2018_2019学年高中化学专题2化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度第3课时化学平衡常数学案苏教版.docx

第3课时化学平衡常数学习目标：1.了解化学平衡常数的概念，并明确其意义。(重点)2.了解平衡转化率的含义。3.学会运用平衡常数进行相关的计算。(难点)自 主 预 习探 新 知一、化学平衡常数1概念在一定温度下，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，用符号K表示。2表达式对于可逆反应aAbBcCdD在一定温度下达到平衡时K。3意义能说明反应进行的程度，K值越大，表示反应进行得越完全。4注意问题(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。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100%对于反应aAbBcCdD，反应物A的平衡转化率为：(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。基础自测1判断正误(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)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。()(3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。()(4)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。()(5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2对于3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()AKBKCKDKD注意Fe和Fe3O4为固态，其浓度视为常数，不写入表达式中，根据平衡常数表达式知D对。3关于平衡常数K，下列说法中正确的是()【导学号：73702125】AK值越大，反应速率越大B对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大C对可逆反应，K值越大，反应物的平衡转化率越高D加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大CK值与催化剂、反应物的浓度、化学反应速率的大小无关，所以A、D错误；与反应温度有关，但是温度升高，K值可能增大也可能减小，B也错误。合 作 探 究攻 重 难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C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K1CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)K22C(s)2H2O(g)2CO(g)2H2(g)K3思考交流1每个反应的平衡常数表达式分别如何表示？【提示】根据化学方程式可知平衡常数表达式分别为K1；K2；K3。2分析、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。3分析、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K3K。4对于反应，若保持其他条件不变，升高温度，K值增大，该反应是吸热反应还是放热反应？【提示】对于反应，升高温度，K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若反应方向改变，则平衡常数改变。若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。如N23H22NH3，Ka，则有：2NH3N23H2，K。N2H2NH3，Ka。(2)化学平衡常数的应用判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。判断平衡移动方向利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q表示，则：当QK时，反应处于平衡状态，v正v逆；当Qv逆；当QK时，反应向逆反应方向进行，v正；H2的转化率：。利用“三段式”计算平衡常数及反应物的转化率(1)步骤写出有关化学反应的方程式。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)方法如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a molL1、b molL1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL1。 (3)计算当 堂 达 标固 双 基题组1化学平衡常数及影响因素1对于反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0，下列有关说法正确的是()A平衡常数表达式为KB增大体系压强，平衡常数K不发生变化C升高体系温度，平衡常数K减小D增加C(s)的量，平衡正向移动B固态浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；K只与温度有关，因此增大体系压强，平衡常数K不发生变化，B项正确；升温该反应正向进行，K增大，C项错误；增加C(s)的量，平衡不移动，D项错误。2化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g)K1110302H2(g)O2(g)2H2O(g)K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092以下说法正确的是() 【导学号：73702126】A常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B常温下，2H2O(g)=2H2(g)O2(g)，此时平衡常数的数值约为51082C常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2ONOCO2D以上说法都不正确BA项，K。B项，K51082，正确。C项，平衡常数越大，放出O2的倾向越大，NOH2OCO2。题组2化学平衡常数的应用3高温下，某反应达平衡，平衡常数K，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)A根据“温度升高，H2浓度减小”可知升温平衡正向移动，故A项正确；由K表达式知该反应的化学方程式为CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，D错误；恒温恒容下，增压平衡不移动，故B项错误；升温正、逆反应速率都增大，故C项错误。4高炉炼铁中发生的反应之一如下：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)(正反应为吸热反应)，其平衡常数可表示为K。已知1 100 时，K0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。 【导学号：73702127】【解析】温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，高炉内的比值增大，K值增大。【答案】增大增大题组3化学平衡常数及转化率的简单计算5某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数为 ()A3.2103B1.6103C8.0102D4.0102ASO3的起始浓度为0.05 mol/L，由转化率可知分解的SO3为0.01 mol/L，所以平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.01 mol/L、0.005 mol/L、0.04 mol/L。化学平衡常数K3.2103。6在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度(molL1)0.10.20平衡浓度(molL1)0.050.050.1下列说法错误的是() 【导学号：73