《高中化学（人教版）选修四配套课件：2.3 化学平衡 探究导学课型（教师用书配套课件）4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学（人教版）选修四配套课件：2.3 化学平衡 探究导学课型（教师用书配套课件）4（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4课时化学平衡常数 自主预习 1 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 与反应物 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 用符号 表示 浓度幂之积 浓度幂之积 K 2 表达式 对于一般的可逆反应mA g nB g pC g qD g 在一定温度下 K 3 特点 K只受 影响 与反应物或生成物的浓度变化 温度 无关 4 意义 K值越大 说明正向反应进行的程度 反应物转化率 反之 转化率就 一般来说 当K 时 该反应进行得就基本完全了 越大 越大 越小 105 2 平衡转化率 平衡转化率或平衡转化率 或平衡转化率 预习小测 1 化学
2、平衡常数可以用K来表示 下列关于化学平衡常数的说法中正确的是 A K越大 反应物的转化率越小B K与反应物的浓度有关C K与生成物的浓度有关D K与温度有关 解析 选D K越大 反应物的转化率越大 一个确定的化学反应 其化学平衡常数只与反应体系的温度有关 2 在一定条件下 已达平衡的可逆反应 2A g B g 2C g 下列说法中正确的是 A 平衡时 此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系 K B 改变条件后 该反应的平衡常数K一定不变 C 如果改变压强并加入催化剂 平衡常数会随之变化D 若平衡时增加A和B的浓度 则平衡常数会减小 解析 选A 对于一个给定的化学反应 K只随温度的改变而改变
3、 改变其他条件都不会引起平衡常数的改变 B C D错误 3 一定条件下 固定容积的密闭容器中 CO和H2反应生成甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g 如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线 下列判断正确的是 A T1 T2B 该反应的 H 0C T1时的平衡常数K1 T2时的平衡常数K2D T1时的平衡常数K1 T2时的平衡常数K2 解析 选C 根据 先拐先平衡 可确定温度T2 T1 A错误 T1到T2为升温的过程 CO的转化率降低 即该反应的 HK2 C正确 D错误 探究1 化学平衡常数 转化率及计算 互动探究 1 在一定条件下 发生如下反应 2SO2 g O2 g 2S
4、O3 g 反应放热 请回答下列问题 1 写出该反应的化学平衡常数表达式 提示 K 2 若升高温度 该反应的平衡常数怎样变化 提示 该反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 K值减小 2 若反应H2 g I2 g 2HI g 的平衡常数为K 则反应2HI g H2 g I2 g H2 g I2 g HI g 的平衡常数分别为多少 提示 反应2HI g H2 g I2 g 的平衡常数为H2 g I2 g HI g 的平衡常数为 3 反应N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 若保持其他条件不变 分别升高温度 增大压强 增大N2的浓度 平衡如何移动 平衡常数K如何变化 提示 升高温度 平衡向逆反
5、应方向移动 K减小 增大压强 增大N2的浓度 平衡均向正反应方向移动 但温度不变 所以K保持不变 4 某可逆反应达到化学平衡后 增大反应物浓度 反应物的转化率一定增大吗 提示 不一定 1 增大某一反应物浓度可使其他反应物转化率增大 自身转化率下降 2 若容器体积不变 对于反应aA g bB g cC g dD g 达到平衡后 按原比例同倍数地增加反应物A和B的量若a bc d A B的转化率均增大 若a b c d A B的转化率均不变 5 可逆反应 C s CO2 g 2CO g 在一定温度下的平衡常数K的表达式怎样表示 提示 反应物或生成物中有固体或纯液体存在时 由于其浓度为常数故不代入公
6、式 故K 6 化学平衡发生移动 K一定发生变化吗 K发生变化 化学平衡一定发生移动吗 提示 在化学反应方程式固定后 K只与温度有关 改变温度以外条件引起的化学平衡移动 K不变 K发生变化 即温度发生了改变 而温度发生改变 化学平衡一定发生移动 7 对于一般的可逆反应mA g nB g pC g qD g 在一定温度下 浓度商Qc 1 若Qc K v 正 和v 逆 的大小关系如何 提示 v 正 v 逆 2 若Qc K v 正 和v 逆 的大小关系如何 提示 v 正 v 逆 3 若Qcv 逆 探究总结 使用化学平衡常数应注意的四点问题 1 化学平衡常数K值的大小能够表示可逆反应进行的完全程度 一个
7、反应的K值越大 表明平衡时生成物的浓度越大 反应物的浓度越小 反应物的转化率也越大 可以说 化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现 2 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 3 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 其浓度可看作 1 不计入平衡常数表达式中 4 化学平衡常数与化学方程式的书写有关 若反应方向改变 则平衡常数变为原平衡常数的倒数 拓展延伸 化学平衡的有关计算 三段式 分析法 1 模式 mA g nB g pC g qD g 起始量ab00变化量mxnxpxqx平衡量a mxb nxpxqx 对于反应物 平衡时的相关量 起始量 变化量 n 平
8、 n 始 n 变 对于生成物 平衡时的相关量 起始量 变化量 n 平 n 始 n 变 2 基本解题思路 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x 确定三个量 根据反应物 生成物及变化量三者的关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量 变化量 平衡量 并按 1 中 模式 列表 解答题设问题 明确了 始 变 平 三个量的具体数值 再根据相应关系求反应物的转化率 混合气体的密度 平均相对分子质量等 给出题目答案 探究训练 1 2016 郑州高二检测 830K时 在密闭容器中发生下列可逆反应 CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 试回答下列问题 1 若起始时c C
9、O 2mol L 1 c H2O 3mol L 1 4秒钟后达到平衡 此时CO的转化率为60 则在该温度下 该反应的平衡常数K 用H2O表示的化学反应速率为 2 在相同温度下 若起始时c CO lmol L 1 c H2O 2mol L 1 反应进行一段时间后 测得H2的浓度为0 5mol L 1 则此时该反应是否达到平衡状态 填 是 或 否 此时v 正 填 大于 小于 或 等于 v 逆 3 若降低温度 该反应的K值可能为 a 1b 2c 0 5 解题指南 解答本题需注意以下两点 1 比较浓度商Qc与K的大小 判断正 逆反应速率的大小 2 温度改变 K增大 平衡正向移动 解析 1 CO g H
10、2O g CO2 g H2 g 起始浓度 mol L 1 2300变化浓度 mol L 1 1 21 21 21 2平衡浓度 mol L 1 0 81 81 21 2 该反应的平衡常数v H2O 0 3mol L 1 s 1 2 反应进行到某时刻时 c H2 c CO2 0 5mol L 1 c CO 0 5mol L 1 c H2O 1 5mol L 1 Qc 因此反应未达到平衡状态 反应向正反应方向进行 3 降低温度 平衡向正反应方向移动 K值增大 答案 1 10 3mol L 1 s 1 2 否大于 3 b 延伸探究 1 该题 2 中反应达到平衡时 c CO 是多少 提示 设达到平衡时
11、c CO2 xmol L 1 则c CO 1 x mol L 1 c H2O 2 x mol L 1 c H2 xmol L 1 2 该题 3 中 反应CO2 g H2 g CO g H2O g 的K值可能为多少 提示 正 逆反应的平衡常数互为倒数 830K时反应CO2 g H2 g CO g H2O g 的K值为1 降低温度反应CO2 g H2 g CO g H2O g 的平衡向逆反应方向移动 K值减小 故选c 2 2016 福州高二检测 25 时 在含有Pb2 Sn2 的某溶液中 加入过量金属锡 Sn 发生反应 Sn s Pb2 aq Sn2 aq Pb s 体系中c Pb2 和c Sn2
12、 变化关系如图所示 下列判断正确的是 A 往平衡体系中加入少量金属铅后 c Pb2 增大B 往平衡体系中加入少量Sn NO3 2固体后 c Pb2 变小C 升高温度 平衡体系中c Pb2 增大 说明该反应 H 0D 25 时 该反应的平衡常数K 2 2 解析 选D 由于铅是固体 往平衡体系中加入金属铅后 平衡不移动 c Pb2 不变 往平衡体系中加入少量Sn NO3 2固体后 Sn2 浓度增大 平衡向左移动 c Pb2 变大 升高温度 平衡体系中c Pb2 增大 平衡向左移动 说明正反应是放热反应 即 H 0 25 时 该反应的平衡常数故D项正确 补偿训练 1 2016 淄博高二检测 下列关于
13、平衡常数的说法正确的是 A 在平衡常数表达式中 反应物浓度用起始浓度 生成物浓度用平衡浓度B 在任何条件下 化学平衡常数都是一个恒定值 C 对于放热反应 升高温度 K值增大 反应物的转化率增大D 从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度 解析 选D A项 在平衡常数表达式中 反应物 生成物的浓度均为平衡浓度 B项 平衡常数与温度有关 温度改变 平衡常数随之改变 C项 对于放热反应 升高温度平衡逆向移动 K值减小 反应物转化率减小 2 某温度时 反应N2 3H22NH3的平衡常数K a 则此温度下 NH3H2 N2的平衡常数为 解析 选A NH3H2 N2的平衡常数为 探究2 化学反应速率和平
14、衡图象分析 互动探究 1 速率 时间图象 以mA g nB g pC g m n p 且 H 0 反应达到平衡后 外界条件改变 化学反应速率与时间图象如下 1 根据化学方程式的特点分析 图1表示的可能是哪个外界条件的改变 提示 t1时刻改变外界条件时 v 正 增大 v 逆 不变 v 正 v 逆 平衡正向移动 故改变的外界条件是增大反应物A或B的浓度 2 根据化学方程式的特点分析 图2表示条件改变的瞬间正 逆反应速率均增大 可能是哪些条件的改变 提示 t1时刻 改变外界条件时 v 正 v 逆 均增大且v 正 v 逆 平衡正向移动 故改变的外界条件是升高温度或增大压强 3 根据化学方程式的特点分析
15、 图3表示的可能是哪个外界条件的改变 提示 t1时刻 改变外界条件时v 正 v 逆 均增大且v 正 v 逆 平衡不移动 故改变的外界条件是加入催化剂 2 转化率 百分含量或浓度 时间图象 以mA g nB g pC g H为例 根据图象完成表格 乙 乙 3 转化率 百分含量或浓度 温度 压强图象 以mA g nB g pC g H为例 根据图象完成表格 4 最大转化率 温度 压强 图象 以mA g nB g pC g H为例 其他条件不变时 某反应物的最大转化率 与温度 T 的关系曲线 根据图象完成有关内容 v 正 v 逆 的点是 B对应的平衡点是 C对应的平衡点是 v 正 v 逆 的点是 v
16、 正 v 逆 的点是 A C B D B C C B 探究总结 1 化学反应速率和化学平衡图象题解题步骤 2 化学反应速率和化学平衡图象题解题技巧 1 先拐先平在含量 转化率 时间曲线中 先出现拐点的先达到平衡 说明该曲线反应速率快 表示温度较高 有催化剂 压强较大等 2 定一议二当图象中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 有时还需要作辅助线 3 三步分析法一看反应速率是增大还是减小 二看v 正 v 逆 的相对大小 三看化学平衡移动的方向 探究训练 1 2016 大同高二检测 可逆反应2SO2 O22SO3 H 0 在一定条件下达到平衡状态 时间为t1时改变条件 反应速率与时间关系如图 下列说法正确的是 催化剂 A 维持温度与容积不变 t1时充入SO3 g B 维持压强不变时升高温度C 维持温度不变 t1时扩大容积D 维持温度和压强不变 t1时充入SO3 g 解题指南 解答本题需注意以下两点 1 浓度增大 反应速率增大 2 压强对速率的影响实际上是浓度改变的结果 解析 选D 观察原反应的特点可知 原反应是一个气体体积减小的放热反应 根据图象可知该反应在t1时改变了某个
