K可以表示为:K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物和生成物的浓度。
2. 化学平衡常数的特性(1)化学平衡常数是温度的函数,与温度有关。
(2)化学平衡常数与反应物和生成物的浓度无关。
(3)化学平衡常数与反应的方向无关。
(4)化学平衡常数可以用于判断反应进行的程度。
3. 化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度:K值越大,反应进行得越完全;K值越小,反应进行得越不完全。
(2)计算反应物和生成物的浓度:已知K值和反应物的初始浓度,可以计算反应达到平衡时生成物的浓度。
第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率-2024-2025学年高中化学选择性必修

第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率【课程标准要求】1.知道化学平衡常数的含义,会书写化学平衡常数表达式。
2.会利用化学平衡常数进行反应程度的判断。
3.知道平衡转化率的含义,能进行平衡常数、平衡浓度、平衡转化率的计算。
一、化学平衡常数1.表达式(1)对于化学反应:a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),K=c c平(C)·c d平(D)c a平(A)·c b平(B),温度一定时,K为常数,称为化学平衡常数,简称平衡常数。
(2)对于有纯固体或纯液体参与的反应,纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。
2.意义K值越大,反应进行的程度越大,反应物转化率越大。
一般K>105时,认为该反应可以进行的较完全。
3.影响因素K只受温度影响,与反应物和反应产物的浓度无关。
【微自测】1.下列描述中,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度(×)(2)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定增大(×)(3)K值越大,表明可逆反应正向进行的程度越大(√)(4)化学方程式中的固态或溶剂不能代入平衡常数表达式(√)二、平衡转化率1.表达式对于化学反应a A+b B c C+d D,反应物A的平衡转化率可以表示为α(A)=初始时A的物质的量-平衡时A的物质的量初始时A的物质的量×100%2.规律(1)同一反应的不同反应物,其转化率可能不同;当按照反应系数之比投入反应物时,反应物转化率相同。
(2)多种反应物参加反应时,提高一种反应物的浓度,可以提高其他反应物的转化率,而该反应物本身的转化率会降低。
【微自测】2.下列描述中,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度(√)(2)平衡常数大的化学反应其转化率也一定大(×)(3)化学平衡常数和转化率都是只受温度的影响(×)(4)一定温度下的可逆反应,某反应物的平衡转化率与该反应的初始浓度有关(√)一、化学平衡常数的书写和应用已知:下列三个化学方程式①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1②12N2(g)+32H2(g)NH3(g)K2③NH3(g)12N2(g)+32H2(g)K31.写出平衡常数K1和K2的表达式,并分析K1和K2有什么关系?提示:K1=c2平(NH3)c平(N2)·c3平(H2),K2=c 平(NH 3)c 12平(N 2)·c 32平(H 2),二者的关系:K 1=K 22。
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0
0.01069 0.001141 0.001141 0.00841 0
54.33
根据表中的数据计算出平衡时 [HI ]2 的值,并分析其中规律。
[H2]•[I2]
通过分析实验数据得出:
1、温度不变时, 为常数 用K表示; c2(HI )
c(H ) • c(I ) 让自己的内心藏着一条巨龙,既是一种苦刑,也是一种乐趣。
+x +x
1-x 1-x 平衡c 丈夫清万里,谁能扫一室。
褴褛衣内可藏志。
xx
有志不在年高,无志空活百岁。
K = (1-x)x(1-x ) =1 鸟不展翅膀难高飞。
2
c(CO) : c(H2O) = 1:4 时
CO + H2O CO2 + H2
起始c 1 4
00
转化c -x -x +x +x
平衡c 1-x 4-x x x
有志者能使石头长出青草来。
m
n
K 的单位为(mol·L ) ; {c(C)}p {c(D4、注意事项
化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关
练习:
试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式:
催化剂
2SO2(g)+O2(g)
2SO3 (g)
C(s)+H2O(g)
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ;△H>0
其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO),已知 1100℃,K=0.263
1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L, c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否 处于平衡状态_______(填“是”或“否”), 此时化学反应向
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业
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5
2.化学平衡的特征
必
双
备 知
化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即:
基 达
识
标
自 主
(1)逆:研究的对象是可逆反应。
·
随 堂
预
检
习
(2)等:化学平衡的条件是 v 正和 v 逆相等。
测
·
关 键
(3)动:化学平衡是一种 动态平衡,此时反应并未停止。
能
课 时
力 核
(4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值
2NH3,K
层 作
突
业
破
=a 则有:2NH3
N2+3H2,K′=1a。12N2+23H2
NH3,K″= a。
返
首
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必
双
备
基
知
达
识
(3)意义
标
·
自
随
主 预 习
K
值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行
堂 检
测
的程度越大→反应进行得越 完全→反应物的转化率 越大;反之,就
关
课
键 能 力
随 堂
预
检
习
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
测
·
·
关 键
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
能
课 时
力 核
D.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
分 层
心 突
作
A [根据化学平衡的建立过程可知:反应从正反应方向开始,v 业
破
正最大,v 逆=0,最后达平衡时,v 正=v 逆≠0。] 返 首 页
关 键 能 力
核 心 突 破
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·
双 基 达 标
随 堂 检 测
课
核心突破
时 分
层
作
业
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16
·
必
化学平衡状态的判断方法 双
备 知
(素养养成——宏观辨识与微观探析)
基 达
识
标
·
自
随
主
堂
预
检
习
德国化学家哈伯(F.Haber,1868~1934)从 1902 年开始研究由氮气和氢 测
·
关 气直接合成氨。于 1908 年申请专利,即“循环法”,在此基础上,他继 课
能
课 时
力 核
Q>K,反应向逆反应方向进行。
分 层
心
作
突
业
破
·
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12
·
必
备
知
识 自
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
主
预 习
(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度。
双 基 达 标
随 堂
(×) 检 测
·
关
(2)催化剂既能改变速率常数,也能改变化学平衡常数。 (×) 课
键 能 力
(3)对于同一可逆反应,升高温度,则化学平衡常数增大。(×)
时 分
核
层
心
(4)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大。 作
突
业
破
(× )
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·
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2.在一定条件下,使 SO2 和 O2 在一密闭容器中进行反应,下
必
双
备 知
列说法中不正确的是(
)
基 达
识
标
·
自 主
A.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
键 能 力
续研究,于 1909 年改进了合成工艺,氨的产率达到 8%。这是工业普遍采
时 分
核
层
心
作
突 破
用的直接合成法。合成氨反应式如下:N2+3H2
2NH3,假设该 业
反应在体积不变的密闭容器中发生反应,分析思考下列问题:
时 分 层 作
突
业
破
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必
备
知
识
自
2.化学平衡常数
主
预 习
(1)表达式
关
对于一般的可逆反应 mA(g)+nB(g)
键
能 力
核 心
数的表达式为 K=ccmpCA··ccqnDB。
突
破
7
双 基 达 标 随 堂 检 测
pC(g)+qD(g),平衡常 课
时 分 层 作 业
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·
必
(2)注意事项
·
·
必
备
知
识 自
3.反应 3Fe(s)+4H2O(g)
主
预 习
ห้องสมุดไป่ตู้
达式 K=______________。
关 键 能 力
[答案]
c4H2 c4H2O
核
心
突
破
14
双
基
达
Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数的表
·
标 随
堂
检
测
课 时 分 层 作 业
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必 备 知 识
关 键 能 力 自
主 预 习
随 堂 检 测
课
自主预习
时 分
层
作
业
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4
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必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
一、化学平衡状态
随 堂
预
检
习
1.化学平衡状态的概念
测
关 键 能
在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率 相等 时, 课 时
力 核
反应物和生成物的浓度均
保持不变
,这表明该反应中物质的转化
分 层
心
作
突 破
达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
主
堂
预 习
断化学平衡状态的标志。
检 测
·
·
关 2.认识化学平衡常数是表征反应限度的
课
键
能 力
物理量,知道化学平衡常数的含义。
时 分
核
层
心 突
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大
作 业
破
小与反应方向间的联系。
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必 备 知 识
必 备 知 识 自
主 预 习
关 键 能 力
核 心 突 破
3
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双 基 达 标
1
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必
第二章 备
知 识
自 主 预 习
关
键 能
第1课时
力
核 心 突 破
双
化学反应速率与化学平衡
·
基 达 标
随 堂
检
第二节 化学平衡
测
化学平衡状态
化学平衡常数
课 时
分
层
作
业
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2
发展目标
体系构建
必 备
1.通过化学平衡状态的建立过程,知道
双 基
知
达
识
自 化学平衡是一种动态平衡,理解并会判
·
标 随
双
备
基
知 识
①化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。 达 标
·
自 主 预
②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
随 堂
检
习
测
作“1”而不代入公式。
关 键 能
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程
课 时
力
分
核 心
式的书写不同,平衡常数的表达式不同,如 N2+3H2
关
课
键 能 力
核 心
提示:K=cNc22N·cH33H 2;增大压强,增大 N2 的浓度,平衡均正
时 分 层 作
突
业
破 向移动,但平衡常数 K 不变。
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·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
3.利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向
随 堂
预
检
习
Q<K,反应向正反应方向进行;
测
关 键
Q=K,反应处于平衡 状态;
越
不完全,转化率就越小。当
K>105
时,该反应就进行得基本完全了。
时 分
核
层
心
作
突
业
破
·
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10
·
必
双
备
基
知 识
对于可逆反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其平衡
达 标
·
自
随
主 预
常数 K 的表达式是什么?若保持其他条件不变,分别增大压强、增
堂 检
习
测
大 N2 浓度,平衡如何移动?平衡常数 K 如何变化?
。
分 层
心
作
突 破
(5)变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建 业
·
立新的平衡。
返
首
页
6
·
必
双
备
基
知
达
识
自
二、化学平衡常数
·
标 随
主
堂
预 习
1.浓度商
检 测
关
对于一般的可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在任意 课