第2章第2节 化学平衡(第2课时 化学平衡常数)-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数 二、化学平衡常数 1．化学平衡状态时浓度数据分析 【深入思考】在一定温度下，化学平衡体系中反应物与生成物浓度之间有什么关系? （1）我们知道，在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，那么反应物与生成物浓度之间是否有某种关系? （2）分析课本表2－1，457.6 ℃时反应体系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律：只要温度一定： ①无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，的值近似相等。 ②无论反应物或生成物的起始浓度如何改变，平衡时，的值也近似相等。 2．浓度商和化学平衡常数区别和联系：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 数学表达式 区别 联系 浓度商：符号 Q Q= 1、采用任意时刻的浓度 2、Q是个变量 1、数学表达式相同； 2、当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 平衡常数：符号 K 1、采用平衡时的浓度 2、K是个常数 【注意事项】书写时要注意以下几点： ①平衡常数的大小只受温度影响，与投料方式（反应物或生成物的浓度、从正向开始还是从逆向开始）无关、压强等条件无关，换句话说，只要温度不变，特定反应的平衡常数不变。 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”而不代入表达式。 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、化学计量数等倍扩大或缩小，化学 平衡常数都会相应改变。例如： 化学方程式表达形式 平衡常数表达式 与常数K的关系 N2＋3H22NH3 K=略 2NH3N2＋3H2 K1= K1= 2N2+6H24NH3 K2= K2=K2 N2＋H2NH3 K3= K3= 3．化学平衡常数的意义：化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值。 （1）通常，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大； （2）K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小； （3）一般来说，当K＞105时，该反应就进行得基本完全了。 【理解应用】反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，则在该温度下： （1）此反应的平衡常数为________。 （2）在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L－1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。 ①c( SO3) ＝________ mol·L－1，c(SO2)＝________ mol·L－1。 ②SO2转化率为________， NO2转化率为________。 【答案】（1）1　（2）①1.2　1.8　②40%　60% 〔解析〕（1）设平衡时SO2的浓度为x mol·L－1 SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g) 初始浓度/mol·L－1 2 2 0 0 平衡浓度/mol·L－1 x x 2－x 2－x 由题意可知×100%＝50%，x＝1，K＝＝1。 （2）设达平衡时NO的浓度为y mol·L－1 SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g) 初始浓度/mol·L－1 3 2 0 0 平衡浓度/mol·L－1 3－y 2－y y y 因为温度不变，平衡常数不变，K＝1，则＝1，y＝1.2 ①平衡浓度：c(SO3)＝1.2 mol·L－1，c(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1。 ②SO2的转化率α(SO2)＝×100%＝40%；NO2的转化率α(NO2)＝×100%＝60%。 【预习检验】 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）浓度、温度变化时，平衡常数都会改变(　×　) （2）K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大(　√　) （3）K值越大，该可逆