第2章第2節(jié)-化學(xué)平衡(第2課時-化學(xué)平衡常數(shù))(學(xué)生版)

《2021-2022學(xué)年高二化學(xué)同步精品學(xué)案（新人教版選擇性必修1）》第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第2課時化學(xué)平衡常數(shù)二、化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析【深入思考】在一定溫度下，化學(xué)平衡體系中反應(yīng)物與生成物濃度之間有什么關(guān)系?（1）我們知道，在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，各組分的濃度不再發(fā)生變化，那么反應(yīng)物與生成物濃度之間是否有某種關(guān)系?（2）分析課本表2－1457.6℃時反應(yīng)體系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：只要溫度一定：①無論該反應(yīng)從正向進行還是從逆向進行，平衡時，的值近似相等。②無論反應(yīng)物或生成物的起始濃度如何改變，平衡時，的值也近似相等。2．濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)區(qū)別和聯(lián)系：對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值數(shù)學(xué)表達式區(qū)別聯(lián)系濃度商：符號1、數(shù)學(xué)表達式相同；2、當(dāng)反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商等于平衡常數(shù)時，表明反應(yīng)達到，即達到狀態(tài)。平衡常數(shù)：符號K【注意事項】書寫時要注意以下幾點：①平衡常數(shù)的大小只受影響，與投料方式（反應(yīng)物或生成物的濃度、從正向開始還是從逆向開始）無關(guān)、壓強等條件無關(guān)，換句話說，只要溫度不變，特定反應(yīng)的平衡常數(shù)不變。②反應(yīng)物或生成物中有存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入表達式。③化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變、化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)都會相應(yīng)改變。例如：化學(xué)方程式表達形式平衡常數(shù)表達式與常數(shù)K的關(guān)系N2＋3H22NH3K=2NH3N2＋3H2K1=2N2+6H24NH3K2=eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2NH3K3=3．化學(xué)平衡常數(shù)的意義：化學(xué)平衡常數(shù)是表明的一個特征值。（1）通常，K越大，說明平衡體系中生成物所占的比例，正反應(yīng)進行的程度，即該反應(yīng)進行得越完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；（2）K越小，該反應(yīng)進行得越不完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越??；（3）一般來說，當(dāng)K＞時，該反應(yīng)就進行得基本完全了?！纠斫鈶?yīng)用】反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則在該溫度下：（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。（2）在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2mol·L－1，達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，計算下列各物質(zhì)的濃度及SO2和NO2的平衡轉(zhuǎn)化率。①c(SO3)＝________mol·L－1，c(SO2)＝________mol·L－1。②SO2轉(zhuǎn)化率為________，NO2轉(zhuǎn)化率為________?！绢A(yù)習(xí)檢驗】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）濃度、溫度變化時，平衡常數(shù)都會改變()（2）K值越大，表明可逆反應(yīng)正向進行的程度越大()（3）K值越大，該可逆反應(yīng)的速率越快()（4）化學(xué)平衡常數(shù)等于某一時刻的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值()2．當(dāng)把晶體N2O4放入密閉容器中汽化，并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入若干N2O4氣體，待反應(yīng)達到新的平衡時，則新平衡與舊平衡相比，其eq\f(c2NO2,cN2O4)值()A．變大 B．不變C．變小 D．無法確定3．2000K時，反應(yīng)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K，則相同溫度下反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K′為()A.eq\f(1,K)B．K2C.eq\f(1,K2)D.4．已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)＋S(s)H2S(g)，K1；S(s)＋O2(g)SO2(g)，K2。則反應(yīng)：H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)為()A．K1＋K2 B．K1－K2C．K1×K2 D．eq\f(K1,K2)5．寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式化學(xué)方程式平衡常數(shù)表達式（1）2Fe3＋＋Fe3Fe2＋（2）Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO（3）3Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2（4）CaCO3CaO＋CO26．已知在一定溫度下，下列各反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)如下：①C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH1K1②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2K2③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH3K3（1）則ΔH1、ΔH2、ΔH3三者關(guān)系為ΔH3＝_______________________________________________，（2）K1、K2、K3三者關(guān)系為K3＝________。7．在830K時，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。試回答下列問題：（1）若起始時c(CO)＝2mol·L－1，c(H2O)＝3mol·L－1,4s后達到平衡，此時CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。用H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________。（2）在相同溫度下，若起始時c(CO)＝1mol·L－1，c(H2O)＝2mol·L－1，反應(yīng)進行一段時間后，測得H2的濃度為0．5mol·L－1，則此時該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)______(填“是”或“否”)，此時v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。8．在H2SO4生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，某溫度下，體系在不同壓強下達到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率(α)與體系的壓強(p)的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖示回答問題：（1）將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)體系達到平衡后，體系的總壓強為0.1MPa，該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于________。（2）平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)________K(B)(填“大于”