第2章 第2节 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

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 发 展 目 标 体 系 构 建 1.通过“H2(g)＋I2(g)2HI(g)”体会化学平衡常数模型构建过程，能书写化学平衡常数表达式；能进行平衡常数、转化率的简单计算。 2．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向。 一、化学平衡常数 1．平衡常数表达式 以化学反应aA＋bBcC＋dD为例：K＝，单位： (mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。 微点拨：纯固体或纯液体不列入平衡常数表达式中。 2．意义 对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 3．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。 4．应用 (1)判断反应可能进行的程度 K值 ＜10－5(或＜10－6) 10－5～105(或10－6～106) ＞105(或＞106) 反应程度 很难进行 反应可逆 进行较完全 (2)判断反应是否达到平衡状态 对化学反应aA＋bBcC＋dD的任意状态有浓度商：Q＝。 (3)判断反应的热效应 二、平衡转化率 1．表达式 对于化学反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．规律 (1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 (2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。 微点拨：若求某一时刻的转化率，只要把平衡时的反应物物质的量改为某一时刻的反应物物质的量即可。 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)在任何条件下，化学平衡常数都是一个恒定值。(　　) (2)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K。(　　) (3)平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物浓度、压强有关。(　　) (4)从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度。(　　) (5)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)和N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数表达式相同。(　　) 提示：(1)×　不同温度下，化学平衡常数不同。 (2)×　平衡常数只受温度的影响。 (3)×　平衡常数与浓度、压强无关。 (4)√ (5)×　化学平衡常数表达式与方程式的系数有关。 2．对于可逆反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，其化学平衡常数的表达式为(　　) A．K＝　 B．K＝ C．K＝ D．K＝ D　[对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中计算。] 3．实验室用4 mol SO2与2 mol O2进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为(　　) A．40%　　　 B．50% C．80%　 D．90% C　[根据放出314.624 kJ的热量可知参加反应的SO2的物质的量为×2＝3.2 mol，故SO2的转化率为×100%＝80%。] 化学平衡常数的理解与应用 (素养养成——变化观念与平衡思想) 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)的关系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 1．该反应的化学平衡常数K的表示式是什么？ 提示：K＝。 2．该反应ΔH＞0还是ΔH＜0? 提示：ΔH＞0，该反应为吸热反应，因K随温度升高而增大。 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2 mol·L－1、c(H2)为1.5 mol·L－1、c(CO)为1 mol·L－1、c(H2O)为3 mol·L－1，则下一时刻，反应向哪个方向进行？ 提示：向逆反应方向进行。判断反应进行的方向时，可根据Q与K的大小关系判断，此时刻下，Q＝＝＝1＞0.9，所以反应向逆反应方向进行。 1．化学平衡常数应用中的注意事项 (1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或反应产物的浓度、压强、催化剂无关。 (2)反应物或反应产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，若反应方向改变，则平衡常数变为倒数。若同一反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。 2．化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行程度的大小。 (2)判断