第4課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù),第二章第三節(jié)化學(xué)平衡,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義，會(huì)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)書(shū)寫(xiě)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式。 2.能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.數(shù)據(jù)分析 (1)NO2、N2O4的相互轉(zhuǎn)化是一個(gè)可逆反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。在25 時(shí)，如果用不同起始濃度的NO2或N2O4進(jìn)行反應(yīng)，平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)填寫(xiě)空格：,一、化學(xué)平衡常數(shù),1.08,1.71102,1.38,1.72102,1.62,3.89,1.71102,1.70102,(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”) 一定濃度下，N2O4和NO2的平衡濃度相等( ) 一定濃度下，N2O4與NO2的平衡濃度之比相等( ) 一定濃度下，平衡時(shí) 近似相等( ),2.化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達(dá)式 (1)概念 在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù)(簡(jiǎn)稱 )，用K表示。 (2)表達(dá)式：對(duì)于一般的可逆反應(yīng)，mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，當(dāng) 在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，K 。,濃度冪之積,濃度冪之積,平衡常數(shù),寫(xiě)出K1和K2的關(guān)系式： ； 寫(xiě)出K2和K3的關(guān)系式： ； 寫(xiě)出K1和K3的關(guān)系式： 。,K2K31,3.化學(xué)平衡常數(shù)的意義 已知：25 時(shí)，鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù)：,請(qǐng)比較表中K值的相對(duì)大小，說(shuō)明平衡常數(shù)的意義： 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的 (也叫 )。 K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越 ，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越 ； K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越 ，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越 。,程度,反應(yīng)的限度,完全,大,不完全,小,4.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用 已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：,由上表數(shù)據(jù)分析可知： (1)溫度升高，K值減小，則正反應(yīng)為 (填“吸熱”或“放熱”，下同)反應(yīng)。 (2)溫度升高，K值增大，則正反應(yīng)為 反應(yīng)。,放熱,吸熱,(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng) 在平衡常數(shù)表達(dá)式中，水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫(xiě)。 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)。 (2)對(duì)于給定的反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受 影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。 (3)由溫度、平衡常數(shù)的變化判斷反應(yīng)熱 升高溫度，K值增大，H0；K值減小，H0。 降低溫度，K值增大，H0；K值減小，H0。,溫度,例1某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K，下列對(duì)K的說(shuō)法正確的是 A.溫度越高，K一定越大 B.如果mnp，則K1 C.若縮小反應(yīng)器的容積，能使平衡正向移動(dòng)，則K增大 D.K值越大，表明該反應(yīng)越有利于C的生成，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,答案,解析,解析對(duì)于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，K只是溫度的函數(shù)，溫度一定，K一定，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；,K ，故由mnp，無(wú)法計(jì)算K的數(shù)值，B錯(cuò)誤；,因該反應(yīng)的熱效應(yīng)不確定，A錯(cuò)誤； K越大，該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，D正確。,例2在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示：,答案,回答下列問(wèn)題： (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K_。,(2)該反應(yīng)為_(kāi)(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。,答案,解析,吸熱,解析溫度越高，K值越大，說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。,答案,解析,(3)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)。該溫度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。,解析由題意可得K1，查表可知溫度為830 。設(shè)反應(yīng)的CO2為x mol，則消耗掉的H2為x mol，生成的CO和H2O均是x mol(設(shè)體積為V L)，則,830,50%,則CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。,答案,解析,(4)在800 時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 molL1，c(H2)為1.5 molL1，c(CO)為1 molL1，c(H2O)為3 molL1，則反應(yīng)_(填“正向進(jìn)行”“逆向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。,逆向進(jìn)行,則反應(yīng)逆向進(jìn)行。,特別提醒,利用Q和K的相對(duì)大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 (1)化學(xué)平衡常數(shù)K與Q的表達(dá)式相同，但各物質(zhì)的濃度不同，K中各物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度，而Q中是任一時(shí)刻的濃度。 (2) Q和K的相對(duì)大小與反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系 Q<K反應(yīng)正向進(jìn)行；QK反應(yīng)處于平衡；QK反應(yīng)逆向進(jìn)行。,二、化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算,2.計(jì)算思路 (1)巧設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。 (2)確定三個(gè)量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按1中“模式”列表。 (3)解題設(shè)問(wèn)題：明確“始”“變”“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，得出題目答案。,例3已知可逆反應(yīng)NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H0。在一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)， 達(dá)平衡時(shí)NO2與SO2的體積比為16，則平衡常數(shù)K是_。,答案,解析,解析設(shè)NO2的物質(zhì)的量為1 mol，則SO2的物質(zhì)的量為2 mol，參加反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為x mol。,NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) 起始量(mol) 1 2 0 0 轉(zhuǎn)化量(mol) x x x x 平衡時(shí)(mol) 1x 2x x x,例4可逆反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749 K時(shí)，K ，則： (1)當(dāng)CO和H2O的起始濃度均為2 molL1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。,答案,解析,60%,解析設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為x molL1，,CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(molL1) 2 2 0 0 轉(zhuǎn)化(molL1) x x x x 平衡(molL1) 2x 2x x x,(2)當(dāng)CO的起始濃度仍為2 molL1，H2O的起始濃度為6 molL1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。,答案,解析,85%,解析設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為y molL1，,CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(molL1) 2 6 0 0 轉(zhuǎn)化(molL1) y y y y 平衡(molL1) 2y 6y y y,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是 A.化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，與溫度無(wú)關(guān) B.兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，平衡常數(shù)均不變 C.化學(xué)平衡常數(shù)等于某一時(shí)刻生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的 比值 D.溫度一定，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),答案,1,2,3,4,5,A.2 500 B.100 C.4104 D.2102,答案,解析,1,2,3,4,5,3.在某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說(shuō)法正確的是 A.K越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 B.K越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變 D.K隨溫度和壓強(qiáng)的改變而改變,答案,1,2,3,4,5,4.在一定溫度下的密閉容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得n(H2)0.5 mol，下列說(shuō)法不正確的是 A.在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K1 B.平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無(wú)關(guān) C.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50% D.平衡時(shí)n(H2O)0.5 mol,答案,解析,1,2,3,4,5,解析CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始/mol 1 1 0 0 轉(zhuǎn)化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5,1,2,3,4,5,由化學(xué)方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得A、C、D項(xiàng)正確。 平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。,5.2017全國(guó)卷，28(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g)。在610 K時(shí)，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。 H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1_%，反應(yīng)平衡常數(shù)K_。,答案,1,2,3,4,5,解析,2.5,0.002 85,解析對(duì)于反應(yīng) H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g) 初始(mol) 0.40 0.10 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) x x x x 平衡(mol) 0.40 x 0.10 x x x,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,在620 K重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率2_1，該反應(yīng)的H_0。(填“”“<”或“”),答案,1,2,3,4,5,解析,解析根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610 K升高到620 K時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03，所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大，21；根據(jù)題意可知：升高溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故H0。,向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是_(填標(biāo)號(hào))。 A. H2S B. CO2 C.COS D.N2,答案,1,2,3,4,5,解析,解析增大CO2的濃度，平衡正向移動(dòng)，使更多的H2S反應(yīng)，所以H2S轉(zhuǎn)化率增大，故B正確。,