第2章 第2节 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率-2020-2021学年高中化学选修4【导学教程】同步辅导（鲁科版） word

第2节　化学反应的限度 第1课时　化学平衡常数　平衡转化率 [学习目标] 1.了解平衡常数的含义、表达式及影响因素。 2.了解平衡转化率的含义。 3.利用平衡常数进行简单计算。 4.能够利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向。 要点一　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状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，用符号K表示。 2.表达式 以化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例： K＝(纯固体或溶剂不出现在平衡常数的表达式中)。单位：(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。 3.意义 平衡常数的大小反映化学反应可能进行的程度；平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 4.影响因素 (1)内因：反应物的本身性质。 (2)外因：反应体系的温度。 5.应用 (1)判断反应进行的限度 ①K＞105时可认为反应可以进行得较完全； ②K＜10－5时认为反应很难进行； ③10－5≤K≤105时，认为该反应为可逆反应。 (2)判断反应是否达到平衡状态 化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态时，浓度商为Q＝。 ①若Q＞K，说明反应逆向进行； ②若Q＝K，说明反应达到平衡状态； ③若Q＜K，说明反应正向进行。 一、化学平衡标志的判断 1.直接标志 (1)正、逆反应速率相等。 (2)反应混合物中各成分的浓度不变。 2.判断化学平衡状态常用方法的归纳 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 混合物 体系中 各成分 的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应 速率的关系 ①在单位时间内消耗了m mol A的同时生成m mol A，即v(正)＝v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗n mol B的同时消耗p mol C，即v(正)＝v(逆) 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 ④在单位时间内生成n mol B的同时消耗q mol D，均指v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 ②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 平衡混合气 体的平均相对分子质 量(r) ①r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 ②r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，其他不变 平衡 密度(ρ) 体系的密度一定 不一定平衡 其他 如体系颜色不再变化(当气体均无色时除外) 平衡 【特别提醒】　利用气体密度作为判断依据时，首先看反应条件，若全为气体的反应在恒容的密闭容器中，无论怎么反应其密度是不变的，此时不一定达到平衡。 二、化学平衡常数应用中的注意事项 1.平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关 同一化学反应，可以用不同的化学反应方程式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数，如 H2(g)＋I2(g)2HI(g)　K＝ H2(g)＋I2(g)HI(g)　K1＝ 2.有关平衡常数表达式中的浓度的注意点 (1)均为各物质处于同一化学平衡时的浓度。 (2)对于在水溶液中进行的反应，溶剂水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去，在K的表达式中不出现溶剂的浓度项，如CO＋H2OHCO＋OH－　K＝。 (3)当反应中有固体物质时，因固体的浓度可以看作常数，在K的表达式中不出现固体的浓度项，如 CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　K＝[CO2]。 3.平衡常数与温度的关系 (1)化学平衡常数只是温度的函数，只随着温度的改变而改变。当温度一定时，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度的大小，K都是一个常数。 (2)平衡常数随温度变化的规律和应用 ①规律：对于吸热反应：T增大，K增大； 对于放热反应：T减小，K增大。 ②应用：利用温度改变时K的变化来判断反应的热效应： 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。 【特别提醒】　若反应物和反应产物均为气体，当反应：aA＋bBcC＋dD达到平衡时，也为常数。为了区别起见，常将由各物质平衡浓度算得的平衡常数称为浓度平衡常数，用符号Kc表示；而将由各物质平衡分压算得的平衡常数称为压强平衡常数，用符号Kp表示。浓度平衡常数和压强平衡常数均称为化学平衡常数。 1.对于可逆反应3Fe(s)＋4H2O(g)