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1、2022-2023版高中化学专题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课时学案苏教版选修学习目标定位1.了解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。一、化学平衡常数1.数据分析(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。请根据表中已知数据填写空格：起始浓度/molL1平衡浓度/molL1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)2.0010206.321036.841031.081.
2、711023.0010208.001031.101021.381.7210202.001029.461031.531021.621.7110200.1002.281028.861023.891.70102(2)根据上表数据，判断正误(正确的打“”，错误的打“”)一定浓度下，N2O4和NO2的平衡浓度相等()一定浓度下，N2O4与NO2的平衡浓度之比相等()一定浓度下，平衡时近似相等()2.化学平衡常数的概念与表达式(1)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K表示。(2)表达式：对于一般的可逆反应，mA(g)nB(
3、g)pC(g)qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K。(3)在平衡常数表达式中，水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写。例如：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，K。FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，K。(4)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关如：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1；N2(g)H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2；NH3(g)N2(g)H2(g)的平衡常数为K3。写出K1和K2的关系式：K1K。写出K2和K3的关系式：K2K31。写出K1和K3的关系式：K1K1。3.化学平衡常数的意义已知：25 时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程
4、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：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值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。4.化学平衡常数的影响因素及应用已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HQ，平衡向正反应方向移动，A项正确。例2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的关系如表所示：T/70080
5、08301 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_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。该温度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为_。(4)在800 时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 molL1，c(H2)为1.5 molL1，c(CO)为1 molL1，c(H2O)为3 molL1，则反应_(填“正向进行”“逆向进行”或“处于
6、平衡状态”)。答案(1)(2)吸热(3)83050%(4)逆向进行解析(2)温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应。(3)由题意可得K1，查表可知温度为830 。设反应的CO2为x mol，则消耗掉的H2为x mol，生成的CO和H2O均是x mol(设体积为V L)，则K1，整理得x0.5。则CO2的转化率为50%。(4)Q10.9，则反应逆向进行。考点化学平衡常数的概念及其应用题点化学平衡常数的影响因素及应用特别提醒利用Q和K的相对大小判断反应进行的方向Qv逆QK反应处于平衡v正v逆QK反应逆向进行v正v逆二、化学平衡常数的有关计算1.计算模型三段式法aA(g) bB(
7、g) cC(g)dD(g)c(初)(molL1) n1 n2 0 0c(molL1) x x x xc(平)(molL1) n1x n2x x x2.计算思路(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“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。例3工业合成氨的反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol
8、N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算：(1)该条件下N2的平衡转化率为_。(2)该条件下反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数为_。答案(1)66.7%(2)0.005解析设N2转化的物质的量浓度为x molL1。N23H22NH3起始浓度(molL1) 0.3 0.8 0转化浓度(molL1) x 3x 2x平衡浓度(molL1) 0.3x 0.83x 2x所以，解得x0.2，N2的平衡转化率为100%66.7%。反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数K0.0
9、05。考点化学平衡常数的有关计算题点平衡常数与转化率计算的综合例4可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749 K时，K，则：(1)当CO和H2O的起始浓度均为2 molL1时，CO的转化率为_。(2)当CO的起始浓度仍为2 molL1，H2O的起始浓度为6 molL1时，CO的转化率为_。答案(1)60%(2)85%解析(1)设CO转化的物质的量浓度为x molL1，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1) 2 2 0 0转化(molL1) x x x x平衡(molL1) 2x 2x x xK，解得：x1.2CO的转化率：
10、100%60%。(2)设CO转化的物质的量浓度为y molL1，CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1) 2 6 0 0转化(molL1) y y y y平衡(molL1) 2y 6y y yK，解得：y1.7CO的转化率：100%85%。考点化学平衡常数的有关计算题点平衡常数与转化率计算的综合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答案D
11、考点化学平衡常数的概念及其应用题点化学平衡常数表达形式与意义2.某温度时，反应SO2(g)O2(g)SO3(g)的平衡常数K50。在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)O2(g)的平衡常数K1应为()A.2 500 B.100C.4104 D.2102答案C解析K，K1，K14104。考点化学平衡常数的有关计算题点求算化学平衡常数3.(2017沭阳高二期中调研)X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则Y的转化率为()A.100%B.100%C.100%D.100%答案B解析设参加反应的Y的物质的量为n mol，则：X2Y2Z开始(mol): a b 0变化(mol): 0.5n n n平衡(mol):
