第2节 化学反应的限度 第1课时（导学案）化学鲁科版2019选择性必修1

第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数和平衡转化率 一、知识目标 1.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。 2.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。 3. 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及平衡移动的方向。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察化学平衡移动的现象，从微观角度理解浓度、压强、温度改变对化学平衡的影响本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据，推理化学平衡移动的规律，建立化学平衡移动的模型。 3.科学探究与创新意识：通过设计并实施实验方案，探究反应条件对化学平衡的影响，培养科学探究能力和创新精神。 。 一、学习重点 1.化学平衡常数的意义。 二、学习难点 1.化学平衡常数的应用。 一、化学平衡常数 1．定义 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：K 2．表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：K＝ （3）单位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b） 3．意义 （1）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； （2）平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 很难进行 反应可逆 进行完全 4．影响因素 （1）内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的温度，升高温度。 5．计算时注意问题 （1）平衡量必须为平衡时的浓度 （2）等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 （3）恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 6．浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q越大，反应逆向进行的程度越大 （3）应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞K，反应逆向进行，v正＜v逆 ②Q＝K，反应达到平衡状态，v正＝v逆 ③Q＜K，反应正向进行，v正＞v逆 二、化学平衡转化率 1.定义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%= 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，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。 一、化学平衡常数 活动一：探究化学平衡常数 问题探究：完成下表，分析所得到的数据，寻找其中的规律。 初始浓度 /(mol ·L-1) 平衡浓度 /(mol ·L-1) c平 (2)(HI) c始 (H2) c始 (I2) c始 (HI) c平 (H2) c平 (I2) c平 (HI) c平 (H2) ·c平 (I2) 0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 0 0 0.010 69 0.001 14 0.001 14 0.008 41 【答案】 初始浓度 /(mol ·L-1) 平衡浓度 /(mol ·L-1) c平 (2)(HI) c始 (H2) c始 (I2) c始 (HI) c平 (H2) c平 (I2) c平 (HI) c平 (H2) ·c平 (I2) 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 不管 H2 、I2 和 HI 的初始浓度是多大，只要保持反应体系的温度不变，达到化学平衡状态后 就为常数。 活动二：化学平衡常数的影响因素 问题思考：对于可逆反应：C(s)+CO2(g) =2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是 (　　) A、将C(s)的表面积增大 B、增大体系压强 C、升高体系温度 D、使用合适的催化剂 【答案】 A. 将 C(s) 的表面积增大：固体的表面积变化不会影响平衡常数 KK，因为平衡常数只与温度有关。 B. 增大体系压强：虽然改变压强可以影响反应物和产物的浓度，进而影响反应的平衡位置，但这并不会改变平衡常数 KK。平衡常数 KK 在给定温度下是恒定的。 C. 升高体系温度：温度的变化会直接影响平衡常数 KK。对于吸热反应，升高温度会使平衡向右移动，导致 KK 增大；对于放热反应，升高温度会使平衡向左移动，导致 KK 减小。因此，升高体系温度能够使 KK 发生变化。 D. 使用合适的催化剂：催化剂可以加快反应速率，但不会改变反应的平衡位置，因此也不会改变平衡常数 KK。 综上所述，能使平衡常数 KK 发生变化的是选项 C：升高体系温度。 活动三：化学平衡常数常见的规律 问题思考1：完成下列表格 /反应 K 单位 ① N2(g)+H2(g)=NH3(g) (mol·L－1)－1 ② N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) (mol·L－1)－2 ③ 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) (mol·L－1)2 ④ NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq) ⑤ FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ⑥ AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq) 【学生回答】 问题思考2：写出下列可逆反应的的表达式。 1. 2. 3. 4. 【答案】 1. 2. 3. 4. 问题思考3： 1.给出反应①2NO(g) + O2(g) =2NO2(g) K1②2NO2(g) = 2NO(g) + O2(g) K2；思考ΔH1、ΔH2二者关系以及K1、K2二者关系 2.给出反应①，②，③，思考、、以及、、之间的关系。 3.给出反应①，②，思考、以及、之间的关系。 【答案】 1.ΔH2=-ΔH1 K2 =1/K1 2.， 3.， 问题思考4：已知下列反应的平衡常数： ①H2(g) + S(s) H2S(g) K1 ②S(s) + O2(g) SO2(g) K2 则反应③H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是( ) A、K1+K2 B、K1–K2 C、K1×K2 D、K1/K2 【答案】D 反应③ H₂(g) + SO₂(g) ⇌ O₂(g) + H₂S(g) 可由反应①减去反应②得到，即： 反应③ = 反应① - 反应②。 对应平衡常数关系为：K₃ = K₁ / K₂。 答案：D、K₁/K₂ 活动四：浓度商 问题思考：已知800℃时，化学反应CO(g) + H2O(g)=CO2(g)+ H2(g)   K = 1，推导在下列浓度下反应进行的方向。 序号 CO(mol/L) H₂O(mol/L) CO₂(mol/L) H₂(mol/L) Q与K关系及反应进行的方向 1 0.3 0.5 0.4 0.4 2 1.0 0.3 0.5 0.6 3 0.8 1.6 0.7 1.7 【答案】1.Q>K，逆方向 2.Q=K，平衡状态 3.Q<K，正反应 二、化学平衡转化率 活动一：化学平衡转化率 问题思考：什么是化学平衡转化率？ 【答案】对于化学反应，反应物的平衡转化率可以表示为，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。 活动二：典例探究 典例：化学反应2SO2(g) + O2(g)=2SO3(g) 是硫酸制造工业的基本反应。将0.050 mol SO2(g) 和0.030 mol O2(g) 注入体积为1.0 L 的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044 mol SO3 (g)，求该温度下反应的平衡常数及SO2、O2 的平衡转化率。 【答案】 1. 列三段式（物质的量，体积为1L，浓度数值等于物质的量） 起始：n(SO₂) = 0.050 mol，n(O₂) = 0.030 mol，n(SO₃) = 0 mol 转化：n(SO₂) = 0.044 mol，n(O₂) = 0.022 mol，n(SO₃) = 0.044 mol（依据计量比 2:1:2） 平衡：n(SO₂) = 0.050 - 0.044 = 0.006 mol，n(O₂) = 0.030 - 0.022 = 0.008 mol，n(SO₃) = 0.044 mol 2. 计算平衡常数 K 根据公式 K = [c²(SO₃)] / [c²(SO₂) × c(O₂)]，代入平衡浓度（浓度数值等于物质的量），得： K = (0.044²) / (0.006² × 0.008) ≈ 6.7 × 10³ 3. 计算转化率 SO₂转化率： α(SO₂) = (0.044 / 0.050) × 100% = 88% O₂转化率： α(O₂) = (0.022 / 0.030) × 100% ≈ 73% 答案：平衡常数约为 6.7 × 10³；SO₂平衡转化率为 88%；O₂平衡转化率约为 73%。 二、化学平衡转化率 活动一：探究化学平衡常数 问题思考：同学们请思考，化学平衡常数有什么应用呢？ 【答案】判断反应的进行程度：K 越大，反应进行的程度越大，转化率越大。 1.判断平衡移动方向：温度相同时（1）Q=K，体系处于化学平衡。（2） 反应正向进行。（3）反应逆向进行。 2.运用三段式结合K进行相关计算。 1.化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式（三段式） aA(g) ＋ bB(g)cC(g) ＋ dD(g) c(初)(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc(mol·L－1) n1x n1x n1x n1x c(平)(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1x n1x n1x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。 ③解题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目解答。 2.平衡转化率的分析与判断方法 反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。具体如下： 1.在某温度下，可逆反应：的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（AD） Ａ、Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大。 Ｂ、Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大。 Ｃ、Ｋ随反应物浓度改变而改变。 Ｄ、Ｋ随温度改变而改变。 【解析】平衡常数是衡量反应进行程度的物理量，越大，说明反应进行得越完全，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大，A选项正确，B选项错误；化学平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，C选项错误，D选项正确。 2.已知450°C时，反应的，由此推测在450 °C时，反应的化学平衡常数为（B） A、50 B、0.02 C、100 D、无法确定 【解析】正、逆反应的平衡常数互为倒数。已知反应的平衡常数，则其逆反应的平衡常数为，B选项正确。 3.编号反应平衡常数反应热 反应① 反应② 反应③ 对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下： 下列说法正确的是(C) A、 B、加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C、 D、增大压强，减小，增大，不变 【解析】反应③可由反应①和反应②相加得到，根据方程式相加，平衡常数相乘的原则，，A选项错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热，B选项错误；根据盖斯定律，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，所以，C选项正确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，D选项错误。 4.在一定体积密闭容器中，进行如下反应： ，其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下： 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)的表达式为：　　　　　　　。　　 (2)该反应为　　　　反应（“吸热”或“放热”） (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（ ） Ａ、容器中压强不变　 Ｂ、混合气体中ＣＯ浓度不变 Ｃ、 　　D、　　 (4)若，此时温度为 。　　　 【答案】(1)；(2)吸热；(3)BC；(4)830°C 【解析】(1)根据化学平衡常数的定义，对于反应，其平衡常数表达式为。 (2)由表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应。 (3)该反应是气体分子数不变的反应，容器中压强始终不变，不能根据压强判断反应是否达到平衡状态，A选项错误；混合气体中浓度不变，说明各物质的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，B选项正确；，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C选项正确；不能说明各物质的浓度不再发生变化，不能判断反应是否达到平衡状态，D选项错误。 (4)若，则，由表中数据可知，此时温度为。 5.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应： 已知，经测定该反应在该温度下的平衡常数，试判断，达平衡状态时，的转化率应为多少？ 【答案】80% 【解析】设的转化浓度为。 起始浓度（）： 转化浓度（）： 平衡浓度（）： 根据平衡常数表达式，可得： 解得或（舍去） 则的转化率为。 6.在一体积恒定的密闭容器中进行如下反应： ， 不同温度T下的平衡常数 K如下表所示： 温度T 平衡常数K 800°C 0.9 830°C 1.0 1000°C 1.7 1200°C 2.6 （1）该反应 0(填“<”、“>”或“=”)； （2）830°C时，向体积为1L的密闭容器内分别充入1mol和1mol，则达到平衡时的转化率为 ，此时的物质的量浓度为 ； （3）在800 °C时发生上述反应，在某时刻测得容器内各物质的浓度分别为：、 、 、。 ①此时刻是否为化学平衡状态？说明理由。 ②若此时刻不是平衡状态，反应向 （填“正反应”或“逆反应”）方向进行才能到达平衡状态。 【答案】（1）>；（2）50%；0.5 mol/L ；（3）①否，，所以此时刻不是化学平衡状态；②逆反应 【解析】(1)由表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，。 (2)设的转化浓度为。 起始浓度（）： 转化浓度（）： 平衡浓度（）： 时，，根据平衡常数表达式，可得： 解得 则的转化率为，此时的物质的量浓度为。 (3)①计算此时的浓度商，而时，，所以此时刻不是化学平衡状态。 ②因为，所以反应向逆反应方向进行才能到达平衡状态。 考点1 平衡常数的意义 1.在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【解析】根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A项正确；根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B项错误；化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C项错误；题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D项错误。 2.关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 【答案】C 【解析】对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，但反应不一定容易进行，A项错误；对任一给定的可逆反应，正反应吸热，温度升高，K值增大；正反应放热，温度升高，K值减小，B项错误；对可逆反应，K值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，C项正确；K只与温度有关，加入催化剂或增大反应物浓度，温度未变，则K值不变，D项错误。 考点2 平衡常数与化学方程式的关系 3.某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为；B项正确。 4.气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知，反应③反应②反应①，有；，A项正确。 5.气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知，反应③反应②反应①，有；，A项正确。 考点3 化学平衡常数的应用 6.炼铁过程中发生反应：，已知该反应在不同温度下的平衡常数如表，下列说法正确的是 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A． B．其他条件不变，向平衡体系充入气体，K值减小 C．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 D．1000℃时，在固定体积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，此时反应向正反应方向进行 【答案】D 【解析】依据表中数据分析，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0，A项错误；向平衡体系充入CO2气体，温度不变，则平衡常数K值不变，B项错误；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，C项错误；反应的平衡常数K=，1000℃时平衡常数K=4，某时刻测得上述体系中，CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，设容器容积为V，则Qc===3.6＜4，此时反应向正反应方向进行，D项正确。 7.在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10﹣5 下列说法正确的是 A．升高温度，CO的平衡转化率增大 B．在80℃达到平衡时，充入一定量的Ni(CO)4气体再次平衡后，CO的体积分数增大 C．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol•L﹣1，则此时v(正)＜v(逆) D．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6mol•L﹣1 【答案】C 【解析】由表格中数据可知，温度越高，K越小，则正反应为放热反应，升高温度，反应逆向移动，CO的转化率降低，A项错误；该反应是气体系数减小的反应，在80℃达到平衡时，充入一定量的气体再次平衡后，增大生成物浓度，反应逆向进行，由于温度不变，平衡常数不变，即不变，Ni(CO)4气体浓度增大，则CO的体积分数减小，B项错误；80℃时，、CO浓度均为，，，可知此时，C项正确；80℃达到平衡时，则，则，则的平衡浓度为，D项错误。 考点 4 化学平衡常数与转化率的计算 8.某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是 B．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C．此时，B的平衡转化率是40% D．增大C，A的平衡转化率减小 【答案】C 【解析】三段式    反应前后气体物质的量之比等于压强之比，，解得x=0.8，所以D是气体，C是非气态，C的浓度不写入表达式，A项错误；温度不变，化学平衡常数不变，B项错误；B的转化率为，C项正确；C非气态，增加C不能改变反应速率，也不会使平衡移动，D项错误。 9.在670℃时，反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数为K=，若SO2、NO2的起始浓度均为0.04mol•L-1，则在此条件下NO2的转化率约为 A．71.43% B．64.00% C．4.57% D．2.86% 【答案】A 【解析】设反应消耗SO2的浓度为xmol/L，则消耗的NO2浓度为xmol/L，生成的SO3浓度为xmol/L，生成的NO的浓度为xmol/L，此时SO2、NO2、SO3、NO四种物质的浓度为(0.04-x)mol/L、(0.04-x)mol/L、xmol/L、xmol/L，平衡常数K=，解得x=mol/L，此时NO2的转化率为÷0.04×100%=71.43%，A项正确。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数和平衡转化率 一、知识目标 1.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。 2.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。 3. 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及平衡移动的方向。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察化学平衡移动的现象，从微观角度理解浓度、压强、温度改变对化学平衡的影响本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据，推理化学平衡移动的规律，建立化学平衡移动的模型。 3.科学探究与创新意识：通过设计并实施实验方案，探究反应条件对化学平衡的影响，培养科学探究能力和创新精神。 一、学习重点 1.化学平衡常数的意义。 二、学习难点 1.化学平衡常数的应用。 一、化学平衡常数 1．定义 （1）条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 （2）叙述： 浓度的系数次幂之积与 浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 （3）符号：K 2．表达式 （1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g） （2）表达式：K＝ （3）单位： 。 3．意义 （1）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 ； （2）平衡常数的数值越 ，说明反应可以进行得越完全。 K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105 反应程度 4．影响因素 （1）内因：反应物的 （某一具体反应）。 （2）外因：反应体系的 ，升高温度。 5．计算时注意问题 （1）平衡量必须为平衡时的浓度 （2）等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 （3）恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 6．浓度熵：Qc＝ （1）浓度为任意时刻的浓度 （2）意义：Q越大，反应 向进行的程度越大 （3）应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 ①Q＞K，反应 向进行，v正 v逆 ②Q＝K，反应达到平衡状态，v正 v逆 ③Q＜K，反应 向进行，v正 v逆 二、化学平衡转化率 1.定义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的物质的量与转化前该反应物的物质的量之比。 2.表达式：对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，反应物A的平衡转化率可以表示为 已知某个指定反应物的转化率为×100%= 3.规律 （1）同一反应的不同反应物，其转化率可能不同； （2）当按照反应 之比投入反应物时，反应物转化率相同。 （3）反应物有多种时，提高一种反应物的浓度，可以 其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会 。 一、化学平衡常数 活动一：探究化学平衡常数 问题探究：完成下表，分析所得到的数据，寻找其中的规律。 初始浓度 /(mol ·L-1) 平衡浓度 /(mol ·L-1) c平 (2)(HI) c始 (H2) c始 (I2) c始 (HI) c平 (H2) c平 (I2) c平 (HI) c平 (H2) ·c平 (I2) 0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 0 0 0.010 69 0.001 14 0.001 14 0.008 41 活动二：化学平衡常数的影响因素 问题思考：对于可逆反应：C(s)+CO2(g) =2CO(g)，在一定温度下，其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是 (　　) A、将C(s)的表面积增大 B、增大体系压强 C、升高体系温度 D、使用合适的催化剂 活动三：化学平衡常数常见的规律 问题思考1：完成下列表格 /反应 K 单位 ① N2(g)+H2(g)=NH3(g) (mol·L－1)－1 ② N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) (mol·L－1)－2 ③ 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) (mol·L－1)2 ④ NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq) ⑤ FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ⑥ AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq) 问题思考2：写出下列可逆反应的的表达式。 1. 2. 3. 4. 问题思考3： 1.给出反应①2NO(g) + O2(g) =2NO2(g) K1②2NO2(g) = 2NO(g) + O2(g) K2；思考ΔH1、ΔH2二者关系以及K1、K2二者关系 2.给出反应①，②，③，思考、、以及、、之间的关系。 3.给出反应①，②，思考、以及、之间的关系。 问题思考4：已知下列反应的平衡常数： ①H2(g) + S(s) H2S(g) K1 ②S(s) + O2(g) SO2(g) K2 则反应③H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是( ) A、K1+K2 B、K1–K2 C、K1×K2 D、K1/K2 活动四：浓度商 问题思考：已知800℃时，化学反应CO(g) + H2O(g)=CO2(g)+ H2(g)   K = 1，推导在下列浓度下反应进行的方向。 序号 CO(mol/L) H₂O(mol/L) CO₂(mol/L) H₂(mol/L) Q与K关系及反应进行的方向 1 0.3 0.5 0.4 0.4 2 1.0 0.3 0.5 0.6 3 0.8 1.6 0.7 1.7 二、化学平衡转化率 活动一：化学平衡转化率 问题思考：什么是化学平衡转化率？ 活动二：典例探究 典例：化学反应2SO2(g) + O2(g)=2SO3(g) 是硫酸制造工业的基本反应。将0.050 mol SO2(g) 和0.030 mol O2(g) 注入体积为1.0 L 的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044 mol SO3 (g)，求该温度下反应的平衡常数及SO2、O2 的平衡转化率。 二、化学平衡转化率 活动一：探究化学平衡常数 问题思考：同学们请思考，化学平衡常数有什么应用呢？ 1.化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式（三段式） aA(g) ＋ bB(g)cC(g) ＋ dD(g) c(初)(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc(mol·L－1) n1x n1x n1x n1x c(平)(mol·L－1) n1(1－x) n2－n1x n1x n1x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。 ③解题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目解答。 2.平衡转化率的分析与判断方法 反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。具体如下： 1.在某温度下，可逆反应：的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（ ） Ａ、Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大。 Ｂ、Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大。 Ｃ、Ｋ随反应物浓度改变而改变。 Ｄ、Ｋ随温度改变而改变。 2.已知450°C时，反应的，由此推测在450 °C时，反应的化学平衡常数为（ ） A、50 B、0.02 C、100 D、无法确定 3.编号反应平衡常数反应热 反应① 反应② 反应③ 对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下： 下列说法正确的是( ) A、 B、加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C、 D、增大压强，减小，增大，不变 4.在一定体积密闭容器中，进行如下反应： ，其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下： 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)的表达式为：　　　　　　　。　　 (2)该反应为　　　　反应（“吸热”或“放热”） (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（ ） Ａ、容器中压强不变　 Ｂ、混合气体中ＣＯ浓度不变 Ｃ、 　　D、　　 (4)若，此时温度为 。　　　 5.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应： 已知，经测定该反应在该温度下的平衡常数，试判断，达平衡状态时，的转化率应为多少？ 6.在一体积恒定的密闭容器中进行如下反应： ， 不同温度T下的平衡常数 K如下表所示： 温度T 平衡常数K 800°C 0.9 830°C 1.0 1000°C 1.7 1200°C 2.6 （1）该反应 0(填“<”、“>”或“=”)； （2）830°C时，向体积为1L的密闭容器内分别充入1mol和1mol，则达到平衡时的转化率为 ，此时的物质的量浓度为 ； （3）在800 °C时发生上述反应，在某时刻测得容器内各物质的浓度分别为：、 、 、。 ①此时刻是否为化学平衡状态？说明理由。 ②若此时刻不是平衡状态，反应向 （填“正反应”或“逆反应”）方向进行才能到达平衡状态。 考点1 平衡常数的意义 1.在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 2.关于平衡常数K，下列说法中正确的是 A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 考点2 平衡常数与化学方程式的关系 3.某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 4.气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 5.气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 考点3 化学平衡常数的应用 6.炼铁过程中发生反应：，已知该反应在不同温度下的平衡常数如表，下列说法正确的是 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A． B．其他条件不变，向平衡体系充入气体，K值减小 C．其他条件不变，升高温度，可以提高CO的平衡转化率 D．1000℃时，在固定体积的密闭容器中，某时刻测得上述体系中，CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol，此时反应向正反应方向进行 7.在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10﹣5 下列说法正确的是 A．升高温度，CO的平衡转化率增大 B．在80℃达到平衡时，充入一定量的Ni(CO)4气体再次平衡后，CO的体积分数增大 C．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol•L﹣1，则此时v(正)＜v(逆) D．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6mol•L﹣1 考点 4 化学平衡常数与转化率的计算 8.某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A．该反应的化学平衡常数表达式是 B．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C．此时，B的平衡转化率是40% D．增大C，A的平衡转化率减小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$