选择性必修1第二节 化学平衡优质第2课时学案

第二章 第二节 第二课时

《化学平衡常数》学案

【学习目标】

1．能书写平衡常数表达式。

2．能进行平衡常数、转化率的简单计算。

3．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。

【学习过程】

一、    浓度商的概念与表达式

1. 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)   浓度商Q＝_______

二、化学平衡常数的概念与表达式

1. 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)  化学平衡常数K＝_______

2. 写出下列反应的化学平衡常数：

（1）2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)   K = _________________________

（2）4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)   K = _________________________

（3）H2(g) + I2(g) 2HI(g)   K = _________________________

（4）C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)  K = _________________________

三、平衡常数与方程式的关系

1. 分别写出下列方程式的平衡常数表达式，并思考，K1、K2、K3之间有何关系？

H2(g) + I2(g) 2HI(g)     K1 = _________

2HI(g) H2(g) + I2(g)     K2 = _________

2H2(g) + 2I2(g) 4HI(g)   K3 = _________

2. 已知方程式A(g)C(g)  K1    和 B(g)D(g)  K2  用K1、K2表示下列反应的平衡常数。

（1）C(g) A(g)   K3 = __________

（2）2B(g) 2D(g)    K4 = __________

（3）A(g) + B(g) C(g) + D(g)    K5 = __________

（4）2A(g) + D(g) B(g) + 2C(g)    K6 = __________

四、平衡常数的影响因素及意义

1. 在某温度下，将含有H2和I2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2)＝0.0080 mol·L－1：

（1）计算该反应的平衡常数。

（2）在上述温度下，若起始时向该容器中通入H2和I2(g)各0.2 mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度。

2. 已知反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：

（1）此时反应是否处于平衡状态？

（2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？

3. 在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到830℃，达到下列平衡：

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)此时该反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。

五、随堂练习

1．下列关于化学平衡常数的说法中正确的是(　　)

A. 在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值

B. 由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的限度

C. 化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关

D. 当改变反应物的浓度时，化学平衡常数一定会发生改变

2．关于C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是(　　)

A．K＝   B．K＝

C．K＝   D．K＝

3．某温度时N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3H2＋N2的平衡常数为(　　)

A.  B.  C.  D．a2

4.将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　)

A.4      B.0.25                 C.0.4                  D.0.2

5.在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应(　　)

A.已达到平衡状态

B.未达到平衡状态，反应正向进行

C.未达到平衡状态，反应逆向进行

D.无法确定

6. 在773 K时，CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L－1，则在此条件下CO的转化率是(　　)

A.60%    B.50%    C.75%    D.25%

【学习效果】

一、单项选择题I

1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是(　　)

A．在任何条件下，化学平衡常数不变

B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变

C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关

D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度

2．下列反应的平衡常数的表达式错误的是(　　)

A．C(s)＋H2O(g) ⇌ CO(g)＋H2(g)   K＝

B．SO3(g) ⇌ SO2(g)+O2(g)  K＝

C．I-(aq)＋AgCl(s) ⇌ AgI(s)+Cl-(aq)  K＝

D．Cl2(g)＋H2O(l) ⇌ HCl(aq)＋HClO(aq)  K＝

3．反应I： H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g)的平衡常数为K1；反应II：HI(g) ⇌ 1/2H2(g)+1/2I2(g)的平衡常数为K2，上述反应的平衡常数为同温度下的测定值，则K1、K2的关系为(　　)

A．K1= B． C． D．

4．对于可逆反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是(　　)

A．缩小容器体积 B．降低体系温度

C．保持体积不变，充入O2 D．使用合适的催化剂

5．在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1.若此时再加入0.02mol·L-1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为(　　)

A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1

二、单项选择题II  

6．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是（    ）

A．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5

B．A的平衡转化率为40%

C．x的值为1

D．A和B的平衡转化率相等

7．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：

下列有关叙述不正确的是(　　)

A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)

B．温度越高，反应进行的程度越小

C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态

D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃

三、填空题

8．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。

(2)该反应为___________反应(填“吸热”、“放热”)。

(3)能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是___________。

a．容器中压强不变　　　　     　b．混合气体中c(CO)不变

c．v正(H2 )=v逆(H2O)　　       　 d．c(CO2)=c(CO)

(4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO2][H2] = [CO][H2O]，试判断此时的温度为___________℃。

该温度时，可逆反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：

计算：3～4min时CO的浓度c3___________，CO2(g)的转化率___________，(c3精确到小数点后面三位数)。