新教材高中化学人教版选择性第一册课件-第二节-第2课时-化学平衡常数.pptx

第2课时化学平衡常数第二章2021内容索引0102课前篇 素养初探课堂篇 素养提升素养目标1.通过认识化学平衡常数的含义,学会根据化学反应书写化学平衡常数表达式2.形成变化观念与平衡思想,能利用化学平衡常数进行简单的化学平衡计算课前篇 素养初探一、化学平衡常数1.定义在一定温度下,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,这个常数就是该反应的化学平衡常数,通常用符号K 表示2.表达式3.意义及影响因素(1)K越大,说明正反应进行的程度越大,平衡时反应物的转化率越大2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关微思考1】对于化学反应aA+bBcC+dD来说,浓度商的表达式如何?化学反应处于平衡状态时,浓度商Q和平衡常数K的关系如何?提示 化学反应aA+bBcC+dD的浓度商当反应处于平衡状态时,浓度商Q和平衡常数K相等微思考2】当化学平衡常数K数值处于多大范围时,可认为反应完全?提示 一般来说,当K105时,反应就进行得基本完全了二、平衡转化率其中,n转化表示已转化的物质的量n始表示该物质起始时的物质的量c转化表示已转化的该物质的浓度c始表示起始时该物质的浓度。

自我检测1.正误判断(1)化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值)(2)化学平衡常数与浓度有关,与温度无关)(3)在任何条件下,一个可逆反应的化学平衡常数都是一个恒定值)(4)K越大,表明可逆反应正向进行的程度越大)(5)平衡常数和平衡转化率都能体现可逆反应进行的程度)(6)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变) 2.往某恒容密闭容器中充入2molX(g)和amolY(g)发生反应:nX(g)+3Y(g)R(g)+2Q(g)达到平衡时测得生成0.125molR,此时X的转化率为25%,则n值为()A.4B.3C.2D.1答案 A解析 根据反应方程式nX(g)+3Y(g)R(g)+2Q(g),已知平衡时X的转化率为25%,则平衡时转化的X的物质的量为2mol25%=0.5mol,达平衡时测得生成的R为0.125mol,根据物质的转化量之比等于其化学计量数之比可得,n=4课堂篇 素养提升任务务一化学平衡常数的应应用问题探究1.对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡后,再充入一定量N2(温度、容积不变),平衡正移,平衡常数变大,对吗?答案 不对,平衡常数只受温度影响。

2.升高温度平衡常数一定增大吗?答案 不一定,若正反应为吸热反应,则升高温度平衡常数增大,反之则减小深化拓展1.化学平衡常数的应用(1)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越大,正向反应进行的程度越大,即反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,反应进行就越不完全,反应物转化率就越小2)利用K值随温度的变化可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率4)判断平衡移动的方向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于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度有如下关系:,Q为该反应的浓度商则:QK时,反应向逆反应方向进行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和纯液体存在时,由于其浓度可看作常数而不写入表达式3)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,不能用非平衡状态下的浓度值。

素能应用典例1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的关系如表所示:T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6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(填“吸热”或“放热”)反应3)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 此温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为4)在800时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2molL-1,c(H2)=1.5molL-1、c(CO)=1molL-1、c(H2O)=3molL-1,则正、逆反应速率的比较为v(正)(填“”“0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的初始浓度分别为c0(M)=1molL-1,c0(N)=2.4molL-1;达到平衡后,M的平衡转化率为60%,此时N的平衡转化率为;(2)若反应温度不变,反应物的初始浓度分别为c0(M)=4molL-1,c0(N)=amolL-1;达到平衡后,c(P)=2molL-1,a=。

答案 (1)25%(2)6解析 (1)根据题意:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)初始浓度/(molL-1)12.400转化浓度/(molL-1)0.6 0.60.60.6平衡浓度/(molL-1)0.4 1.80.60.6改变反应物用量对转化率(用表示)的影响(1)反应物不止一种时,如:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)只增大一种反应物的浓度,该物质本身的转化率减小,其他反应物转化率增大如增大c(A),则平衡正向移动,(A)减小,(B)增大若同倍数增大c(A)、c(B),其影响结果相当于增大压强当m+n=p+q时,(A)、(B)均不变;当m+np+q时,(A)、(B)均增大;当m+nb+c,(A)增大;若ab+c,(A)减小变式训练2某温度下,向容积为1L的密闭反应器中充入0.10molSO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为()A.8.0102B.1.6103C.3.2103D.4.0102答案 B解析 设反应达到平衡时生成O2的物质的量为xmol2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)起始/mol0.1000平衡/mol0.10-2x2xx所以其逆反应的平衡常数为1600,B项正确。

素养脉络络 随堂检测检测1.(双选)下列关于平衡常数的说法中,正确的是()A.平衡常数只与反应本身及温度有关B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数C.加入催化剂可以改变反应速率,但不改变平衡常数D.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值答案 AC解析 平衡常数只与反应本身及温度有关,催化剂不能改变化学平衡,故加入催化剂不改变平衡常数2.对于反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),反应的化学平衡常数的表达式为()答案 D解析 化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,但固体浓度可视为1,不写入平衡常数的计算式中3.将2.00molSO2和2.00molO2通入1.00L的恒容密闭容器中,1500K时,反应达到平衡,测得SO3的物质的量浓度为0.64molL-1,则平衡时SO2的平衡转化率为()A.30% B.32%C.50%D.18%答案 B解析 因平衡时SO3的物质的量浓度为0.64molL-1,则转化的SO2的物质的量浓度为0.64molL-1,所以4.在一定温度下,将0.20molN2O4气体充入2.0L密闭容器中,间隔一定时间对该容器的气体进行分析,数据如下:时间/s020406080c(N2O4)/(molL-1)0.10c10.050c3c4c(NO2)/(molL-1)0.000.060c20.120.12(1)该反应的平衡常数表达式为,计算20s到40s内二氧化氮的平均反应速率v(NO2)=。

2)若在相同条件下起始时充入NO2气体0.16mol,要计算达到平衡时NO2的转化率,请写出分析求解的思路(不必计算具体结果)本 课 结 束。