2.3.3 化学平衡常数-2021-2022学年高中化学选修4【名师导航】同步Word教参(人教版)

课时3　化学平衡常数 目标与素养：1.知道化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行简单计算。(证据推理与模型认知)2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(科学精神与社会责任)3.了解平衡图像及应用。(宏观辨识与平衡思想) 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，通常用符号K表示。 2．表达式 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。 3．特点 K值只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 4．意义 K值越大→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→反应进行得越完全→反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。当K>105时，该反应进行得就基本完全了。 二、平衡转化率(α) 1．表达式 对于反应：aA＋bBcC＋dD，反应物A的转化率可以表示为α(A)＝×100%＝×100% ＝×100%。 2．影响因素(以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0为例) (1)增大N2浓度，α(N2)减小，α(H2)增大。 (2)升高温度，α(N2)减小。 (3)增大压强，α(N2)增大。 　平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？ [答案]　不一定。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度。 (　　) (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。 (　　) (3)某反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其平衡常数表达式为K＝。 (　　) (4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　) A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应的化学方程式为CO＋H2O(g)CO2＋H2 [答案]　A 3．T ℃，将H2和I2(g)各0.20 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应后，测得c(H2)＝0.016 mol·L－1，则该反应[H2(g)＋I2(g)2HI(g)]的K为______，H2的转化率为________。 [答案]　0.25　20% 化学平衡常数及其应用 1.使用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (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”而不代入公式。 (3)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，二者互为倒数。 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′＝1/a。 N2＋H2NH3，K″＝。 2．化学平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商Qc，即Qc＝，则： (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。 【典例1】　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)的关系如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。 (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，反应将________(填“正向”或“逆向”)进行，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。 [解析]　(1)通过表中K和t的关系可知，温度越高，K值越大，反应正向进行的程度越大，说明正向反应为吸热反应。(2)当c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)时，K＝1，此时温度由表中数据可知为830 ℃。(3)