专题2 第二单元 第3课时 化学平衡常数（课件+word）-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（苏教版2019选择性必修1）苏闽

第3课时　化学平衡常数 【课程标准要求】　 1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 2.能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算。 3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。 一、化学平衡常数 1.定义式 对于可逆反应：aA＋bBcC＋dD，在一定温度下，反应达到平衡后，将各物质的物质的量浓度代入表示式K＝，得到的结果是一个定值，称为该反应的化学平衡常数。 例如，一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达平衡时的化学平衡常数K＝。 2.意义 K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越大。一般地，K＞105时，认为该反应进行得就基本完全了。 3.影响因素 K只受温度影响，与反应物和生成物的浓度无关。 4.固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。 【微自测】　 1.试书写下列可逆反应的化学平衡常数表达式。 (1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (2)Cl2＋H2OHCl＋HClO 答案　(1)K＝ (2)K＝ 2.书写下列两组可逆反应的化学平衡常数表达式，并判断其关系。 (1)H2(g)＋I2(g)2HI(g)　K1 2HI(g)H2(g)＋I2(g)　K2 (2)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　K1 SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　K2 答案　(1)K1＝　K2＝ K1＝ (2)K1＝　K2＝ K1＝K 二、平衡转化率 1.定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。 2.表达式 平衡转化率 α＝×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为：α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 3.意义 反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 【微自测】 3.已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH＞0。某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝2 mol·L－1，c(N)＝4.8 mol·L－1。 若达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________。 答案　25% 解析　N的转化率＝×100%＝25%。 一、化学平衡常数的意义和应用 【核心归纳】 1.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 (1)若反应方向改变，则平衡常数改变。 (2)若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 如N2＋3H22NH3，K＝a，则有： 2NH3N2＋3H2，K′＝。 N2＋H2NH3，K″＝a。 2.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 (2)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。 (3)判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系浓度商用Qc＝表示，则： 当Qc＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Qc<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Qc>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 【实践应用】 1.在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 ，其化学平衡常数K与温度的关系如下。 温度/℃ 200 300 400 K 1.0 0.86 0.5 请回答下列问题。 (1)写出该反应的化学平衡常数表达式：________，a________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。 (2)400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v正(N2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆(N2)。 答案　(1)K＝　小于　(2)2　大于 解析　(1)根据平衡常数的定义可写出该反应的平衡常数表达式为K＝。由表中数据可知，温度升高，平衡常数减小，即平衡逆向移动，故正反应为放热反应，所以a＜0。(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)与2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数互为倒数，故400 ℃时2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数K＝1/0.5＝2。当氨气、