第2章 第2节 第2课时 化学平衡常数(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学选择性必修1同步学习指导(人教版2019)

第 ２ 课时　 化学平衡常数 学习目标 １. 知道化学平衡常数的含义ꎬ会根据化学方程式书写化学平衡常数表达式ꎮ ２. 能够利用化学平衡常数进行简单的计算ꎮ 如计算物质的平衡浓度、转化率等ꎮ 核心素养 １. 能建立“逆、等、动、定、变”的认知模型ꎬ并利用模型解决化学平衡的实际问题ꎮ ２. 通过“三段式”分析推理方法ꎬ建立化学平衡常数的认知模型ꎬ并能根据模型理解本质和规律及 进行简单计算ꎮ 新 课 情 境 呈 现 　 　 在工业生产和实验室中ꎬ人们会遇到各种各样的可逆反应ꎬ如合成氨反应: Ｎ２(ｇ) ＋ ３Ｈ２(ｇ) 高温、高压 催化剂 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑 ２ＮＨ３(ｇ) 该反应在一定条件下不可能进行完全ꎬ即存在一定的限度ꎮ 而反应限 度的大小对于生产和生活实际有着直接影响ꎮ 因此还需关注化学反应的限 度ꎮ 那么怎样才能定量地描述化学反应的限度呢? 化学反应中ꎬ反应物的 转化程度会受到哪些因素的影响呢? 研究表明ꎬ可逆反应进行一段时间后ꎬ一定会达到化学平衡状态ꎮ 此时ꎬ正反应速率和逆反应速 率相等ꎬ反应体系的组成不再随时间的延续而变化ꎬ反应达到一定的限度ꎮ 在研究了大量实验的基础 上ꎬ人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度ꎮ 你知道化学平衡常数是如何测定的吗? 一是可用化学方法:通过化学分析方法测定反应平衡时各物质的浓度ꎮ 但必须防止因测定过程 中加入化学试剂而干扰了化学平衡ꎮ 因此在进行化学分析之前必须使化学平衡“冻结”在原来的平衡 状态ꎮ 二是可用物理方法:利用物质物理性质的变化测定平衡时各物质浓度的变化ꎬ如通过测定物质 的折光率、导电程度、颜色、压强或容积的改变来测定物质的浓度ꎮ 物理方法的优点是在测定时不会 干扰或破坏体系的平衡状态ꎮ 你对化学平衡常数了解多少? 请让我们一起走进教材学习化学平衡常 数ꎬ探索其中的微妙吧ꎮ 课 前 素 能 奠 基 新知预习 　 　 　 一、化学平衡常数 １. 含义:在一定 　 温度　 下ꎬ当一个可逆反应 达到 　 化学平衡　 时ꎬ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ꎬ简 称 　 平衡常数　 ꎬ用符号 　 Ｋ　 表示ꎮ ２. 表达式:对于一般的可逆反应 ｍＡ( ｇ) ＋ ｎＢ( ｇ) 􀜩􀜨􀜑 ｐＣ( ｇ) ＋ ｑＤ( ｇ) ꎬ平衡常数的表 达式为:Ｋ ＝ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ꎮ ３. 化学平衡常数的意义: (１)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行 程度的标志ꎬ它能够表示可逆反应进行的完全程 度ꎮ 可以说ꎬ化学平衡常数是一定温度下一个反 应本身固有的内在性质的定量体现ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 040 (２)Ｋ 值越大ꎬ说明反应进行的程度越 　 完 全　 　 　 ꎬ反应物转化率 　 越大　 ꎻ反之ꎬ反应进行 的程度就越 　 不完全　 ꎬ转化率就 　 越小　 ꎮ 一 般来说ꎬ当 Ｋ > 　 １０５　 时ꎬ该反应就进行得基本 完全了ꎮ (３)对只有固体、纯液体(如液态水)参加或 生成的反应来说ꎬ固体和纯液体的浓度视为“１”ꎮ (４)Ｋ 只受 　 温度　 影响ꎬ与反应物或生成物 的 　 浓度　 无关ꎮ 二、平衡转化率 某指定反应物的转化率 ＝ ｎ转化 ｎ始 × １００％ ＝ ｃ转化 ｃ始 × １００％ ꎮ 其中ꎬｎ转化表示已转化的物质的量ꎮ ｎ始 表示该物质起始时的物质的量ꎮ ｃ转化表示已转化的该物质的浓度ꎮ ｃ始 表示起始时该物质的浓度ꎮ 预习自测 　 １. 下列关于平衡常数的说法中ꎬ正确的是 ( 　 ) Ａ. 平衡常数只与反应本身及温度有关 Ｂ. 改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡 常数 Ｃ. 加入催化剂可以改变反应速率ꎬ并且改变平 衡常数 Ｄ. 在任何条件下ꎬ化学平衡常数是一个恒定值 ２. 某温度下ꎬ反应 ＳＯ２ ( ｇ) ＋ １ / ２Ｏ２ ( ｇ) 􀜩􀜨􀜑 ＳＯ３ (ｇ)的平衡常数 Ｋ１ ＝ ５０ꎬ在同一温度下ꎬ反应 ＳＯ３(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ＳＯ２(ｇ) ＋ １ / ２Ｏ２ (ｇ)的平衡常数 Ｋ２ 的值为 ( Ｃ ) Ａ. ２ ５００ Ｂ. １００ Ｃ. ０. ０２ Ｄ. ０. ００１ ３. 在一定条件下ꎬ对于已达平衡的可逆反应２Ａ(ｇ) ＋ Ｂ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ２Ｃ(ｇ)ꎬ下列说法中正确的是 ( Ａ ) Ａ. 平衡时ꎬ此反应的平衡常数与各物质的浓度 有如下关系:Ｋ ＝ ｃ ２(Ｃ) ｃ２(Ａ)􀅰ｃ(Ｂ) Ｂ. 改变条件后ꎬ该反应的平衡常数一定不变 Ｃ. 如果改变压强并加入催化剂ꎬ平衡常数会随 之变化 Ｄ. 若平衡时增加 Ａ 和 Ｂ 的浓度ꎬ则平衡常数会 减小 ４. 已知方程式 Ａ(ｇ)􀜩�