《2017-2018學(xué)年人教版高中化學(xué)選修4課堂學(xué)案：第二章-第三節(jié)-第4課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)-正式版(共16頁).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年人教版高中化學(xué)選修4課堂學(xué)案：第二章-第三節(jié)-第4課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)-正式版(共16頁).doc（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第4課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)目標(biāo)導(dǎo)航1.知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義，會(huì)寫化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式。2.會(huì)利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行反應(yīng)程度的判斷。3.能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。一、化學(xué)平衡常數(shù)1定義在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù))，符號(hào)用“K”表示。2表達(dá)式對(duì)反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K。例如，一定溫度下，反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)達(dá)平衡時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K。3意義K值越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大。一般地，K105時(shí)，認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行

2、得就基本完全了。4影響因素K只受溫度影響，與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)?！竞献魈骄俊?化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中，各物質(zhì)的濃度是平衡濃度，還是某時(shí)刻的濃度？答案是平衡濃度。2試書寫下列可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，并歸納化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫要求。(1)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(2)Cl2H2OHClHClO答案(1)K(2)K書寫要求：固體或純液體不應(yīng)寫在平衡常數(shù)關(guān)系式中，平衡常數(shù)關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度；稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水也不寫在平衡常數(shù)關(guān)系式中。3書寫下列兩組可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系。(1)H2(g)I2(g)2HI(g)K1

3、2HI(g)H2(g)I2(g)K2(2)2SO2O22SO3K1SO2O2SO3K2答案(1)K1K2K1(2)K1K2K1K二、平衡轉(zhuǎn)化率1定義平衡轉(zhuǎn)化率是指平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比。2表達(dá)式對(duì)于反應(yīng)：aAbBcCdD，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率可以表示為(A)×100%×100%×100%?！竞献魈骄俊?化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率有何異同？答案平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，但是平衡轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)物起始濃度的不同而變化，而平衡常數(shù)卻不受起始濃度的影響。因此，平衡常數(shù)更能反映出反應(yīng)的本質(zhì)。平衡常數(shù)與某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間是可

4、以互相求算的。2對(duì)于aA(g)bB(g)cC(g)，在恒溫恒容條件下增加A的量，A的轉(zhuǎn)化率怎樣變化？答案若abc，A的轉(zhuǎn)化率不變；若abc，A的轉(zhuǎn)化率增大；若abc，A的轉(zhuǎn)化率減小。3對(duì)于aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在恒溫恒容條件下：(1)若只增加A的量，A、B的轉(zhuǎn)化率怎樣變化？(2)若同時(shí)同倍數(shù)增加A、B的量，A、B的轉(zhuǎn)化率怎樣變化？答案(1)A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大。(2)若abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率不變；若abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率均增大；若abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率均減小。一、有關(guān)平衡常數(shù)的應(yīng)用【例1】在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(

5、g)H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示：T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K_。(2)該反應(yīng)為_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為_。該溫度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為_。(4)在800時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2mol·L1，c(H2)為1.5mol·L1，

6、c(CO)為1mol·L1，c(H2O)為3mol·L1，則正、逆反應(yīng)速率的比較為v正_v逆(填“”、“”或“”)。解析(2)溫度越高，K值越大，說明升溫平衡正向移動(dòng)，正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)。(3)由題意可得K1，查表可知溫度為830，設(shè)反應(yīng)了的CO2為xmol，則消耗掉的H2為xmol，生成的CO和H2O均是xmol(體積為VL)。K1，整理得x0.5。則CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。(4)Qc10.9，所以v正v逆。答案(1)(2)吸熱(3)83050%(4)【歸納總結(jié)】化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向QcK反應(yīng)正向進(jìn)行；QcK反應(yīng)處于平衡；QcK反應(yīng)逆向進(jìn)行。(2)判斷反

7、應(yīng)的熱效應(yīng)變式訓(xùn)練1在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)馀c氫氣進(jìn)行如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HakJ·mol1，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下：溫度/200300400K1.00.860.5請(qǐng)回答下列問題。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：_，a_(填“大于”、“小于”或“等于”)0。(2)400時(shí)，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_，測(cè)得氨氣、氮?dú)?、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時(shí)，該反應(yīng)的v正(N2)_(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆(N2)。答案(1)K小于(2)2大于解析(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可寫出該反應(yīng)

8、的平衡常數(shù)表達(dá)式為K。由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，即平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以a0。(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)與2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故400時(shí)2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K1/0.52。當(dāng)氨氣、氮?dú)?、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時(shí)，三者的濃度分別為6mol·L1、4mol·L1、2mol·L1，此時(shí)的濃度商QcK，所以平衡正向移動(dòng)，v正(N2)v逆(N2)。二、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算【例2】工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)3H2(g)2NH3(g)，設(shè)

9、在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。試計(jì)算：(1)該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率為_。(2)該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常數(shù)為_。解析設(shè)N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為x，N23H22NH3起始濃度(mol·L1) 0.30.80轉(zhuǎn)化濃度(mol·L1) x3x2x平衡濃度(mol·L1) 0.3x0.83x2x所以，解得x0.2mol·L1，N2的轉(zhuǎn)化率為×100%66.7%。反應(yīng)2N

10、H3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常數(shù)K0.005。答案(1)66.7%(2)0.005【歸納總結(jié)】化學(xué)平衡的計(jì)算模式及解題思路(1)計(jì)算模式aA(g) bB(g) cC(g)dD(g)c(初)(mol·L1) n1n200c(mol·L1) n1xn1xn1xn1xc(平)(mol·L1) n1(1x) n2n1xn1xn1x(2)解題思路巧設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。確定三個(gè)量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。解題設(shè)問題：明確了“始”、

11、“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，得出題目答案。變式訓(xùn)練2在某密閉容器中把CO和H2O的混合物加熱到800，存在平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，且平衡常數(shù)K1。若在2L的密閉容器中充入1molCO和1molH2O的混合物并加熱到800，則平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為()A40%B50%C60%D83.3%答案B解析設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x，則由K知：1，解得：x50%。1下列關(guān)于某一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)的說法中，正確的是()A與該反應(yīng)的壓強(qiáng)有關(guān)B與反應(yīng)的溫度有關(guān)，還與反應(yīng)本身有關(guān)C與化學(xué)反應(yīng)本身和溫度有關(guān)，并且會(huì)受到起始濃度的影響D只與化學(xué)

12、反應(yīng)本身有關(guān)，與其他任何條件無關(guān)的一個(gè)不變的常數(shù)答案B解析K與反應(yīng)溫度有關(guān)，表達(dá)式與方程式的書寫有關(guān)，但與起始濃度、壓強(qiáng)無關(guān)。2高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K。恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是()A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2OCO2H2答案A解析由平衡常數(shù)K，可知反應(yīng)為CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，D錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)H2濃度減小，說明在恒容時(shí)平衡正向移動(dòng)，H>0，A正確；恒容時(shí)增大壓強(qiáng)，H2的濃度可能不變，B錯(cuò)誤；升高溫度，v正和v逆都增大，C錯(cuò)誤。3對(duì)于可逆反應(yīng)：

13、C(s)CO2(g)2CO(g)，在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是()A將C(s)的表面積增大B增大體系的壓強(qiáng)C升高體系的溫度D使用合適的催化劑答案C解析K只與體系的溫度有關(guān)，與反應(yīng)物、生成物的起始濃度無關(guān)。4對(duì)于反應(yīng)3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)的平衡常數(shù)，下列說法正確的是()AKBKC增大c(H2O)或減小c(H2)，會(huì)使該反應(yīng)平衡常數(shù)減小D改變反應(yīng)的溫度，平衡常數(shù)不一定變化答案B解析固體反應(yīng)物或生成物，其濃度可視為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫，故A錯(cuò)誤，B正確；化學(xué)平衡常數(shù)是反應(yīng)的特性常數(shù)，只與溫度有關(guān)，而與反應(yīng)物、生成物的濃度變

14、化無關(guān)，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，但溫度改變，平衡常數(shù)一定改變，故C、D錯(cuò)誤。5在25時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/mol·L10.10.20平衡濃度/mol·L10.050.050.1下列說法錯(cuò)誤的是()A反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%B反應(yīng)可表示為X3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)答案C解析平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)不可能使平衡常數(shù)增大。其他選項(xiàng)均為平衡中的基礎(chǔ)計(jì)算和基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)(0.10.05)(0.20.05)(0.10)132推導(dǎo)出：X3Y2Z。