第二節(jié)化學(xué)平衡課時2化學(xué)平衡常數(shù)一、知識目標(biāo)理解化學(xué)平衡常數(shù)的概念，能正確書寫給定可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。知道化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，能根據(jù)平衡常數(shù)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)。了解化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用，能利用平衡常數(shù)計算平衡時各物質(zhì)的濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識與微觀探析：從宏觀的實驗數(shù)據(jù)出發(fā)，探究化學(xué)平衡常數(shù)的規(guī)律；從微觀角度理解化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)限度的關(guān)系。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對大量實驗數(shù)據(jù)的分析推理，建立化學(xué)平衡常數(shù)的模型，用該模型解決化學(xué)平衡相關(guān)問題?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過合作探究不同可逆反應(yīng)的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)探究精神和創(chuàng)新思維，深入理解化學(xué)平衡常數(shù)的本質(zhì)。一、學(xué)習(xí)重點化學(xué)平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式、影響因素及應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)難點化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫及應(yīng)用其判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向和計算相關(guān)量。一、化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析分析課本表2-1457.6℃時反應(yīng)體系H2(g)＋I(xiàn)2(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：（1）無論該反應(yīng)從_____進(jìn)行還是從_____進(jìn)行，平衡時只要_____一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值近似相等。（2）無論__________或__________如何改變，平衡時只要溫度一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值也近似相等。2．化學(xué)平衡常數(shù)的概念（1）條件：一定溫度下一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時（2）敘述：_____濃度的系數(shù)次冪之積與_____濃度的系數(shù)次冪之積的比值，叫化學(xué)平衡常數(shù)（3）符號：Kc3．表達(dá)式（1）可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）（3）單位：_______________（4）平衡常數(shù)與書寫方式的關(guān)系①正逆反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系是：Kc正·Kc逆＝_____②化學(xué)計量數(shù)變成n倍，平衡常數(shù)變?yōu)開____倍③反應(yīng)③＝反應(yīng)①+反應(yīng)②，則：△H3＝_____，K3＝_____④反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，則：△H3＝__________，K3＝_____⑤反應(yīng)③＝a×反應(yīng)①－×反應(yīng)②，則：△H3＝a_____－_____，K3＝_____3．濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式（1）濃度商：對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，在任意時刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)稱為_____，常用_____表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（2）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（3）Q與K的關(guān)系：當(dāng)反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商_____平衡常數(shù)時，表明反應(yīng)達(dá)到限度，即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。①Q(mào)＞Kc，反應(yīng)_____向進(jìn)行，v正_____v逆②Q＝Kc，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，v正_____v逆③Q＜Kc，反應(yīng)_____向進(jìn)行，v正_____v逆4．化學(xué)平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的_____(也叫__________)。K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越_____，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，當(dāng)K＞_____時，該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了。K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越_____，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越_____。5．化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素（1）內(nèi)因：不同的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式的書寫形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的_____。（2）外因：在化學(xué)方程式一定的情況下，K只受_____影響。（一）問題探究1.化學(xué)平衡常數(shù)概念的引入問題：在合成氨工業(yè)中，工程師們?yōu)槭裁聪胫涝谝欢l件下有多少氮氣和氫氣能轉(zhuǎn)化為氨氣，以及能否提高它們的轉(zhuǎn)化程度？這對工業(yè)生產(chǎn)有什么重要意義？2.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的推導(dǎo)問題：結(jié)合“表1800°C時反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度”以及其他反應(yīng)在不同起始濃度下達(dá)到平衡時的相關(guān)數(shù)據(jù)，分析為什么一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度的乘積與反應(yīng)物濃度的乘積的比值是一個定值？3.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素問題：根據(jù)“在不同溫度下的平衡常數(shù)”的數(shù)據(jù)，分析溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響，并結(jié)合勒夏特列原理進(jìn)行解釋。（二）問題思考1.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫問題：寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：反應(yīng)01：N反應(yīng)02：2S反應(yīng)03：H反應(yīng)04：CaC2.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用問題：將2mol?SO2與1mol?O2氣體混合充入密閉容器中，加熱到一定溫度，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得求該反應(yīng)的平衡常數(shù)及平衡時SO在上述溫度下，SO2的量不變，將氣態(tài)的O2投料改為2mol，達(dá)到平衡時，S（三）歸納總結(jié)1.化學(xué)平衡常數(shù)的概念和表達(dá)式問題：總結(jié)化學(xué)平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式及書寫注意事項。2.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素和應(yīng)用問題：歸納化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素以及在計算平衡濃度、判斷反應(yīng)方向等方面的應(yīng)用。1.下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是()A.化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，與溫度無關(guān)B.兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書寫化學(xué)方程式，平衡常數(shù)均不變C.化學(xué)平衡常數(shù)等于某一時刻生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值D.溫度一定，對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)2.下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法正確的是()A.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)不變B.當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)會發(fā)生改變C.化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強有關(guān)D.由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度3.對于下列反應(yīng)，其反應(yīng)過程的能量變化示意圖如下：編號反應(yīng)平衡常數(shù)反應(yīng)熱反應(yīng)①A(g)

?B(g)＋C(g)K1ΔH1反應(yīng)②B(g)＋C(g)?

D(g)K2ΔH2反應(yīng)③A(g)?D(g)K3ΔH3下列說法正確的是()A.K3＝K1＋K2B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.加催化劑，反應(yīng)①的反應(yīng)熱降低，反應(yīng)速率加快D.增大壓強，K1減小，K2增大，K3不變4.在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K值分別是①H2＋F2?2HFK＝1047；②H2＋Cl2?2HClK＝1017；③H2＋Br2?2HBrK＝109；④H2＋I(xiàn)2?2HIK＝1。比較K值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是()A.①②③④ B.④②③①C.①④③② D.無法確定5.某恒定溫度下，在一個2L的密閉容器中充入氣體A、氣體B，其濃度分別為2mol·L－1、1mol·L－1，且發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)?4C(?)＋2D(?)。反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡狀態(tài)，測得生成1.6molC，且反應(yīng)前后氣體的壓強比為5∶4，回答下列問題：（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________________________。（2）B的轉(zhuǎn)化率為________。（3）增加C的量，A、B的轉(zhuǎn)化率________(填“變大”“變小”或“不變”)。一、化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡常數(shù)的概念在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號K表示。2．濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式（1）濃度商：對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，在任意時刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)稱為濃度商，常用Q表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（2）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（3）Q與K的關(guān)系：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(dá)到限度，即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。3．化學(xué)平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，當(dāng)K＞105時，該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了。K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。4．化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素（1）內(nèi)因：不同的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式的書寫形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的主要因素。（2）外因：在化學(xué)方程式一定的情況下，K只受溫度影響?！咎貏e提醒】理解化學(xué)平衡常數(shù)時應(yīng)注意的四個問題：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。（2）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。（3）反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，其濃度可看作一個常數(shù)，而不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中。（4）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，則平衡常數(shù)改變；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。二、化學(xué)平衡的有關(guān)計算“三段式”法進(jìn)行化學(xué)平衡的有關(guān)計算可按下列步驟建立模式，確定關(guān)系式進(jìn)行計算。如可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，在體積為VL的恒容密閉容器中，反應(yīng)物A、B的初始加入量分別為amol、bmol，達(dá)到化學(xué)平衡時，設(shè)A物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為mxmol。（1）模式mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)起始量/molab00轉(zhuǎn)化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx對于反應(yīng)物：n(平)＝n(始)－n(轉(zhuǎn))對于生成物：n(平)＝n(始)＋n(轉(zhuǎn))則有①平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)。②平衡時A的物質(zhì)的量濃度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③平衡時A的轉(zhuǎn)化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的轉(zhuǎn)化率之比為α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)。④平衡時A的體積分?jǐn)?shù)：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤平衡時和開始時的壓強之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥混合氣體的密度：ρ(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1。⑦平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)g·mol－1。⑧生成物產(chǎn)率＝eq\f(該物質(zhì)實際產(chǎn)量,該物質(zhì)理論產(chǎn)量)×100%。（2）基本步驟①確定反應(yīng)物和生成物的初始加入量；②確定反應(yīng)過程的轉(zhuǎn)化量(一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x)；③確定平衡量。考點一化學(xué)平衡常數(shù)的定義、表達(dá)式及其影響因素1．下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法正確的是()A．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)不變B．當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)會發(fā)生改變C．化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強有關(guān)D．由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度2．關(guān)于C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)書寫形式，正確的是()A．K＝eq\f(cC·cH2O,cCO·cH2)B．K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)C．K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)D．K＝eq\f(cH2O,cCO·cH2)3．在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K值分別是①H2＋F2?2HFK＝1047；②H2＋Cl2?2HClK＝1017；③H2＋Br2?2HBrK＝109；④H2＋I(xiàn)2?2HIK＝1。比較K值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是()A．①②③④ B．④②③①C．①④③② D．無法確定考點二化學(xué)平衡常數(shù)的簡單計算1．某溫度時N2＋3H2?2NH3的平衡常數(shù)K＝a，則此溫度下NH3?eq\f(3,2)H2＋eq\f(1,2)N2的平衡常數(shù)為()A.eq\f(1,\r(a)) B.eq\r(a) C.eq\f(1,a3) D．a(chǎn)22．將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，測得平衡時SO3的濃度為0.5mol·L－1。則此條件下的平衡常數(shù)K為()A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.23．在773K時，CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝9，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol·L－1，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率是()A．60% B．50% C．75% D．25%4．在溫度為T時，將NH4HS(s)置于抽真空的容器中，當(dāng)反應(yīng)NH4HS(s)?NH3(g)＋H2S(g)達(dá)到平衡時，測得總壓強為p，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為()A.eq\f(1,4)p B.eq\