(讲义)专题2 第2单元 基础课时13 化学平衡常数-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(苏教版2019)

基础课时13　化学平衡常数 1．通过了解化学平衡常数的概念，会写化学平衡常数的表达式，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．通过了解平衡转化率的含义，学会运用平衡常数进行相关的计算，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 一、化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念与表达式 (1)概念。 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(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：aA＋bBcC＋dD，在一定温度下达到平衡时K＝。 部分可逆反应的平衡常数表达式。 化学方程式 平衡常数表达式 2NO2N2O4 K＝ NO2N2O4 K＝ 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ K＝ Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO K＝ 2．化学平衡常数的意义 平衡常数K的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)，K值越大，表示反应进行得越完全；K值越小，表示反应进行得越不完全。 例如：25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数： 化学方程式 平衡常数K F2＋H22HF 6.5×1095 Cl2＋H22HCl 2.57×1033 Br2＋H22HBr 1.91×1019 I2＋H22HI 8.67×102 由表中的数据可知，生成卤化氢的平衡常数K值从上到下依次减小，反应进行的程度也依次减小。在上述反应中，生成氟化氢的反应进行得最为完全。 3．化学平衡常数的影响因素 (1)对于指定反应，平衡常数只受温度影响。 (2)固体、水溶液中的水浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。 　(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)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数 (×) (3)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 (√) (4)化学方程式中的固态或纯液态物质不能代入平衡常数表达式 (√) 二、平衡转化率 1．定义 物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。 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。 化学平衡常数的表达式及应用 一定温度下，有下列三个可逆反应： ①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　K1 ②CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　K2 ③2C(s)＋2H2O(g)2CO(g)＋2H2(g)　K3 [问题1]　分析①②两式的平衡常数表达式，总结可逆反应中正、逆反应的平衡常数有何关系？ [提示]　互为倒数关系，即K1＝。 [问题2]　分析①③两式的平衡常数表达式，总结若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数如何变化？ [提示]　成倍数次幂增大或减小。即K3＝K。 [问题3]　对于反应③，若保持其他条件不变，升高温度，K3值增大，该反应是吸热反应还是放热反应？ [提示]　对于反应③，升高温度，K3值增大，说明反应向着正向进行，则说明正向反应是吸热反应。 1．化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 (1)化学平衡常数表达式书写注意事项。 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、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 如N2＋3H22NH3　K＝a， 则有：2NH3N2＋3H2　K′＝。 N2＋H2NH3　K″＝a。 (2)若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＝。 2．化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度。 (2)判断反应的热效应。 方法指导：压强平衡常数。 (1)理解Kp含义。 在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 (2)运用计算技巧。 1．高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 该反应的平衡常数表达式K＝______________，ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)。 [解析]　因Fe和Fe2O3都为固体，不能代入平衡常数的表达式，所以K＝，由表中数据知，温度升高，平衡常数减小，说明ΔH<0。 [答案]　　< 2．硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：