第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（人教2019 双选版）

第2课时　化学平衡常数

[学习目标]　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．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。

1．定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。

2．表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，K＝。

3．特点：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

4．意义

K值正反应进行的程度越大→反应物的转化率越大正反应进行的程度越小→反应物的转化率越小

一般来说，当K＞105时，通常认为反应基本进行完全；当K＜10－5时，认为该反应很难进行。

5．浓度商

(1)定义：任意时刻的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示。如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，Q＝。

(2)利用Q与K关系判断可逆反应进行的方向

Q＞K：可逆反应向逆反应方向进行；

Q＝K：可逆反应处于平衡状态；

Q＜K：可逆反应向正反应方向进行。

1．对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是(　　)

A．缩小容器体积    B．降低体系温度

C．保持体积不变，充入O2    D．使用合适的催化剂

答案：　B

2．已知反应2NH3N2＋3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，合成氨反

应N2＋3H2⇌2NH3的平衡常数为(　　)

A．4        B．2          C．1    D．0.5

答案：　A

3．写出下表中各反应的平衡常数表达式

答案：　①K＝　②K＝　

③K＝　④K＝

探究一　平衡常数之间的关系

阅读教材P31～P32，交流讨论下列问题。

1．写出平衡常数表达式：①CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) K1；②CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g) K2。K1与K2之间有什么关系？据此得出什么结论？

提示：K1＝；K2＝；K1＝或K1·K2＝1；平衡常数表达式与反应进行的方向有关，正、逆反应平衡常数之积等于1。

2．写出平衡常数表达式：①H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　K1；②H2(g)＋I2(g) HI(g)　K2。K1与K2之间有什么关系？据此得出什么结论？

提示：K1＝；K2＝；K1＝ K；平衡常数表达式与化学计量数有关，化学计量数扩大2倍，平衡常数变为原来的平方。

1．书写化学平衡常数表达式注意事项

(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的

浓度。

(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍数扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。

2．两个化学反应化学平衡常数之间的关系

设两反应的平衡常数分别为K1、K2：

(1)若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。

(2)若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 。　　

 

1．已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数为K1，N2(g)＋H2(g) NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g) N2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。

(1)写出K1和K2的关系式：____________；

(2)写出K2和K3的关系式：____________；

(3)写出K1和K3的关系式：____________。

答案：　(1)K1＝K　(2)K2·K3＝1　(3)K1·K＝1 

2．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下

①C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH1　K1

②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH2　K2

③C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH3　K3

则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3＝_____，K1、K2、K3三者关系为K3＝________________。

解析：　方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两热化学方程式平衡常数的乘积(或商)。

答案：　ΔH1＋ΔH2　K1·K2

 

探究二　化学平衡的有关计算

【例】　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)计算该反应的化学平衡常数。