高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡 课时3 化学平衡常数导学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

课时3化学平衡常数目标与素养：1.知道化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行简单计算。(证据推理与模型认知)2.了解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。(科学精神与社会责任)3.了解平衡图像及应用。(宏观辨识与平衡思想)一、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，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，通常用符号K表示。2．表达式对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。3．特点K值只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。4．意义K值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。当K>105时，该反应进行得就基本完全了。二、平衡转化率(α)1．表达式对于反应：aA＋bBcC＋dD，反应物A的转化率可以表示为α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。2．影响因素(以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0为例)(1)增大N2浓度，α(N2)减小，α(H2)增大。(2)升高温度，α(N2)减小。(3)增大压强，α(N2)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？[答案]不一定。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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。()(2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。()(3)某反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其平衡常数表达式为K＝。()(4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√2．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H2O(g)((((CO2＋H2[答案]A3．T℃，将H2和I2(g)各0.20mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应后，测得c(H2)＝0.016mol·L－1，则该反应[H2(g)＋I2(g)2HI(g)]的K为______，H2的转化率为________。[答案]0.2520%化学平衡常数及其应用1．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度无关。(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”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。①若反应方向改变，则平衡常数改变，二者互为倒数。②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。如N2＋3H22NH3，K＝a则有：2NH3N2＋3H2，K′＝1/a。N2＋H2NH3，K″＝。2．化学平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商Qc，即Qc＝，则：(2)判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。【典例1】在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。(3)在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L－1，c(H2)为1.5mol·L－1，c(CO)为1mol·L－1，c(H2O)为3mol·L－1，则下一时刻，反应将________(填“正向”或“逆向”)进行，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。[解析](1)通过表中K和t的关系可知，温度越高，K值越大，反应正向进行的程度越大，说明正向反应为吸热反应。(2)当c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)时，K＝1，此时温度由表中数据可知为830℃。(3)判断反应进行的方向时，可根据Qc与K的大小关系判断，此时刻下Qc＝＝＝1>0.9，所以反应向逆反应方向进行，v正