化学平衡常数导学案

第2节化学反应的限度（第1课时）【教学重点】化学平衡常数的含义及表示、化学平衡常数的应用。

化学平衡的计算【教学过程】一、可逆反应与化学平衡1．特点：可逆反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。

反应物、生成物共存2．化学平衡状态的标志：【即时训练】1．在密闭容器中，一定条件下进行反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的是①O2的浓度不再发生变化②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2：1：2③反应物的总质量不再变化④SO2的消耗速率等于SO3的生成速率⑤SO2的消耗速率等于O2的生成速率的两倍⑥体系的平均摩尔质量不再变化⑦体系内气体的密度不再变化方法指导：确定反应是否达到平衡状态的标志：①正反应速率和逆反应速率相等。

②反应混合物中各组成成分的浓度或体积分数保持不变。

对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。

二、化学平衡常数【交流研讨】分析课本42页表中数据【结论】不管H2，I2和HI的浓度是多大，只要保持反应体系的不变，达到化学平衡状态后，就为常数。

【概括整合】对于一般的反应a A +b B c C + d D K= ，当温度一定时，K为，称为，简称为。

上式称为该反应的化学平衡常数表达式。

单位是【注意】1．化学平衡常数只与温度有关，对于确定的反应，温度不变，化学平衡常数不变。

2．固体和纯溶剂浓度为常数不写入平衡常数表达式中3．对同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，K越，说明反应进行的越。

【即时训练】2．写出反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。

【交流研讨】先填完课本43页表格，再做以下小结：①对于同一化学反应，由于不同，各反应物、生成物的不同，平衡常数的表达式就不同。

②对于一个给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数之间关系是互为.③平衡常数的单位也与相对应。

【即时训练】3．在2000K时，反应CO(g)+1/2O2(g）CO2（g）的平衡常数为K，则相同温度下（1）反应2CO(g)+ O2(g）2CO2（g）的平衡常数为（）；（2）CO2（g）CO(g) + 1/2O2（g）的平衡常数为（）；（3）反应2CO2（g）2CO(g) + O2（g）的平衡常数为（）A．1/K B．K2C．（1/K）2D．（K）-1/2【K的应用】判断可逆反应是否达到平衡状态及可逆反应进行的方向对化学反应a A+b B c C+d D的任意状态，称为浓度商。

符号。

当Q K时，反应已达平衡；当Q＞K时，反应向进行，当Q＜K时，反应向进行。

【即时训练】4．已知800°C时，化学反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2（g），K=1，试推导在下列浓度下反应进行的方向序号CO（mol·L－1）H2O（mol·L－1）CO2（mol·L－1）H2（mol·L－1）反应进行方向123三、平衡转化率1、表达式：对于化学反应a A+b B c C+d D，反应物A的平衡转化率可表示为：α(A)=2、平衡转化率的有关计算【例1】对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，若在一定温度下，将的SO2(g)和O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有的SO3(g)，试求在该温度下此反应的平衡常数及SO2(g)、O2(g)的平衡转化率。

解：小结：一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能。

因此，脱离具体的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。

【即时训练】5．在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO22NO+O2，平衡时[NO2]=·L－1，[O2]=·L－1.试求该温度下反应的平衡常数及NO2的转化率。

【例2】在1200℃时测得下列反应达平衡时,K=。

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 。

若反应从CO2 (g)和H2(g)开始，且CO2 (g)和H2 (g)的初始浓度均为mol·L－1时，计算各物质的平衡浓度及CO2 (g)和H2 (g)平衡转化率。

【交流研讨】见课本46页表格，分析表中数据，得出什么结论？小结：提高氢气在原料气中的比例，可使二氧化碳的平衡转化率；反之，提高二氧化碳在原料气中的比例，可使氢气的平衡转化率。

【课堂检测】1、关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是（）2、在一密闭烧瓶中注入NO2，发生反应2 NO2N2O4（N2O4为无色气体），下列情况不能说明该可逆反应已经达到平衡状态的是（）A、体系颜色不变B、N2O4浓度不再变化C、NO2的消耗速率等于其生成速率D、混合物总的质量不变3、298K时，向某密闭容器中充入N2、O2，发生反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) 达到平衡。

①写出该反应的平衡常数表达式；②若某温度时，K=1×10-10，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol·L－1，试求NO的平衡浓度；③保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10 mol·L－1、10 mol·L－1、1×10-3mol·L－1，此时该反应是否达到平衡状态？若未达到平衡，反应应向方向进行。

4、反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol·L－1的SO2(g)和O2(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80%，试求在该温度下此反应的平衡常数。

解：【课后练习】1．一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡状态标志的是()①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B③A、B、C的浓度不再变化④C的物质的量不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2A．②⑧B．④⑦C．①③D．⑤⑥2．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)NH3(g)＋HI(g) ②2HI(g)H2(g)＋I2(g)达到平衡时，c(H2)＝·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为A．9 mol2·L－2B．16 mol2·L－2C．20 mol2·L－2D．25 mol2·L－23．在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO 2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝____________。

(2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K 1＝，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K 2＝____________，反应12CO2(g)＋12H2(g)12CO(g)＋12H2O(g)的平衡常数K3＝__________。

(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。

(填编号)A．容器中压强不变B．c(CO2)＝c(CO)C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2D．混合气体的平均相对分子质量不变4．在1L密闭容器中通入CO2、H2各2mol，在一定条件下发生反应：CO2+H2CO+H2O，回答下列问题：（1）在830℃条件下，反应达到平衡时CO2的浓度为1mol·L-1。

该条件下平衡常数K1= ，H2的转化率为；（2）在（1）的基础上，压缩容器体积至0.5L。

该条件下的平衡常数为K3。

则K3________K1（填“大于”、“小于”或“等于”）。

理由是。

5、恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，△H＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为。

（1）此温度时该反应的K为___ _ 。

（2）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol 、1 mol 、1 mol充入N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态(填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向方向进行。

6、[2014·山东] 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO 2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)＋Cl 2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO 2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。

(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入mol NO和mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。

测得10 min内v(ClNO)＝×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝mol，NO的转化率α1＝。

其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。

若要使K2减小，可采取的措施是。