第二章第二节化学反应的限度第1课时化学平衡常数和转化率

第二章第二节 化学反应的限度 第一课时 化学平衡常数 导学案【学习目标】 1.知道化学平衡常数的涵义；了解转化率的含义。

2.了解平衡常数与平衡转化率之间的联系及计算。

[知识回顾]一、可逆反应 1．概念在____________下，既能向__________方向进行，同时又能向____________方向进行的反应。

用________表示，如：N 2＋3H 22NH 3。

2．特征(1)同一条件下，正反应和逆反应___________________________________。

(2)反应________进行到底，反应物________实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质________________________。

(4)反应达到限度时，反应_________________________________________。

二、化学平衡状态 1．含义在一定条件下，当____________________相等时，反应体系中所有参加反应的物质的____________可以保持________。

2．特征①逆：____________ ②等：__________ ③定：_________________________ ④动：______________________ ⑤变：________________ [知识回顾自测]1．能够说明一个可逆反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是( )A ．1 mol H —H 键断裂的同时有1 mol H —I 键形成B ．1 mol H —H 键断裂的同时有2 mol H —I 键形成C ．1 mol I —I 键断裂的同时有2 mol HI 键形成D ．1 mol H —H 键断裂的同时有1 mol I —I 键形成 2．在一定条件下，反应：2NO(g)＋O 2(g) 2NO 2(g)在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是( )A ．混合气体的总分子数不再变化B ．混合气体的颜色不再变化C ．容器的总压强不再变化D ．混合气体的总质量不再变化高温、高压 催化剂一、化学平衡常数 1．定义在一定________下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，_________浓度幂之积与__________浓度幂之积的比值，用符号K 表示。

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

注意：各物质的浓度必须是平衡浓度，同时，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式 3．意义对于同类型反应，平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________；平衡常数的数值越大，说明__________________。

4．影响因素(1)内因：反应物的____________。

(2)外因：反应体系的________。

注意：化学平衡常数只与温度有关，对于给定的可逆反应，温度不变，K 值不变；反应物与生成物浓度的改变对平衡常数无影响 5．应用(1)判断反应进行的限度①K >105时，认为反应可以进行得______ ____。

②K <10－5时，认为反应__________。

③10－5≤K ≤105时，认为该反应为可逆反应。

(2)判断反应是否达到平衡状态 化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态时，浓度商为Q ＝c c C c d Dc a A c b B。

①若Q >K ，说明反应____________； ②若Q ＝K ，说明反应____________； ③若Q <K ，说明反应____________。

二、平衡转化率1．用平衡常数表示反应限度有时不够直观，因此在实际应用中，常用__________________来表示反应限度。

对于化学反应：a A ＋b Bc C ＋d D 。

反应物A 的平衡转化率α可以表示为：α(A)＝_____________________________。

也可以用同样的方法表示反应物B 的平衡转化率。

2．一个已标明化学方程式的化学反应，在________一定时虽然只有一个平衡常数，但不同反应物的平衡转化率可以因反应物的不同而不同。

因此，脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化率是没有意义的。

反应的平衡转化率能表示在____________和____________下反应进行的限度。

知识点一化学平衡常数【互动思考】1．化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减小？2．对于N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) K12NH3(g)2(g)＋3H2(g) K2试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系___________________________________________________________________________ _______________________________________________________________。

学生完成教材中43页“交流研讨”例1写出下列反应的平衡常数表达式① 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) K=②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) K=③Cr2O72-+ H2O2CrO42-+2H+K=④CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K=变式1、某温度下，SO2(g)+1/2O2(g)= SO3(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下2SO3(g)= 2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为（）A.2500B.100C.4×10-4D.2×10-2例2．1 000 K时反应C(s)＋2H2(g) CH4(g)的K＝8.28×107 (mol·L－1)－1，当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol·L－1、CH40.2 mol·L－1时，上述反应( )A．正向移动 B．逆向移动 C．达到平衡 D．不一定知识点二平衡转化率的概念【要点提取】(1)同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反应物的转化率可能不同。

(2)增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，工业生产中常常提高廉价原料的比例，从而增大昂贵原料的转化率，如工业合成氨中增大氮气的浓度，从而提高氢气的转化率例3．在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得[H2]＝0.0080 mol·L－1。

求(1) 达平衡时H2的转化率；（2）该温度下反应的平衡常数K。

(3)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2各0.20 mol的气态混合物，则达到化学平衡状态时HI的物质的量浓度。

例4．联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。

(1)25 ℃时，1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14 kJ的热量。

则反应2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)的ΔH＝__________ kJ·mol－1。

(2)17 ℃、1.01×105 Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，[NO2]＝0.0300 mol·L－1、[N2O4]＝0.0120 mol·L－1。

计算反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K。

【限时检测】1、关于 C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是（ ）2、已知下列反应的平衡常数：①H 2(g)＋S(s) H 2S(g)，K 1； ②S(s)＋O 2(g)SO 2(g)，K 2。

则反应H 2(g)＋SO 2(g)O 2(g)＋H 2S(g)的平衡常数是( )A ．K 1＋K 2B ．K 1－K 2C ．K 1×K 2 D.K 1K 23．关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D ．浓度商Q <K 时，v 正<v 逆4、在25℃时，密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XY Z 初始浓度/mol ·L-1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol ·L-1 0.05 0.050.1下列说法错误的是（ ）A ．反应达到平衡时，X 的转化率为50％B ．反应可表示为X+3Y2Z ，其平衡常数为1600C ．增大压强使平衡向生成Z 的方向移动，平衡常数增大D ．改变温度可以改变此反应的平衡常数 5、某温度下反应H2(g)＋I 22HI(g)的平衡常数K ＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2 mol·L －1H 2(g)、0.5 mol·L －1I 2(g)及0.3 mol·L －1HI(g)，则下列说法中正确的是( )A ．反应正好达平衡B ．反应向左进行C ．反应向某方向进行一段时间后K <57.0D ．反应向某方向进行一段时间后c (H 2)<0.2 mol·L －1 6．在淀粉­KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I －(aq) I －3(aq)。

测得不同温度下该反应的平衡常数K 如表所示：t /℃ 5 15 253550 K /L·mol－11 100 841 689 533 409 下列说法正确的是( )A ．反应I 2(aq)＋I －(aq) I －3(aq)的ΔH >0B ．其他条件不变，升高温度，溶液中[I －3]减小C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝[I 2]·[I －][I －3]D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 7．一定温度下，可逆反应2NO 2(g) 2NO(g)＋O 2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O 2，同时生成2n mol NO 2 ②单位时间内生成n mol O 2，同时生成2n mol NO③用NO 2、NO 、O 2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1 ④混合气体的压强不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A ．①④⑤⑥ B ．①②③⑤ C ．②③④⑥ D ．以上全部 8、 反应SO 2(g)+ NO 2(g) == SO 3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L 的SO 2(g)和NO 2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO 2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。