1、第二章化学反应速率和化学平衡第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第三节化学平衡第第3课时化学平衡常数课时化学平衡常数 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1.理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算进行简单的计算。2.了解等效平衡的含义、类型和分析方法。了解等效平衡的含义、类型和分析方法。3.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。科学研究领域中的重要作用。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链
2、接栏目链接1定义定义在在_下，当一个可逆反应达到下，当一个可逆反应达到_时，生时，生成物成物_与反应物与反应物_的比值是一个常数，的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号符号_表示表示。2.表达式表达式对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定温度下，在一定温度下，K_。要点化学平衡常数要点化学平衡常数 栏目链接栏目链接一定温度一定温度化学平衡化学平衡浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积K 栏目链接栏目链接3影响影响K只受只受_影响，与反应物或生成物的影响，与反应物或
3、生成物的 _ 无关无关。4意义意义K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例_，它，它的正向反应进行的程度的正向反应进行的程度_，即该反应进行得越，即该反应进行得越_，反应物转化率，反应物转化率_；反之，就越；反之，就越_，转化率就转化率就_。一般地说，。一般地说，_时，该反应进行得时，该反应进行得就基本完全了。就基本完全了。5反应物的转化率反应物的转化率某个指定反应物的转化率某个指定反应物的转化率_100%100%。栏目链接栏目链接温度温度浓度变化浓度变化越大越大越大越大完全完全越大越大不完全不完全越小越小K105 栏目链接栏目链接应用应用思考思考1.平衡
4、向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？提示：提示：不一定。平衡向正反应方向移动时反应物的转化不一定。平衡向正反应方向移动时反应物的转化率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。对于正反应是气体体积减小的吸热反应而言，增大压强或升对于正反应是气体体积减小的吸热反应而言，增大压强或升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物转化率都增大；对高温度，平衡向正反应方向移动，反应物转化率都增大；对于两种以上反应物的反应，若只增大一种反应物的浓度，平于两种以上反应物的反应，若只增大一种反应物的
5、浓度，平衡正向移动，另一种物质的转化率增大，而本身的转化率降衡正向移动，另一种物质的转化率增大，而本身的转化率降低。低。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接提示：提示：不一定，不一定，K只受温度影响。升高温度，吸热反应只受温度影响。升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小；降低温度，吸的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小；降低温度，吸热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大。热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大。2.升高温度，化学平衡常数一定增大吗？升高温度，化学平衡常数一定增大吗？栏目链接栏目链接应用应用思考思考 栏目链接栏目链接综合综合拓展拓展化学平衡常数使用注
6、意事项及应用化学平衡常数使用注意事项及应用1使用化学平衡常数应注意的问题使用化学平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓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。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，由于其浓度可看做度可看做“1”而不代入公式。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。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大
7、或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。尽管是同一反应，平衡常数也会改变。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接2平衡常数的应用平衡常数的应用(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应也叫反应的限度的限度)：K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：对于可逆反应：mA(g)nB(g
8、)pC(g)qD(g)，在一定，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：关系：Qccp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)，叫该反应的浓度墒。，叫该反应的浓度墒。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接QcK，反应向正反应方向进行，反应向正反应方向进行QcK，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态QcK，反应向逆反应方向进行，反应向逆反应方向进行(3)利用利用K可判断反应的热效应：可判断反应的热效应：若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放
9、热反应。值减小，则正反应为放热反应。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接特别提示：特别提示：化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须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，不能用任一时刻的浓度值。是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。,化学平化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定值不一定大。大。,使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变化学平使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变化学平衡常数。衡常数。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接3使用平衡常数应注意的几个问题使用平衡常数应注意的几个问题(1)化学平衡常数只与温
10、度有关，与反应物或生成物的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。浓度无关。(2)在平衡常数表达式中：水在平衡常数表达式中：水(液态液态)的浓度、固体物质的的浓度、固体物质的浓度不写。浓度不写。C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，Kc(CO)c(H2)/c(H2O)Fe(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，Kc(CO2)/c(CO)栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。例如例如：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为的平衡常数为K1，N2(g)H2(g)NH3(g)的平衡常数为
11、的平衡常数为K2，NH3(g)N2(g)H2(g)的平衡常数为的平衡常数为K3。K1和和K2的关系式为：的关系式为：K1K；K2和和K3的关系式为：的关系式为：K2K31；K1和和K3的关系式为：的关系式为：K1K321。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接下列关于平衡常数下列关于平衡常数K的说法中，正确的是的说法中，正确的是()平衡常数平衡常数K只与反应本身及温度有关只与反应本身及温度有关改变反应物浓改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数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加入催化剂不改变平衡常数衡常数K平衡常数平衡常数K只与温度有关，与反
12、应的本身及浓度、只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关压强无关ABC D尝试尝试应用应用 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接解析：解析：平衡常数平衡常数K是一个温度常数，只与反应本身及是一个温度常数，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变平衡常数K。答案：答案：D 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例例 一定温度下的密闭容器中存在如下反应：一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)催化剂催化剂2SO3(g)，知，知c始始(SO2)0.4 mol/L，
13、c始始(O2)1 mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数，经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判，试判断：断：(1)当当SO2转化率为转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态？时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？若未达到，向哪个方向进行？有关化学平衡常数的计算及应用有关化学平衡常数的计算及应用 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 解析解析：(1)2SO2O2 2SO3开始开始/(mol/L)0.4 1 0转化转化/(mol/L)0.2 0.1 0.2转化后转化后/(mol/L)0.2 0.9 0.2 此时：此时：=1.1119，可知，可知当当SO2转化率为转化率为
14、50%时，反应未达到平衡状态，反应向正反应时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。方向进行。答案：答案：(1)反应反应QcK，反应未达到平衡状态，反应向正反应，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行方向进行 栏目链接栏目链接2232222()1SO0.2SOO0.2 0.90.9ccc 栏目链接栏目链接(2)达到平衡状态时，达到平衡状态时，SO2的转化率应为多少？的转化率应为多少？解析：解析：(2)设达到平衡时，设达到平衡时，SO2转化的物质的量浓度为转化的物质的量浓度为x，则则O2转化，生成转化，生成SO3为为x。所以：。所以：K 19，x0.32 mol/L故故SO2的转化率为的转
15、化率为100%80%。答案：答案：(2)80%名师点睛：名师点睛：化学平衡的计算化学平衡的计算“三段式三段式”分析法分析法 栏目链接栏目链接22120.4xxx 栏目链接栏目链接0.32mol/L100=0.4mol/L 栏目链接栏目链接1模式模式mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始量起始量 a b 0 0变化量变化量 mx nx px qx平衡量平衡量 amx bnx px qx 对于反应物：对于反应物：n(平平)n(始始)n(变变)；对于生成物：对于生成物：n(平平)n(始始)n(变变)。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接2解题基本思路解题基本思路(1)设未知数：具体题目要具体分析
16、，灵活设立，一般设设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为某物质的转化量为x。(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按衡量并按“1”中中“模式模式”列表。列表。(3)解答题设问题：明确了解答题设问题：明确了“始始”“”“变变”“”“平平”三个量的三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。度、平均相对
17、分子质量等，给出题目答案。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接3化学平衡计算中用到的基本关系与定律化学平衡计算中用到的基本关系与定律(1)各物质浓度变化量之比反应式中的化学计量数之各物质浓度变化量之比反应式中的化学计量数之比。比。(2)反应物转化率其消耗浓度与起始浓度之比。反应物转化率其消耗浓度与起始浓度之比。(3)平衡时某组分的体积分数该组分在平衡混合物中平衡时某组分的体积分数该组分在平衡混合物中的物质的量的分数。的物质的量的分数。(4)阿伏加德罗定律及其推论。阿伏加德罗定律及其推论。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(5)改变平衡条件时，气体的平均相对分子质量改变平衡条件时，气体的平均相对分
18、子质量()变化的变化的规律：规律：体系中若全为气体：据体系中若全为气体：据 m(总总)/n(总总)直接判断；直接判断；体系中若有固体或液体：当气体的物质的量不变时，体系中若有固体或液体：当气体的物质的量不变时，据上式判断；当气体的物质的量改变时，则须根据混合气体据上式判断；当气体的物质的量改变时，则须根据混合气体中各组分气体体积比计算：中各组分气体体积比计算：M1V1%M2V2%。栏目链接栏目链接MM 栏目链接栏目链接变式变式应用应用(2013海南卷，节选海南卷，节选)反应反应A(g)B(g)C(g)在容积为在容积为1.0 L的密闭容器中进行，的密闭容器中进行，A的初始浓度为的初始浓度为0.0
19、50 mol/L。温度。温度T1和和T2下下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接上述反应的温度上述反应的温度T1_T2，平衡常数，平衡常数K(T1)_K(T2)(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接解析：解析：图中显示，图中显示，T2时达到平衡所用时间少，反应速率时达到平衡所用时间少，反应速率大，所以温度高；而温度越高大，所以温度高；而温度越高c(A)越小，可判断反应为吸热越小，可判断反应为吸热反应，故升温反应，故升温K将增大。所以温度将增大。所以温度T1小于小于T2，平衡常数，平衡常数K(T1)小于小于K(T2)。答案：答案：小于小于小于小于 栏目链接栏目链接
