2.2.3 化學平衡常數(shù)學案 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

新蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》PAGEPAGE1第3課時化學平衡常數(shù)【學習目標】1.化學平衡常數(shù)的概念。2.運用化學平衡常數(shù)對化學反應進行的程度判斷。3.運用化學平衡常數(shù)進行計算，轉(zhuǎn)化率的計算?！緦W習過程】一、化學平衡常數(shù)1.定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）2.表達式：對于一般的可逆反應，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）當在一定溫度下達到平衡時，K==閱讀61頁表2-7，你能得出什么結(jié)論？3.平衡常數(shù)的意義：（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的（也叫）。K值越大，表示反應進行得，反應物轉(zhuǎn)化率；K值越小，表示反應進行得，反應物轉(zhuǎn)化率。（2）判斷正在進行的可逆是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），在一定的溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫該反應的濃度商。Qc＜K，反應向進行Qc＝K，反應處于平衡狀態(tài)Qc＞K，反應向進行（3）利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度，K值增大，則正反應為反應(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，K值減小，則正反應為反應(填“吸熱”或“放熱”)。閱讀61頁表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？二、使用平衡常數(shù)應注意的幾個問題：1.化學平衡常數(shù)只與有關(guān)，與反應物或生成物的濃度無關(guān)。2.在平衡常數(shù)表達式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=3.化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫有關(guān)例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1，12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)12N2(g)+32H2(g)的平衡常數(shù)為K3寫出K1和K2的關(guān)系式：。寫出K2和K3的關(guān)系式：。寫出K1和K3的關(guān)系式：。三、某個指定反應物的轉(zhuǎn)化率α=×100%或者=×100%或者=×100%轉(zhuǎn)化率越大，反應越完全！四、有關(guān)化學平衡常數(shù)的計算：閱讀62-63頁例1和例2。完成63頁學以致用。【課堂練習】1．對于3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，反應的化學平衡常數(shù)的表達式為()A．K＝eq\f(cFe3O4·cH2,cFe·cH2O) B．K＝eq\f(cFe3O4·[cH2]4,cFe·[cH2O]4)C．K＝eq\f([cH2O]4,[cH2]4) D．K＝eq\f([cH2]4,[cH2O]4)2．已知一定溫度下，下列反應的平衡常數(shù)：H2(g)＋S(s)H2S(g)K1，S(s)＋O2(g)SO2(g)K2。則相同溫度下反應：H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)為()A．K1＋K2 B．K1－K2C．K1·K2 D．K1/K23．在相同的溫度下，已知反應：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常數(shù)K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)K＝3.10×1025。則在該溫度下，兩個化學反應的反應程度之間的關(guān)系為()A．①>② B．①<②C．①＝② D．不能確定4．某溫度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(9,4)。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)/mol·L－10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L－10.0100.0100.020下列判斷不正確的是()。A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol·L－1D．反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢5．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，CO與H2反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)(1)反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K＝________。升高溫度，K值________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)在500℃，從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v(H2)＝________

參考答案一、化學平衡常數(shù)1.生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積2.eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)3.（1）程度反應的限度越完全越大越不完全越小（2）正反應方向逆反應方向（3）吸熱放熱二、使用平衡常數(shù)應注意的幾個問題：1.溫度2.[c(CO)·c(H2)]/c(H2O)c(CO2)/c(CO)3.K1=Keq\o\al(2,2)K2·K3=1K1·Keq\o\al(2,3)=1【課堂練習】1．【答案】D【解析】平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，但固體濃度視為1，不寫入常數(shù)計算式中。2．【答案】D【解析】反應相減，平衡常數(shù)相除。3．【答案】B【解析】平衡常數(shù)的大小能表示化學反應可能進行的程度(即反應限度)，平衡常數(shù)越大，表示反應進行得越徹底。各個化學反應的平衡常數(shù)的大小相差很大，如本題中給出的兩個化學反應：反應①進行的程度很小，而反應②進行的程度很大。因此，B選項是正確的。4．【答案】C【解析】A選項假設(shè)轉(zhuǎn)化率為60%，則不滿足平衡常數(shù)為eq\f(9,4)，只有平衡正向移動才能滿足，因此二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大于60%；B選項利用代入法，當轉(zhuǎn)化率為60%時，滿足平衡常數(shù)，因為該反應為氣體體積不變的反應，故丙也滿足；C選項經(jīng)過計算，濃度應為0.008mol·L－1；D選項丙中反應物的濃度最大，甲中反應物的濃度最小，因此丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢。5．【答案】(1)eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)減小(2)eq\f(2nB,3tB)mol·L－1·min－1【解析】本題考查化學反應速率與化學平衡知識。由圖像可知升高溫