推荐学习K122018_2019学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节化学反应的限度第1课

第1课时 化学平衡常数 平衡转化率

学习目标：1.进一步认识化学平衡状态的特征，能够描述平衡的建立过程。2.了解化学平衡常数的定义。3.能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的简单计算。(重点)4.理解化学平衡常数的应用及意义。(难点)

[自 主 预 习·探 新 知]

1．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状态时，生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，用符号K 表示。

(2)表达式 以化学反应a A ＋b B c C ＋d D 为例：K ＝[C]c

[D]

d

[A]a [B]

b ，单位：(mol·L －1)(

c ＋

d )－(a ＋b )。

(3)意义

平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。

(4)影响因素

①内因：反应物的本身性质。 ②外因：反应体系的温度。 (5)应用

①判断反应可能进行的程度。

对化学反应a A ＋b B

c C ＋

d D 的任意状态有浓度商：Q ＝c c

c d c c 。

⎩⎪⎨⎪

⎧

若Q ＞K ，说明反应逆向进行，此时v 正＜v 逆若Q ＝K ，说明反应达到平衡状态，此时v 正＝v 逆若Q ＜K ，说明反应正向进行，此时v 正＞v 逆

③判断反应的热效应。

a ．升高温度—⎪⎪

⎪ —K 值增大，正反应为吸热反应—K 值减小，正反应为放热反应

b ．降低温度—⎪⎪

⎪

—K 值增大，正反应为放热反应

—K 值减小，正反应为吸热反应

2．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 的平衡转化率可以表示为

α(A)＝A 的初始浓度－A 的平衡浓度

A 的初始浓度×100%

＝

c 0

－[A]c 0

×100%＝

Δc

c 0

×100%。

(2)规律

①同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。

②多种反应物参加反应时，提高一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。

[基础自测]

1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)在任何条件下，化学平衡常数都是一个恒定值。( ) (2)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K 。( )

(3)平衡常数K 既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物浓度、压强有关。( ) (4)从平衡常数K 的大小可以推断一个反应进行的程度。( ) (5)N 2＋3H 2

2NH 3和12N 2＋3

2

H 2

NH 3的平衡常数表达式相同。( )

[提示] (1)× 不同温度下，化学平衡常数不同。 (2)× 平衡常数只受温度的影响。 (3)× 平衡常数与浓度、压强无关。 (4)√

(5)× 化学平衡常数表达式与方程式的系数有关。

2．下列数据是一些反应的平衡常数的数值，表示反应物转化率最大的是 ( )

【导学号：41722075】

A ．K ＝1

B ．K ＝10－1

C ．K ＝1010

D ．K ＝10

－10

C [K 值越大说明正反应程度越大，反应物转化率越大。]

3．在恒温恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的是( )

A ．A(g)＋B(g)C(g)

B ．A(g)＋2B(g)3C(g)

C ．A(g)＋B(g)

C(g)＋D(g)

D ．以上都达到平衡

A [在恒温恒容下，对于反应前后气体系数不相等的反应，当反应容器内总压强不变时，

可逆反应达到平衡。]

[合作探究·攻重难]

2NH

2HI(g)

O(g)

[

1．当容器中气体的密度不变时，上述哪个可逆反应达到平衡状态？

[提示] 反应③。

2．当容器中气体的压强不变时，上述哪个可逆反应达到平衡状态？

[提示] 反应①。

3．当容器中气体的平均相对分子质量不变时，上述哪个可逆反应达到平衡状态？

[提示] 反应①③。

[对点训练]

1．在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是( )

A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2

B．一个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成

C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变

D．2v正(N2)＝3v逆(NH3)

B[A项，c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2不能说明各物质的浓度不变，因而不能说明反应达到平衡，错误；B项，一个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成，能说明正、逆反应速率相等，正确；C项，混合气体的密度不再改变，不能说明达到反应平衡，错误；D 项，2v正(N2)＝v逆(NH3)时，正、逆反应速率才相等，才达到平衡，错误。] 2．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图能说明反应达到平衡状态的是( )

A．①②B．②④

C．③④D．①④