化學(xué)平衡常數(shù) 導(dǎo)學(xué)案-高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

2.2.2化學(xué)平衡常數(shù)2.2.2化學(xué)平衡常數(shù)第頁班級：班級：姓名：小組：第一學(xué)期高二化學(xué)導(dǎo)學(xué)案課題：2-2化學(xué)平衡（第2課時化學(xué)平衡常數(shù)）【素養(yǎng)目標(biāo)】課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1、知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式并進(jìn)行簡單計算2、能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡1、證據(jù)推理：通過化學(xué)平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析，認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)的概念，并能分析推測其相關(guān)應(yīng)用。2、模型認(rèn)知：構(gòu)建化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)計算的思維模型(三段式法)，理清計算的思路，靈活解答各類問題。【重點難點】化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的計算與應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)過程】【知識回顧】判斷化學(xué)平衡的有哪些方法？【課前預(yù)習(xí)】1.什么是濃度商?濃度商的表達(dá)式是什么？2.什么是平衡常數(shù)?平衡常數(shù)的表達(dá)式是什么？3.如何用濃度商、平衡常數(shù)判斷化學(xué)平衡？4.如何快速計算平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率?（解題技巧）【新知學(xué)習(xí)】在457.6℃時，反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)2HI(g)總各物質(zhì)的濃度如下表所示：起始濃度/mol?L-1平衡濃度/mol?L-1平衡時c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)c1.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-248.371.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-248.621.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-249.54001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-248.49001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-248.70003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-248.50c248.70觀察上表中的已知數(shù)據(jù)，思考：【思考】分析上表，對于H2(g)+I2(g)?

2HI(g)你得出什么結(jié)論？一、化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達(dá)式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)，該常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），用符號K表示。2．表達(dá)式：對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，化學(xué)平衡常數(shù)K＝。注意（(1)其中c為各組分的平衡濃度固體或純液體濃度看作常數(shù)“1”，不代入表達(dá)式；(3)H2O：液態(tài)時，不能代入平衡常數(shù)表達(dá)式；氣態(tài)時，需要代入平衡常數(shù)表達(dá)式【例題1】寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：2NO2(g)?N2O4(g)K=3Fe(s)＋4H2O(g)?Fe3O4(s)＋4H2(g)K=Br2＋H2O?H＋＋Br－＋HBrOK=CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)K=3.平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系①N2+3H2?2NH3K1=②2NH3?N2+3H2K2=③1/2N2+3/2H2?NH3K3=K1、K2兩者者關(guān)系為K1、K3兩者者關(guān)系為①2NO(g)+O2(g)?2NO2K1=②2NO2(g)?N2O4K2=③2NO(g)+O2(g)?N2O4(g)K3=K1、K2、K3三者關(guān)系為①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)K1=②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)K2=③C(s)+CO2(g)?2CO(g)K3=K1、K2、K3三者關(guān)系為結(jié)論：（1）．對于同一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；（2）．若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都擴(kuò)大或縮小至原來的n倍，則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪或eq\f(1,n)次冪。（3）．若干方程式相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積；若干方程式相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之商。4.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因：化學(xué)反應(yīng)本身的性質(zhì)。(2)外因：在化學(xué)方程式一定的情況下，K只受影響。與壓強(qiáng)、起始濃度、起始反方向均無關(guān)。5.濃度商（1）定義：對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，在任意時刻的，稱為，常用表示，即注意：其中c為各組分任意時刻的濃度.（2）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)。二、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1．化學(xué)平衡常數(shù)的意義（1）判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度①平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的(也叫)。②K越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越，反之，K越小，該反應(yīng)進(jìn)行得越，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越。③當(dāng)K＞時，該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了;K＜,很難進(jìn)行。（2）判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向（1）Q<K：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆；（2）Q=K：反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正=v逆；（3）Q>K：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正<v逆。2.化學(xué)平衡常數(shù)的計算2.計算思路（自主梳理）（1）已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率（2）已知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率【例題3】在某溫度下，將H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(H2)=0.0080mol/L，求：(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下，該容器中若通入H2(g)和I2(g)各0.2mol，試求達(dá)平衡時各物質(zhì)的濃度。(3)計算(1)、(2)問條件下H2、I2的轉(zhuǎn)化率，通過比較你有什么想法？【例題4】在容積不變的密閉容器中，將2.0molCO(g)與10molH2O加熱到830℃，達(dá)到下列平衡：此時該反應(yīng)的K為1.0。求：達(dá)平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。三、課堂小結(jié)【對點訓(xùn)練】題型一：平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式與影響因素1.下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中正確的是（）A.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個定值B.由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度C.化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強(qiáng)都有關(guān)D.當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)一定會發(fā)生改變題型二：平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系2.反應(yīng)Ⅰ：H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Ⅱ：HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1、K2的關(guān)系為(平衡常數(shù)為同溫度下的測定值A(chǔ)． B． C． D．題型三：平衡常數(shù)與“三段式”的計算3.在800℃時，體積為1升的密閉容器中，下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始濃度為0.01mol·L-1時，H2平衡濃度為0.005mol·L-1.若此時再加入0.02mol·L-1的H2O(g)，重新達(dá)到平衡時，H2平衡濃度為A．0.025mol·L-1 B．0.0075mol·L-1 C．0.005mol·L-1 D．0.015mol·L-14.已知反應(yīng)C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝1.0，某時刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度分別為1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。試回答：（1）此時反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？（2）如果不平衡，此時反應(yīng)朝哪個方向進(jìn)行？題型四：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡綜合5.(I)已知在448℃時，反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1為49,則該溫度下反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2為;反應(yīng)1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K3為(Ⅱ)在一定體積的密閉容器中進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)(K)和溫度(t)的關(guān)系如下表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是A.容器中壓強(qiáng)不變B.混合氣體中c(CO)不變C.v