第2章第2节-化学平衡(第2课时-化学平衡常数)(学生版).docx

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节　化学平衡
第2课时　化学平衡常数
二、化学平衡常数
1．化学平衡状态时浓度数据分析
【深入思考】在一定温度下，化学平衡体系中反应物与生成物浓度之间有什么关系?
（1）我们知道，在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，那么反应物与生成物浓度之间是否有某种关系?
（2）分析课本表2－1　457.6 ℃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：只要温度一定：
①无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时， 的值近似相等。
②无论反应物或生成物的起始浓度如何改变，平衡时， 的值也近似相等。
2．浓度商和化学平衡常数区别和联系：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。
生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
数学表达式
区别
联系
浓度商：符号

1、数学表达式相同；
2、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 ，即达到 状态。
平衡常数：符号 K

【注意事项】书写时要注意以下几点：
①平衡常数的大小只受 影响，与投料方式（反应物或生成物的浓度、从正向开始还是从逆向开始）无关、压强等条件无关，换句话说，只要温度不变，特定反应的平衡常数不变。
②反应物或生成物中有 存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入表达式。
③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、化学计量数等倍扩大或缩小，化学
平衡常数都会相应改变。例如：
化学方程式表达形式
平衡常数表达式
与常数K的关系
N2＋3H22NH3
K=

2NH3N2＋3H2
K1=

2N2+6H24NH3
K2=

N2＋H2NH3
K3=

3．化学平衡常数的意义：化学平衡常数是表明 的一个特征值。
（1）通常，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 ，正反应进行的程度 ，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率 ；
（2）K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小；
（3）一般来说，当K＞ 时，该反应就进行得基本完全了。
【理解应用】反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，则在该温度下：
（1）此反应的平衡常数为________。
（2）在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L－1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c( SO3) ＝________ mol·L－1，c(SO2)＝________ mol·L－1。
②SO2转化率为________， NO2转化率为________。

【预习检验】
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
（1）浓度、温度变化时，平衡常数都会改变(　　)
（2）K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大(　　)
（3）K值越大，该可逆反应的速率越快(　　)
（4）化学平衡常数等于某一时刻的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值(　　)
2．当把晶体N2O4放入密闭容器中汽化，并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其值(　　)
A．变大　　　　 B．不变
C．变小 D．无法确定
3．2 000 K时，反应CO(g)＋O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为(　　)
A. B．K2 C. D.
4．已知下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s) H2S(g)，K1；S(s)＋O2(g) SO2(g)，K2。
则反应：H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为(　　)
A．K1＋K2　　　　　　　 B．K1－K2
C．K1×K2 D．
5．写出下表中各反应的平衡常数表达式
化学方程式
平衡常数表达式
（1）2Fe3＋＋Fe3Fe2＋

（2）Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO

（3）3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2

（4）CaCO3CaO＋CO2　

6．已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下：
①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　 ΔH1　K1
②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2　K2
③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　 ΔH3　 K3
（1）则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3＝_______________________________________________，
（2）K1、K2、K3三者关系为K3＝________。
7．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)　ΔH<0。
试回答下列问题：
（1）若起始时c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1,4 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________。
（2）在相同温度下，若起始时c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝2 mol·L－1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0．5 mol·L－1，则此时该反应是否达到平衡状态______(填“是”或“否”)，
此时v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

8．在H2SO4生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，某温度下，体系在不同压强下达到平衡时，SO2的转化率(α)与体系的压强(p)的关系如图所示，根据图示回答问题：

（1）将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应体系达到平衡后，体系的总压强为0.1 MPa，该反应的平衡常数等于________。
（2）平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。

9．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)，
②2HI(g) H2(g)＋I2(g)。
达到平衡时：c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，求此温度下反应①的平衡常数。