高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3.3 化学平衡常数导学案 新人教版选修4.doc

2-3-3 化学平衡常数 【学习目标】1.理解化学平衡常数的含义，能根据化学反应书写化学平衡常数表达式2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。【学习重难点】学习重点：化学平衡常数学习难点：化学平衡常数【自主预习】1. 化学平衡常数定义在下，当一个可逆反应达到状态时，生成物与反应物的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号表示。（以 为幂）2. 表达式对于一般的可逆反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，在一定温度下，k3 意义(1)k值越大，说明正反应进行的程度，反应物的转化率；反之反应物转化越，转化率就 。一般的说k105时，该反应进行的就基本完全。(2)k只受 影响，与反应物或生成物的 无关。只要温度不变，对于一个具体的可逆反应的来说，它的平衡常数就是一个具体的常数值。a.如果正反应为吸热反应，若升高温度，k值将 ； b.如果正反应为放热反应，若升高温度，k值将 。（3）使用化学平衡常数应注意的问题化学平衡常数只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关。在平衡常数表达式中：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式，如： c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g)，k=c(co)c(h2)/c(h2o) fe(s)+co(g)fe(s)+co2(g)，k=c(co2)/c(co)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关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。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。例如：n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的平衡常数为k1，1/2n2(g)+3/2h2(g)nh3(g)的平衡常数为k2，nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3；写出k1和k2的关系式： k1=k22 。写出k2和k3的关系式： k2k3=1 。写出k1和k3的关系式： k1k32=1 。4反应物的转化率某个指定反应物的转化率 = 注意：转化率的规律增大一种反应物可增大另一种反应物的转化率，但本身的转化率降低；若两种反应物的起始量比等于方程式中的系数比，则这两种反应物的转化率相等。平衡常数k越大，转化率越大；平衡常数k越小，转化率也越小。5. 可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应（同一温度下）是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应m a (g) + nb (g) p c (g) +qd(g)在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：qc ,叫做该反应的浓度商。qc k，反应向正反应方向进行 qc k，反应处于平衡状态qc k，反应向逆方向进行【预习检测】1关于化学平衡常数的叙述正确的是()a温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数b两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变c温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数d浓度商qk时，v正”、“”或“”)。探究活动二：化学平衡常数的意义及其应用1下表为298 k时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数kf2h22hf6.51095cl2h22hcl2.571033br2h22hbr1.911019i2h22hi8.67102请比较表中k值的相对大小，说明平衡常数的意义：(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。k值越大，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 ；k值越小，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 。(2)判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：q，叫做该反应的浓度商。qk，反应向 进行2对反应n2(g)o2(g) 2no(g)，若298 k时，k11030，保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，n2、o2、no浓度分别为10 moll1、10 moll1、1105 moll1，此时该反应 (填“已”或“未”)达到平衡状态，若要达到平衡，反应应向 反应方向进行(填“正”或“逆”)。 归纳总结化学平衡常数的应用(1)k值的大小可反映化学反应进行的 。(2)比较q和k的大小，可判断 。(3)根据k值随温度变化规律，可判断可逆反应的 。【学以致用】4恒温下，在容积为2 l的恒容密闭容器a中通入1 mol n2与1 mol h2的混合气体，发生如下反应：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。(1)计算此温度时该反应的k值为_。(2)若降低a容器的温度，该反应k值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若在此温度下，向另一容积为1 l的恒容密闭容器b中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入n2、h2、nh3，此时，该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。【学习小结】【巩固练习】1对于反应3fe(s)4h2o(g) fe3o4(s)4h2(g)的平衡常数，下列说法正确的是()ak bkc增大c(h2o)或减小c(h2)，会使该反应平衡常数减小d改变反应的温度，平衡常数不一定变化2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增大体系的压强c升高体系的温度 d使用合适的催化剂3汽车尾气净化中的一个反应如下：no(g)co(g) n2(g)co2(g) h373.4 kjmol1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()4在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：co2(g)h2(g) co(g)h2o(g)，其化学平衡常数k 和温度t的关系如下表所示：t/7008008301 0001 200k0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为k_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。a容器中压强不变 b混合气体中c(co)不变cv正(h2)v逆(h2o) dc(co2)c(co)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：co2h2coh2o，试判断此时的温度为_。5. 写出下列反应的平衡常数表达式：反应kcc(s)+co2(g) 2co(g)h2(g)+i2(g) 2hi(g)feo(s)+co(g) fe(s)+co2(g)agcl(s) ag+(aq)+cl-(aq)2fe3+fe 3fe2+br2+h2o h+br-+hbroch3cooh+ch3ch2ohch3cooch2ch3 + h2o【总结与反思】通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。【参考答案】【自主预习】略【预习检测】1. c 2. d 【合作探究】探究活动一：1(1) 起始浓度/moll1平衡浓度/moll1平衡浓度关系c(no2)c(n2o4)no2n2o42.0010206.321036.841031.081.711023.0010208.001031.101021.381.7210202.001029.461031.521021.611.7010200.1002.281028.861023.891.70102(2)生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积2(1)放热 (2)吸热归纳总结1温度3 k1k ；k2k31；k1k1【学以致用】1