(讲义)第2章 第2节 新知探究课9 化学平衡常数 平衡转化率 -【提分教练】2023-2024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 新知探究课9　化学平衡常数　平衡转化率 1．通过“H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)”体会化学平衡常数模型构建过程，能书写化学平衡常数表达式；能进行平衡常数、转化率的简单计算。 2．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向。 一、化学平衡常数 1．交流·研讨 (1)698.6 K 时反应体系H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)中各物质的浓度，如下表所示： 初始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) 平衡时 c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 54.51 0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 54.62 0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 54.21 0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 54.08 0 0 0.010 69 0.001 14 0.001 14 0.008 41 54.42 均值 54.37 (2)分析上表数据可知，该反应在698.6 K 达到平衡时，是一个常数。 2．平衡常数表达式 (1)概念：以化学反应aA＋bB⥫⥬cC＋dD为例：K＝，单位：(mol·L-1)(c＋d)－(a＋b)。 (2)意义 对于同类型反应，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。 (3)影响因素 ①内因：反应物的本身性质。 ②外因：反应体系的温度。 (4)应用 ①判断反应可能进行的程度 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 进行较完全 ②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＝。 ③判断反应的热效应 　写出下列各反应的平衡常数表达式： (1)CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)______________________。　 (2)3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g)__________________。 (3)N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)_____________________________。 [答案]　(1)K＝　(2)K＝　(3)K＝ 二、平衡转化率 1．表达式 对于化学反应aA＋bB⥫⥬cC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．规律 (1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 (2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。 微点拨：若求某一时刻的转化率，只要把平衡时的反应物物质的量改为某一时刻的反应物物质的量即可。 　25 ℃时，密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质 A B C 初始浓度/(mol·L-1) 2 3 0 平衡浓度/(mol·L-1) 1.5 1.5 1 则A的平衡转化率为________，B的平衡转化率为________。 [解析]　αA＝×100%＝25%，αB＝＝50%。 [答案]　25%　50% 探究化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下： 。请根据图示填表： 反应物 浓度 v正 反应 产物 浓度 v逆 反应物 浓度 v正 反应 产物 浓度 v逆 开始时 c始(N2) ____ c始(H2) ____ 最大 0 0 c始(NH3) ____ 最大 0 0 进行中 c(N2) ____ c(H2) ____ 减小 增大 增大 c(NH3) ____ 减小 增大 增大 平衡时 c平(N2) ____ c平(H2) ____ 不变 不变 不变 c平(NH3) ____ 不变 不变 不变 上述过程的v-t图像表示为 [答案]　最大　最大　最大　减小　减小　减小　不变　不变　不变 1．利用速率关系判断化学平衡状态的“两角度” (1)对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 (2)对于不同物质而言，速率之比等于化