2024-2025学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节第1课时化学平衡常数平衡转化率学案鲁科版选修4.doc
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第1课时化学平衡常数平衡转化率
目标与素养：1.进一步生疏化学平衡状态的特征，能够描述平衡的建立过程。(变化观念与平衡思想)2.了解化学平衡常数的定义。(平衡思想)3.能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的简洁计算。(证据推理与模型认知)4.理解化学平衡常数的应用及意义。(社会责任)
1．化学平衡常数
(1)定义
在肯定温度下，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aA＋bBcC＋dD为例：K＝eq\f([C]c[D]d,[A]a[B]b)，单位：(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。
(3)意义
对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；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推断反应可能进行的程度。
K值
＜10－5
10－5～105
＞105
反应程度
很难进行
反应可逆
进行完全
②推断反应是否达到平衡状态。
对化学反应aA＋bBcC＋dD的任意状态有浓度商：Q＝eq\f(cc?C?cd?D?,ca?A?cb?B?)。
eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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推断反应的热效应。
a．上升温度—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—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—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—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aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为
α(A)＝eq\f(A的初始浓度－A的平衡浓度,A的初始浓度)×100%
＝eq\f(c0?A?－[A],c0?A?)×100%＝eq\f(Δc?A?,c0?A?)×100%。
(2)规律
①同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当依据反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
②多种反应物参与反应时，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。
1．推断对错(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)转变反应物浓度或反应产物浓度都会转变平衡常数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)N2＋3H22NH3和eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2NH3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()
A．K＝1 B．K＝10－1
C．K＝1010 D．K＝10－10
C[K值越大说明正反应进行的程度越大，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，下列可逆反应肯定达到平衡的是()
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。]
化学平衡常数的理解与应用
1.化学平衡常数应用中的留意事项
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度、压强、催化剂无关。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向转变，则平衡常数变为倒数。若同一反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会转变。
2．化学平衡常数的应用
(1)推断反应进行程度的大小。
(2)推断反应是否平衡及不平衡时的反应方向。
(3)推断反应的热效应。
【例1】对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是()
A．K＝eq\f([H2]4[Fe3O4],[Fe]3[H2O]4)
B．K＝eq\f([H2]4,