第2章 第2节 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

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 课程标准要求 学业质量水平 1．知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。 2．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。 1．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。(水平3) 2．能用数据、图表、符号等描述实验证据并据此进行分析推理形成结论。(水平4) 一、化学平衡状态 1．含义 (1)研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态，此时平衡混合物的组成不再随时间的延续而变化，反应达到一定的限度。 (2)达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度均保持不变，体系的组成不随时间而改变。 2．定量描述 可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。 二、化学平衡常数 1．化学平衡常数 (1)含义 对于化学反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，K＝，温度一定时，K为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。 (2)书写方法 ①平衡常数表达式用平衡状态时的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值来表示。 ②对于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。 例如，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的化学平衡常数表达式为K＝。 (3)意义 ①化学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。 ②反应的平衡常数与反应可能进行的程度 一般来说，一个反应的平衡常数数值大于105(或106)，通常认为该反应可以进行得较完全。相反，若一个反应的平衡常数数值小于10－5(或10－6)，通常认为该反应很难进行。 2．浓度商(Q) (1)概念 对于化学反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，称为浓度商(Q)。 (2)具体应用 通过实验数据计算出反应在某一时刻的浓度商，将其与该时刻温度下的平衡常数(K)进行比较，若Q＝K，说明该反应在该温度下已经达到化学平衡状态。 三、平衡转化率 1．平衡转化率的计算 在实际应用中常用平衡转化率(α)表示一定条件下的反应限度。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%。 [注意]　对于溶液体系和恒容的气态反应体系，可以用物质的量浓度代替物质的量进行计算。 2．浓度对平衡转化率的影响 以反应H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)为例，增大氢气的浓度，可使二氧化碳的平衡转化率提高；同理增大二氧化碳的浓度，可使氢气的平衡转化率提高。 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (以反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0为例) (1)一定条件下，达到平衡状态时，v正(H2)＝v逆(HI)(　×　) (2)恒容条件下，当c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1时，该反应达到平衡状态(　×　) (3)一定温度下，该反应的平衡常数表达式为K＝(　×　) (4)平衡常数(K)的大小反映了化学反应可能进行的程度(　√　) (5)平衡常数(K)和平衡转化率(α)都能表示一定条件下的反应限度(　√　) (6)一定条件下，对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，增大c(N2)，N2和H2的平衡转化率均增大(　×　) 学习任务一　化学平衡状态及其判断 结合化学平衡状态的特征，以反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为例，交流讨论。 1．恒容密闭容器中充入SO2和O2进行反应，达到平衡前，各物质的浓度怎样变化？v(正)、v(逆)怎样变化？ 提示　达到平衡前，SO2和O2的浓度逐渐减小，v(正)逐渐减小，SO3的浓度逐渐增大，v(逆)逐渐增大。 2．达到平衡状态时，各物质的浓度怎样变化？v(正)、v(逆)有什么关系？ 提示　达到平衡状态时，SO2、O2和SO3的浓度均保持不变；v(正)＝v(逆)。 3．结合上述反应分析，化学平衡状态有哪些特征？ 提示　化学平衡状态的特征概括为“逆、等、动、定、变”。 4．恒容密闭容器中进行上述反应，下列描述能反映上述反应达到平衡状态的是________(填序号，多选)。 ①SO2、O2和SO3的物质的量浓度之比为2∶1∶3；②SO2和SO3的物质的量之比不变；③混合气体的密度保持不变；④气体的平均相对分子质量保持不变；⑤单位时间内消耗m mol O2，同时消耗m mol SO3；⑥SO3的体积分数保持不变 提示　②④⑥ 1．化学平衡状态的特征 2．化学平衡状态的判断 判断可逆反应是否达到平衡状态的标志很多，需要在运用中体会，常用直接标志和间接标志如下： (1)直接标志 直接标志 (2)间接标志 1．在恒温恒容密闭容器中充入足量的H