2017-2018学年度高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡（第4课时）化学平衡常数学案 新人教版选修4.docVIP

第4课时　化学平衡常数 [目标导航]　1.知道化学平衡常数的含义，会写化学平衡常数表达式。2.会利用化学平衡常数进行反应程度的判断。3.能利用化学平衡常数进行简单计算。 一、化学平衡常数 1．定义 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，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，符号用“K”表示。 2．表达式 对反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， K＝。 例如，一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达平衡时的化学平衡常数K＝。 3．意义 K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越大。一般地，K＞105时，认为该反应进行得就基本完全了。 4．影响因素 K只受温度影响，与反应物和生成物的浓度无关。 【合作探究】 1．化学平衡常数表达式中，各物质的浓度是平衡浓度，还是某时刻的浓度？ 答案　是平衡浓度。 2．试书写下列可逆反应的化学平衡常数表达式，并归纳化学平衡常数表达式的书写要求。 (1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (2)Cl2＋H2OHCl＋HClO 答案　(1)K＝ (2)K＝ 书写要求：①固体或纯液体不应写在平衡常数关系式中，平衡常数关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度；②稀溶液中进行的反应，如有水参加，水也不写在平衡常数关系式中。 3．书写下列两组可逆反应的化学平衡常数表达式，并判断其关系。 (1)H2(g)＋I2(g)2HI(g)　K1 2HI(g)H2(g)＋I2(g)　K2 (2)2SO2＋O22SO3　K1 SO2＋O2SO3　K2 答案　(1)K1＝　K2＝ K1＝ (2)K1＝　K2＝ K1＝K 二、平衡转化率 1．定义 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。 2．表达式 对于反应：aA＋bBcC＋dD，反应物A的转化率可以表示为 α(A)＝×100% ＝×100% ＝×100%。 【合作探究】 1．化学平衡常数与平衡转化率有何异同？ 答案　平衡常数和平衡转化率都可以表示可逆反应进行的程度，但是平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化，而平衡常数却不受起始浓度的影响。因此，平衡常数更能反映出反应的本质。平衡常数与某反应物的平衡转化率之间是可以互相求算的。 2．对于aA(g)bB(g)＋cC(g)，在恒温恒容条件下增加A的量，A的转化率怎样变化？ 答案　①若a＝b＋c，A的转化率不变； ②若a＞b＋c，A的转化率增大； ③若a＜b＋c，A的转化率减小。 3．对于aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在恒温恒容条件下： (1)若只增加A的量，A、B的转化率怎样变化？ (2)若同时同倍数增加A、B的量，A、B的转化率怎样变化？ 答案　(1)A的转化率减小，B的转化率增大。 (2)若a＋b＝c＋d，A、B的转化率不变； 若a＋b＞c＋d，A、B的转化率均增大； 若a＋b＜c＋d，A、B的转化率均减小。 一、有关平衡常数的应用 【例1】　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/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 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)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 mol· L－1，c(H2)为1.5 mol·L－1，c(CO)为1 mol·L－1，c(H2O)为3 mol·L－1，则正、逆反应速率的比较为v正________v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)。 解析　(2)温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正向为吸热反应。 (3)由题意可得K＝1，查表可知温度为830 ℃，设反应了的CO2为x mol，则消耗掉的H2为x mol，生成的CO和H2O均是x mol(体积为V L)。 K＝1＝，整理得x＝0.5。 则CO2的转化率为50%。 (4)Qc＝＝＝1＞0.9， 所以v正＜v逆。 答案　(1)　(2)吸热　(3)830　50%　(4)＜ 【归纳总结】　化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的方向 ①Qc＜K　反应正向进行； ②Qc＝K　反应处