第第頁【核心素養(yǎng)目標(biāo)】人教版（2023）高二化學(xué)選擇性必修12.2化學(xué)平衡（第2課時化學(xué)平衡常數(shù)）(共21張PPT)

第二節(jié)化學(xué)平衡

第2課時化學(xué)平衡常數(shù)

人教版選擇性必修1

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義，會根據(jù)化學(xué)反應(yīng)書寫化學(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)行簡單的計算。

3．了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．認(rèn)識溫度是決定化學(xué)平衡常數(shù)的唯一物理量，培養(yǎng)學(xué)生“變化觀念與平衡思想”學(xué)科素養(yǎng)。

2．通過濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小判斷化學(xué)平衡移動的方向，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型誰知”的學(xué)科素養(yǎng)。

素養(yǎng)目標(biāo)

情境引入

在一定溫度下，化學(xué)平衡體系中反應(yīng)物濃度與生成物濃度之間有什么關(guān)系呢？

在457.6℃時，反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)2HI(g)總各物質(zhì)的濃度如下表所示：

常數(shù)

一、化學(xué)平衡常數(shù)

教學(xué)過程

K＝

cp(C)cq(D)

cm(A)cn(B)

對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，該常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），用符號K表示。

1.概念：

2.表達(dá)式：

表達(dá)式中的各物質(zhì)的濃度必須為平衡濃度

教學(xué)過程

3.意義：

K越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行的越完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，K越小，該反應(yīng)進(jìn)行程得越不完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。

(一般來說，當(dāng)K＞105時，該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。)

教學(xué)過程

4.注意：

（1）反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。

(注意：非水溶液中發(fā)生的反應(yīng)，若有水參加或生成，則此時水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)的表達(dá)式中)

（2）化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，由于化學(xué)方程式的書寫不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式不同。

課堂練習(xí)

K=

c4(H2O)

c4(H2)

例1：寫出下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式

例2：寫出下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，找出它們之間的聯(lián)系。

課堂練習(xí)

c2(NH3)

K1＝

c(N2)c3(H2)

c2(NH3)

K2＝

c(N2)c3(H2)

c(NH3)

K3＝

c1/2(N2)c3/2(H2)

教學(xué)過程

總結(jié)：平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系

1．對于同一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；

2．若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都擴(kuò)大或縮小至原來的n倍，則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪或1/n次冪。

3．若干方程式相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積；若干方程式相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之商。

教學(xué)過程

5.影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素

化學(xué)平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一個特征值，通常情況下只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

升高溫度K值增大正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

K值減小正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

降低溫度K值增大正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

K值減小正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

已知方程式A(g)C(g)K1和B(g)D(g)K2用K1、K2表示下列反應(yīng)的平衡常數(shù)。

（1）C(g)A(g)K3=__________

（2）2B(g)2D(g)K4=__________

（3）A(g)+B(g)C(g)+D(g)K5=__________

（4）2A(g)+D(g)B(g)+2C(g)K6=__________

課堂練習(xí)

例3：

1/K1

K22

K1·

K12/K2

二、濃度熵

教學(xué)過程

1．概念

在任意時刻，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，稱為濃度商，常用Q表示。

2．表達(dá)式

對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)濃度商Q＝____________

教學(xué)過程

3．利用濃度商、化學(xué)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向

Q＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；

Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；

Q＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

對于反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有關(guān)說法正確的是()

A．平衡常數(shù)表達(dá)式為

B．增大體系壓強(qiáng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化

C．升高體系溫度，平衡常數(shù)K減小

D．增加C(s)的量，平衡正向移動

典例1．

課堂練習(xí)

【答案】B

【解析】固態(tài)物質(zhì)濃度為“常數(shù)”，視為“1”，不需寫入平衡常數(shù)表達(dá)式，A項(xiàng)錯誤；K只與溫度有關(guān)，因此增大體系壓強(qiáng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化，B項(xiàng)正確；升溫該反應(yīng)正向進(jìn)行，K增大，C項(xiàng)錯誤；增加C(s)的量，平衡不移動，D項(xiàng)錯誤。

已知反應(yīng)①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應(yīng)②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應(yīng)③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是()

A．反應(yīng)①的平衡常數(shù)

B．反應(yīng)③的平衡常數(shù)

C．對于反應(yīng)③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/p>

D．對于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小

典例2．

課堂練習(xí)

【答案】B

【解析】在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，純固體不寫，A錯誤；由于反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K＝K1/k2，B正確；反應(yīng)③中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此ΔH<0，C錯誤；對于反應(yīng)③，在恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，如充入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。

典例3．

課堂練習(xí)

可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Q為濃度商)()

A．Q不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大

B．Q不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率減小

C．Q變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小

D．Q增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大

【答案】C

【解析】當(dāng)可逆反應(yīng)2SO2＋O2SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右進(jìn)行，但O2轉(zhuǎn)化率減小，濃度商Q變小，K不變。

二、化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)計算

教學(xué)過程

在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(H2)=0.0080mol/L.

(1)計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)

(2)在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol,試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度.。

典例4．

教學(xué)過程

典例5．

課堂練習(xí)

將0.1molCO與0.1molH2O氣體混合充入10L密閉容器中，加熱到800℃，充分反應(yīng)