《2017-2018学年高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡（第4课时）新人教选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡（第4课时）新人教选修4（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4课时 化学平衡常数 第二章 第三节 化学平衡 1.知道化学平衡常数的含义，会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。 学习目标定位 内容索引 一 化学平衡常数 二 化学平衡常数的有关计算 当堂检测 一 化学平衡常数 1.NO2、N2O4的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)。在25 时，如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡后得到以 下实验数据。 导学探究 (1)请根据表中已知数据填写空格： 答案 起始浓度/molL1平衡浓度/molL1平衡浓度关系 c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4) 2.0010206.
2、321036.84103_ 3.0010208.001031.10102_ 02.001029.461031.53102_ 00.1002.281028.86102_ 请总结归纳平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量关系：_ 。 1.081.71102 1.381.72102 1.621.71102 3.891.70102 温度下，生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似为一常数 在一定 答案 (2)化学平衡常数 概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，_ _ _的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称 平衡常数，用K表示)。 表达式：对于一般的可逆反应，m
3、A(g)nB(g)pC(g)qD(g)，当在 一定温度下达到平衡时，K 。 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 答案 2.下表为25 时，卤化氢生成反应的平衡常数： 化学方程式平衡常数K F2H22HF6.51095 Cl2H22HCl2.571033 Br2H22HBr1.911019 I2H22HI8.67102 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 。 小 程度反应的限度 完全大
4、不完全 答案 (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： 逆反应方向 正反应方向 答案 3.下表为N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系： T/K373473573673773 K3.351091.001072.451051.881042.99103 由上表数据分析可知： (1)温度升高，K值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)温度升高，K值增大，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 放热 吸热 1.化学平衡常数表达式的书写 (1)在平衡常数表达式中，水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写。 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) K
5、 ； FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g) K 。 归纳总结 答案 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 答案 写出K1和K2的关系式： ； 写出K2和K3的关系式： ； 写出K1和K3的关系式： 。 2.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的方向 Qc K 反应正向进行； Qc K 反应处于平衡； Qc K 反应逆向进行。 (2)判断反应的热效应 答案 3.化学平衡常数的影响因素 对于给定的反应，化学平衡常数只受 影响，与反应物或生成物的浓 度变化无关。 温度 答案 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
6、表达式为K B.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 解析 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。 活学活用 12 B 解析答案 12 返回解析答案 C.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 解析 固体反应物或生成物，其浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写，故A错 误，B正确； 化学平衡常数
7、只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无关，故增大c(H2O)或 减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，但温度改变，平衡常数一定改变，故C、D错误 。 B 二 化学平衡常数的有关计算 导学探究 1.已知可逆反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H0。在一定条件下，将NO2与 SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，达平衡时NO2与SO2的体积比为 16，则平衡常数K是 。 解析 设NO2的物质的量为1 mol，则SO2的物质的量为2 mol，参加反应的NO2的物质 的量为x mol。 NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) 起始量(mol) 1 2 0 0 转化
8、量(mol) x x x x 平衡时(mol) 1x 2x x x 解析答案 (1)在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气体混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应 ，达到下列平衡：H2(g)I2(g)2HI(g)，K0.25。则氢气的转化率是 。 解析 设氢气的转化率为x。 H2(g) I2(g) 2HI(g) 起始浓度(molL1) 0.01 0.01 0 变化浓度(molL1) 0.01x 0.01x 0.02x 平衡浓度(molL1) 0.010.01x 0.010.01x 0.02x 解析答案 x20%。 20% (2)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H
9、2在一定条件下发生反应 ，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数是 。 解析答案 15.4% 化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 归纳总结 (2)解题思路 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。 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 。 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，得出题目答案 。 3.某温度下，向容积为1 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器
10、 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( ) A.8.0102 B.1.6103 C.3.2103 D.4.0102 活学活用 34 解析答案 解析 设生成的O2的物质的量为x mol， 2SO3(g)2SO2(g)O2(g) 起始(mol) 0.10 0 0 平衡(mol) 0.102x 2x x 34 所以逆反应的平衡常数为1 600，B正确。 答案 B 4.在830 K时，在密闭容器中发生下列可逆反应： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H0。 试回答下列问题： (1)若起始时c(CO)2 mol
11、L1，c(H2O)3 molL1，4 s后达到平衡，此 时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K_。用 H2O表示的化学反应速率为_。 34 解析答案 34 解析 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始浓度(molL1) 2 3 0 0 变化浓度(molL1) 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度(molL1) 0.8 1.8 1.2 1.2 答案 1 0.3 molL1s1 34 解析答案 (2)在相同温度下，若起始时c(CO)1 molL1，c(H2O)2 molL1，反应进行一段时间后，测 得H2的浓度为0.5 molL1，则此时该反应是否达到平衡状态_(
12、填“是”或“否”)，此时v正 _v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)若降低温度，该反应的K值将_。 (3)降低温度，平衡向正反应方向移动，K值增大。 否 大于 增大 返回 学习小结 当堂检测 1243 解析答案 1.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 解析 一个确定的化学反应，其化学平衡常数只与反应体系的温度有关 。 D 5 1243 解析答案
13、 5 A.2 500 B.100 C.4104 D.2102 C 1243 解析答案 5 解析 该反应的正方向为气体分子数减小的放热反应，升高温度，平衡 逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A选项 错误； 同理升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B选项错误； 平衡常数只与温度有关，C选项正确； 增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D选项错误。 答案 C 12435 解析答案 12435 T/515253550 K1 100841689533409 12435 解析 根据题中提供的数据知温度升高，平衡常数减小，则平衡向逆反 应方向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，H0，A错； 平衡常数只与温度有关，25 时，向溶液中加入少量KI固体，虽然平衡 向正方向移动，但平衡常数不变，D错。 答案 B 12435 解析答案 (1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K_，升高温度，K值 _(填“增大”、“减小”或“不变”)。 解析 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向左移动，故K值减小。 减小
