2022届高中化学新教材同步选择性必修第一册 第2章 第二节 第2课时 化学平衡常数.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 化学平衡常数 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。 核心素养发展目标 一、化学平衡常数 随堂演练知识落实 课时对点练 二、化学平衡的有关计算 内 容 索 引 1.化学平衡状态时浓度数据分析 分析课本表21457.6 时反应体系H2(g)I2(g) 2HI(g)中各物质的浓 度数据，我们可以发现以下规律： 一、化学平衡常数 2.化学平衡常数的概念 在一定

2、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。 3.浓度商与化学平衡常数的表达式 浓度幂之积 浓度幂之积平衡常数 浓度商 Q (2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K_。 (3)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商 平衡常数时，表明反应达 到化学平衡状态。 等于 4.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 ，反应物的转化率越 ，当K 时， 该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越 ，反应 物的转化率越 。当K 时，该反应很难发生。 5.化学平衡常数的影响

3、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 。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。 程度反应的限度 完全大105 不完全 小 105 主要因素 温度 (1)浓度、温度变化时，平衡常数都会改变() (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)化学平衡常数等于某一时刻的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积 的比值() (5)对于一个达到平衡的可逆反应，升高温度，化学平衡常数一定增大() (6)化学方程式中的固态或纯液态物质不能代入平衡常数表达式() 正误判断正误判断 化学方程式平衡常数表达式 2NO

4、2 N2O4 NO2 N2O4 2Fe3Fe 3Fe2 Br2H2O HBrHBrO 1.写出下表中各反应的平衡常数表达式 深度思考深度思考 1 2 24 2 (N O ) (NO ) c c K _ _ _ _ 写出K1和K2的关系式： ； 写出K2和K3的关系式： ； 写出K1和K3的关系式： 。 K2K31 3.已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下 C(s)CO2(g) 2CO(g)H1K1 CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)H2K2 C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H3K3 则H1、H2、H3三者关系为H3_，K1、K2、K3三者关系为 K3_。 H1

5、H2 K1K2 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 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。 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、 化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 (2)若两反应的平衡常数分别为K1、K2 若两反应相加，则总反应的平衡常数KK1K2。 返回 归纳总结 “三段式”法进行化学平衡的有关计算 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g) nB

6、(g) pC(g)qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初 始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的 量为mx mol。 二、化学平衡的有关计算 (1)模式 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol amx bnx px qx 对于反应物：n(平)n(始)n(转) 对于生成物：n(平)n(始)n(转) (2)基本步骤 确定反应物和生成物的初始加入量； 确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)； 确定平衡量。 1.反应SO2(g)NO2(g) SO3

7、(g)NO(g)，若在一定温度下，将物质的量 浓度均为2 molL1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50%，则在该温度下： (1)此反应的平衡常数为_。1 应用体验应用体验 解析设平衡时SO2的浓度为x molL1 SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g) 初始浓度/molL1 2 2 0 0 平衡浓度/molL1 x x 2x 2x (2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到3 molL1，NO2(g)的初始 浓度仍为2 molL1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2 和NO2的平衡转化率。 c(

8、 SO3) _ molL1，c(SO2)_ molL1。 1.21.8 解析设达平衡时NO的浓度为y molL1 SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g) 初始浓度/molL1 3 2 0 0 平衡浓度/molL1 3y 2y y y 因为温度不变，平衡常数不变，K1 平衡浓度：c(SO3)1.2 molL1，c(SO2)3 molL11.2 molL1 1.8 molL1。 SO2转化率为_， NO2转化率为_。 40%60% 2.(2019湛江高二检测)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些 昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并 达到下列平衡

9、： 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。 (1)反应前H2S的物质的量是_。7 mol 解析利用三段式法计算： CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g) 起始/mol 10 n 0 0 转化/mol 2 2 2 2 平衡/mol 8 n2 2 2 (2)CO的平衡转化率是_。 20% 3.650 时，一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应： C(s)CO2(g) 2CO(g)。平衡时，CO的体积分数为40%，总压强为p总。 (1)平衡时CO2的转化率为_。 25% 解析设开始加入1 mol CO2，反应掉了x mol CO2，则有 C(s)C

10、O2(g) 2CO(g) 始态/mol 1 0 变化/mol x 2x 平衡/mol 1x 2x (2)已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp_。 0.27p总 解析平衡时CO的体积分数为40%，则CO2的体积分数为60% (1)理解Kp含义 在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数 叫压强平衡常数。 方法指导 (2)运用计算技巧 返回 1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A.化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关 B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变 C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度

11、幂之积与反应物浓度幂之积的比值 D.温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 1235 随堂演练知识落实 4 2.在某温度下，可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)的平衡常数为 K，下列说法正确的是 A.K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B.K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C.K随反应物浓度的改变而改变 D.K随温度和压强的改变而改变 12354 解析K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物 的转化率越大，反之，反应物的转化率越小，K只与温度有关，与浓度、 压强无关。 12354 1 2 1 K 2 1 2 2 CO CO(O

12、) () ( c cc 4.在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应： CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，达到平衡时测得n(H2)0.5 mol，下列 说法不正确的是 A.在该温度下，反应的平衡常数K1 B.平衡常数与反应温度无关 C.CO的平衡转化率为50% D.平衡时n(H2O)0.5 mol 12354 12354 解析 CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 起始/mol 1 1 0 0 转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 由化学方程式及以上数据判断可得A、C、D项正确； 平

13、衡常数与反应温度有关，B项错误。 5.H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g)。在 610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡 后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为_。 (2)H2S的平衡转化率1_%，反应平衡常数K_。 12354 0.036 molL1 2.50.002 85 12354 解析对于反应 H2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g) 初始/mol 0.40 0.10 0 0 转化/mol x x x x 平衡/mol 0.40 x 0.10 x x

14、x x0.01。 12354 钢瓶的体积为2.5 L，则平衡时各物质的浓度分别为c(H2S)0.156 molL1， c(CO2)0.036 molL1，c(COS)c(H2O)0.004 molL1， 返回 题组一化学平衡常数及其影响因素 1.下列关于平衡常数K的说法中，正确的是 平衡常数K只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓 度都会改变平衡常数K加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A. B. C. D. 123456789 101112131415 16 对点训练 课时对点练 解析平衡常数K是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化

15、剂不 能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K。 2.关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A.K值越大，反应越容易进行 B.对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C.对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D.加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 123456789 101112131415 16 解析对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大， 但反应不一定容易进行，A项错误，C项正确； 化学平衡常数与催化剂和反应物浓度无关，只与温度有关，与温度的关 系视具体反应而定，B、D项错误。 3.在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分 别是H2F

16、2 2HFK1047；H2Cl2 2HClK1017；H2 Br2 2HBrK109；H2I2 2HIK1。比较K值大小，可知各 反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是 A. B.C. D.无法确定 123456789 101112131415 16 解析化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。 4.下列有关平衡常数的说法中，正确的是 A.改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B.反应：2NO2(g) N2O4(g)H0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C.对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 123456789 10111213

17、1415 16 解析改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变， A项错误； 增加c(N2O4)，温度不变，K不变，B项错误； 对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数， C项错误； 123456789 101112131415 16 题组二化学平衡常数表达式及计算 5.(2019河北武邑中学检测)对于反应3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g) 的平衡常数，下列说法正确的是 123456789 101112131415 16 C.增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数增大 D.改变反应的温度，平衡常数不一定变化 解析A项，固体

18、物质的浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写， 错误； B项，符合平衡常数表达式的书写要求，正确； C项，化学平衡常数只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无 关，故增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，错误； D项，温度改变，平衡常数一定改变，错误。 123456789 101112131415 16 6.已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s) H2S(g)K1；S(s)O2(g) SO2(g)K2。则反应H2(g)SO2(g) O2(g)H2S(g)的平衡常数为 123456789 101112131415 16 7.某可逆反应aAbB cC在某温度下的平衡常数为

19、K(K1)，反应热为 H。保持温度不变，将方程式的书写做如下改变，则H和K数值的相应 变化为 A.写成2aA2bB 2cC，H值、K值均扩大了1倍 B.写成2aA2bB 2cC，H值扩大了1倍，K值保持不变 C.写成cC aAbB，H值、K值变为原来的相反数 D.写成cC aAbB，H值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数 解析A、B项H值扩大1倍，K变为原来的平方； C项K值变为原来的倒数。 123456789 101112131415 16 题组三化学平衡常数的简单计算与大小比较 8.将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到 平衡：2SO2O2 2

20、SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5 molL1。则此条 件下的平衡常数K为 A.4 B.0.25 C.0.4 D.0.2 123456789 101112131415 16 123456789 101112131415 16 解析2SO2O2 2SO3 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时各自的浓度c(SO2)0.5 molL1，c(O2)0.25 molL1，c(SO3) 0.5 molL1， 9.在773 K时，CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常数K9，若CO、 H2O的起始浓度均为0.020 molL1，则在此条件下

21、CO的转化率是 A.60% B.50% C.75% D.25% 123456789 101112131415 16 10.在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： 2NO(g) N2(g)O2(g)K111030 2H2(g)O2(g) 2H2O(g)K221081 2CO2(g) 2CO(g)O2(g)K341092 以下说法正确的是 A.该温度下，反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2) B.该温度下，反应2H2O(g) 2H2(g)O2(g)的平衡常数的数值约为51080 C.该温度下，反应、反应的逆反应、反应产生O2的倾向由大到小 的顺序为NOH2OCO2 D.以上说法都不

22、正确 123456789 101112131415 16 该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数 数值分别为11030、51082、41092，所以产生O2的倾向：NO H2OCO2，C项正确，D项错误。 123456789 101112131415 16 11.在温度为T时，将NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应NH4HS(s) NH3(g)H2S(g)达到平衡时，测得总压力为p，则该反应的平衡常数Kp为 123456789 101112131415 16 题组四化学平衡常数的相关综合 12.某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2

23、mol B进行如下 反应：3A(g)2B(g) 4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得 生成1.6 mol C，则下列说法正确的是 123456789 101112131415 16 B.此时，B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D.增加C，反应速率加快 123456789 101112131415 16 解析C是固体，不能出现在平衡常数的表达式中，A错； 生成1.6 mol C时，消耗了0.8 mol B，B的平衡转化率是40%，B对； 化学平衡常数只受温度的影响，增大该体系的压强，化学平衡常数不变， C错； C为固体，浓度为定值，增加其量，反应速率不

24、变，D错。 13.(2020咸阳高二质检)在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始 浓度和平衡浓度如下表所示： 123456789 101112131415 16 物质XYZ 初始浓度/molL10.10.20 平衡浓度/molL10.050.050.1 下列说法错误的是 A.反应达到平衡时，X的转化率为50% B.反应可表示为X(g)3Y(g) 2Z(g)，其平衡常数为1 600 C.反应前后压强之比为23 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 123456789 101112131415 16 解析X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 molL1、0.15 molL1、 0.1 mo

25、lL1，且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方 程式为X(g)3Y(g) 2Z(g)； 平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响；反应前后压强之比 为32。 123456789 101112131415 16 综合强化 14.合成氨反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0在某温度下达到平衡时， 各物质的浓度是c(N2)3 molL1，c(H2)9 molL1，c(NH3) 4 molL1，则： (1)该温度时的平衡常数为_；起始浓度c(N2)_。 7.31035 molL1 123456789 101112131415 16 设起始时N2、H2的浓度分别为x molL

26、1、y molL1 N23H2 2NH3 起始/molL1 x y 0 平衡/molL1 3 9 4 c/molL1 x3 y9 4 123456789 101112131415 16 (2)H2的转化率为_。 40% 15.在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生 如下反应： CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)。 (1)该反应的化学平衡常数表达式K_。 123456789 101112131415 16 解析根据化学平衡常数的概念： 11 22 2 11 22 22 (CO)(H O) (CO )(H ) cc cc 1 2 1 K 12

27、3456789 101112131415 16 2 16.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为 CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的 NO，在1 L恒容密闭容器中加入 0.100 0 mol NO 和2.030 mol固体活性炭， 生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以 及容器内压强如下表： 123456789 101112131415 16 活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa 200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93 335 2.0050.050 00.025

28、 00.025 0p 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：_， 计算反应体系在200 时的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计 算，分压总压体积分数)。 123456789 101112131415 16 活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa 200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93 335 2.0050.050 00.025 00.025 0p 123456789 101112131415 16 解析1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol 固体活性炭， 生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以 及容器内压强数据可以看出：n(C)n(NO)n(A)n(B) 1211，可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的 化学方程式为C2NO N2CO2。 返回