第2章 第2节 第1课时 化学平衡常数与平衡转化率(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第2节 化学反应的限度 第一课时　化学平衡常数与平衡转化率 一、化学平衡常数 基本概念及影响因素 概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的系数次方的幂之积与反应物浓度的系数次方的幂之积的比值K为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数 [微提醒] 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。 [微规律] 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，则平衡常数变为倒数。若同一反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。 表达式 aA＋bBcC＋dD　K＝ 意义 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全 影响因素 内因 反应物的本身性质 外因 只与反应体系的温度有关 应用 判断反应进行的程度 K值 ＜10－5(或＜10－6) 10－5～105(或10－6～106) ＞105(或＞～106) 反应程度 很难进行 反应可逆 进行得较完全 判断反应是否达到平衡状态 对化学反应aA＋bBcC＋dD的任意状态有浓度商： Q＝ 二、平衡转化率 概念 一定条件下化学反应达平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量之比。平衡转化率可描述化学反应的限度 [微提醒] ①化学反应的反应物在任意状态下都有转化率，但是平衡转化率是在此条件下的最大转化率。 ②不同反应物的转化率可能不同，因此在表示转化率时必须指明物质。 计算公式 对反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率： 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进行计算 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 化学平衡状态的判断 [典例导引] [典例]　可逆反应2NO22NO＋O2在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　 ) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 A．①④　　　　　　　　　 B．②④ C．①③④ D．①②③④⑤ [解析]　解答本题的关键是根据所给条件判断出v(正)＝v(逆)。①中生成n mol O2的同时生成2n mol NO，都是正反应速率，不能作为判断依据；②中生成n mol O2为正反应速率，同时生成2n mol NO2为逆反应速率，且符合化学计量数之比，正确；③不能作为判断依据；④中NO2为红棕色气体，颜色不再发生变化，说明其浓度不再发生变化，反应达到平衡状态；⑤中该体系混合气体的密度为一恒定的数值，所以不能作为判断达到平衡的标志。 [答案]　B [生成认知] 1．化学平衡的特征 本质特征 v(正)＝v(逆) 宏观特征 反应混合物中各组分含量保持不变 2.化学平衡的判断 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 速率 v(正)＝v(逆)≠0 平衡 体系中各成分的含量 ①反应混合物中各成分浓度或百分含量不变 平衡 ②各物质的物质的量或物质的量浓度一定 平衡 ③各物质的质量或质量分数一定 平衡 ④各气体的体积或体积分数一定 平衡 压强 ①若m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 ②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 平衡 平均相对 分子质量 ①r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 ②r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，其他不变 平衡 密度 体系的密度一定 不一定平衡 其他 ①如体系颜色不再变化 平衡 ②总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 对于反应：A(s)B(g)＋C(g)在一定条件下，若B的百分含量不变能否说明反应达到平衡状态？ 提示：不能，由于反应体系中的A为固体，生成B、C都是气体，因此不管反应进行到什么程度，B的百分含量始终是50%。 [跟踪训练] 1．羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在一定温度下，某一容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)＋H2S(g)⥫⥬COS(g)＋H2(g)。下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是(　 ) A．COS的生成速率与H2S的生成速率相等 B．单位时间内消耗a mol CO，同时消耗