第二节化学平衡第2课时（导学案）（原卷版）

第二节化学平衡课时2化学平衡常数一、知识目标理解化学平衡常数的概念，能正确书写给定可逆反应的平衡常数表达式。知道化学平衡常数的影响因素，能根据平衡常数判断可逆反应的热效应。了解化学平衡常数的应用，能利用平衡常数计算平衡时各物质的浓度、反应物的转化率，判断化学反应进行的方向。二、核心素养目标宏观辨识与微观探析：从宏观的实验数据出发，探究化学平衡常数的规律；从微观角度理解化学平衡常数与反应限度的关系。证据推理与模型认知：通过对大量实验数据的分析推理，建立化学平衡常数的模型，用该模型解决化学平衡相关问题。科学探究与创新意识：通过合作探究不同可逆反应的数据，培养探究精神和创新思维，深入理解化学平衡常数的本质。一、学习重点化学平衡常数的概念、表达式、影响因素及应用。二、学习难点化学平衡常数表达式的书写及应用其判断反应进行的方向和计算相关量。一、化学平衡常数1．化学平衡状态时浓度数据分析分析课本表2­1457.6℃时反应体系H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律：（1）无论该反应从_____进行还是从_____进行，平衡时只要_____一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值近似相等。（2）无论__________或__________如何改变，平衡时只要温度一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值也近似相等。2．化学平衡常数的概念（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：Kc3．表达式（1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）（3）单位：_______________（4）平衡常数与书写方式的关系①正逆反应平衡常数的关系是：Kc正·Kc逆＝_____②化学计量数变成n倍，平衡常数变为_____倍③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝_____，K3＝_____④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝__________，K3＝_____⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a_____－_____，K3＝_____3．浓度商与化学平衡常数的表达式（1）浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)称为_____，常用_____表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（2）化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（3）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商_____平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。①Q＞Kc，反应_____向进行，v正_____v逆②Q＝Kc，反应达到平衡状态，v正_____v逆③Q＜Kc，反应_____向进行，v正_____v逆4．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的_____(也叫__________)。K越大，表示反应进行得越_____，平衡时反应物的转化率越大，当K＞_____时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越_____，平衡时反应物的转化率越_____。5．化学平衡常数的影响因素（1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的_____。（2）外因：在化学方程式一定的情况下，K只受_____影响。（一）问题探究1.化学平衡常数概念的引入问题：在合成氨工业中，工程师们为什么想知道在一定条件下有多少氮气和氢气能转化为氨气，以及能否提高它们的转化程度？这对工业生产有什么重要意义？2.化学平衡常数表达式的推导问题：结合“表1800°C时反应体系中各物质的浓度”以及其他反应在不同起始浓度下达到平衡时的相关数据，分析为什么一定温度下，可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比值是一个定值？3.化学平衡常数的影响因素问题：根据“在不同温度下的平衡常数”的数据，分析温度对化学平衡常数的影响，并结合勒夏特列原理进行解释。（二）问题思考1.化学平衡常数表达式的书写问题：写出下列可逆反应的平衡常数表达式：反应01：N反应02：2S反应03：H反应04：CaC2.化学平衡常数的应用问题：将2mol SO2与1mol O2气体混合充入密闭容器中，加热到一定温度，充分反应达到平衡后，测得求该反应的平衡常数及平衡时SO在上述温度下，SO2的量不变，将气态的O2投料改为2mol，达到平衡时，S（三）归纳总结1.化学平衡常数的概念和表达式问题：总结化学平衡常数的概念、表达式及书写注意事项。2.化学平衡常数的影响因素和应用问题：归纳化学平衡常数的影响因素以及在计算平衡浓度、判断反应方向等方面的应用。1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D.温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数2.下列关于化学平衡常数的说法正确的是()A.在任何条件下，化学平衡常数不变B.当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关D.由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度3.对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下：编号反应平衡常数反应热反应①A(g)

⇌B(g)＋C(g)K1ΔH1反应②B(g)＋C(g)⇌

D(g)K2ΔH2反应③A(g)⇌D(g)K3ΔH3下列说法正确的是()A.K3＝K1＋K2B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快D.增大压强，K1减小，K2增大，K3不变4.在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2＋F2⇌2HFK＝1047；②H2＋Cl2⇌2HClK＝1017；③H2＋Br2⇌2HBrK＝109；④H2＋I2⇌2HIK＝1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A.①②③④ B.④②③①C.①④③② D.无法确定5.某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入气体A、气体B，其浓度分别为2mol·L－1、1mol·L－1，且发生如下反应：3A(g)＋2B(g)⇌4C(?)＋2D(?)。反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6molC，且反应前后气体的压强比为5∶4，回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式为____________________________________。（2）B的转化率为________。（3）增加C的量，A、B的转化率________(填“变大”“变小”或“不变”)。一、化学平衡常数1．化学平衡常数的概念在一定温度下，当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(简称平衡常数)，用符号K表示。2．浓度商与化学平衡常数的表达式（1）浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)称为浓度商，常用Q表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（2）化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（3）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。3．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。K越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。4．化学平衡常数的影响因素（1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。（2）外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。【特别提醒】理解化学平衡常数时应注意的四个问题：（1）化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。（2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。（3）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。（4）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。二、化学平衡的有关计算“三段式”法进行化学平衡的有关计算可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在体积为VL的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为amol、bmol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mxmol。（1）模式mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)起始量/molab00转化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则有①平衡常数K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)。②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③平衡时A的转化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)。④平衡时A的体积分数：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤平衡时和开始时的压强之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥混合气体的密度：ρ(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1。⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)g·mol－1。⑧生成物产率＝eq\f(该物质实际产量,该物质理论产量)×100%。（2）基本步骤①确定反应物和生成物的初始加入量；②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)；③确定平衡量。考点一化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是()A．在任何条件下，化学平衡常数不变B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度2．关于C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是()A．K＝eq\f(cC·cH2O,cCO·cH2)B．K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)C．K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)D．K＝eq\f(cH2O,cCO·cH2)3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2＋F2⇌2HFK＝1047；②H2＋Cl2⇌2HClK＝1017；③H2＋Br2⇌2HBrK＝109；④H2＋I2⇌2HIK＝1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A．①②③④ B．④②③①C．①④③② D．无法确定考点二化学平衡常数的简单计算1．某温度时N2＋3H2⇌2NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3⇌eq\f(3,2)H2＋eq\f(1,2)N2的平衡常数为()A.eq\f(1,\r(a)) B.eq\r(a) C.eq\f(1,a3) D．a22．将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为()A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.23．在773K时，CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol·L－1，则在此条件下CO的转化率是()A．60% B．50% C．75% D．25%4．在温度为T时，将NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得总压强为p，则该反应的平衡常数Kp为()A.eq\f(1,4)p B.eq\