高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 第3课时 化学平衡常数学案（选修4）-人教版高中选修4化学学案VIP免费

化学平衡常数[核心素养发展目标]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。一、化学平衡常数1．化学平衡状态时的浓度数据分析(1)NO2、N2O4的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)。在25℃时，如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡后得到以下实验数据。请根据表中已知数据填写空格：起始浓度/mol·L－1平衡浓度/mol·L－1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)2.00×10－206.32×10－36.84×10－31.081.71×1023.00×10－208.00×10－31.10×10－21.381.72×10202.00×10－29.46×10－31.52×10－21.611.70×10200.1002.28×10－28.86×10－23.891.70×102(2)根据上表数据，判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)①一定温度下，N2O4和NO2的平衡浓度相等(×)②一定温度下，N2O4与NO2的平衡浓度之比相等(×)③一定温度下，平衡时近似相等(√)2．化学平衡常数的概念与表达式(1)概念在一定温度下，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(简称平衡常数)，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)，当在一定温度下达到平衡时，K＝。(3)应用已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)N2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。①写出K1和K2的关系式：K1＝K；②写出K2和K3的关系式：K2·K3＝1；③写出K1和K3的关系式：K1·K＝1。(4)化学平衡常数表达式书写注意事项①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。②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。3．化学平衡常数的意义已知：25℃时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2＋H22HF6.5×1095Cl2＋H22HCl2.57×1033Br2＋H22HBr1.91×1019I2＋H22HI8.67×102请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义：平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。4．化学平衡常数的影响因素及应用(1)影响因素已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系如下：T/K373473573673773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103由上表数据分析可知：温度升高，K值减小，则正反应为放热(填“吸热”或“放热”)反应。(2)应用判断可逆反应是否平衡或反应向何方向进行对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q＝，称为该反应的浓度商。例1对于反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有关说法正确的是()A．平衡常数表达式为K＝B．增大体系压强，平衡常数K不发生变化C．升高体系温度，平衡常数K减小D．增加C(s)的量，v正增大答案B解析固态物质的浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式中，A项错误；K只与温度有关，因此增大体系压强，平衡常数K不发生变化，B项正确；升温使该反应正向进行，K增大，C项错误；增加C(s)的量，v正不变，D项错误。特别提示对于给定的反应，化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。例2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)该反应的化学平衡常数表达式为K＝____________。(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)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________℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为________。(4)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...