課題專題專題1化學(xué)反應(yīng)速率
單元第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度
節(jié)題第三課時化學(xué)平衡常數(shù)1、2
教學(xué)目標(biāo)知識與技能理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。。
過程與方法能描述化學(xué)平衡常數(shù)的意義，培養(yǎng)歸納思維能力
情感態(tài)度
與價值觀體會化學(xué)平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的，樹立辯證唯物主義觀點。
教學(xué)重點化學(xué)平衡計算
教學(xué)難點計算。
教學(xué)方法討論法、探究法
教 學(xué) 過 程
教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
（基面知識）
二、化學(xué)平衡常數(shù)
對于可逆反應(yīng)aA（g）＋bB（g） cC（g）＋dD（g）平衡常數(shù)表達(dá)式 ，它的大小能說明 ，K值越大，表示 。平衡常數(shù)受 的影響較大，使用時要注明 。因為 和 的濃度可視為定值，所以在平衡常數(shù)的表達(dá)式中不計算。
（小結(jié)）對反應(yīng)m A + n B p C + q D
一、化學(xué)平衡常數(shù)
1、表達(dá)式：平衡常數(shù)K =
2、影響因素及注意：K受溫度影響
3、意義：越大，反應(yīng)進(jìn)行的越完全
4、作用：（1）進(jìn)行定量計算
（2）判斷化學(xué)平衡移動方向
Q（濃度積）>K（平衡常數(shù)） 化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q（濃度積）==K（平衡常數(shù)） 化學(xué)平衡不動
Q（濃度積）
通過自學(xué)完成
數(shù)據(jù)分析：書P44表2－6
生成物平衡時濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
放熱反應(yīng)?升高溫度?平衡常數(shù)減�。�
吸熱反應(yīng)?升高溫度?平衡常數(shù)增大）
反應(yīng)中有固體和純液體化，
教
學(xué)
過
程教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
因此其濃度不計算在表達(dá)式中。
如：CaCO3（s） CaO（s） + CO2（g）
CO2（g）+ H2（g） CO（g）+ H2O（l）
K =
5．稀溶液中反應(yīng)物有水參加，水的濃度也不計算在內(nèi)。
如：Cr2O72－ + H2O 2 CrO42－ + 2 H＋
K =
6．對同一個化學(xué)反應(yīng)，不同的化學(xué)方程式對應(yīng)不同 如：
N2O4（g） 2 NO2（g） K =
N2O4（g） NO2（g） K =
7．對于氣體反應(yīng)，可以用平衡時物質(zhì)的量濃度表示，也可以用平衡時氣體的分壓表示。
N2O4（g） 2 NO2（g） K =
二、化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)計算
1、模式（初?轉(zhuǎn)?平） 注意：單位
2、步驟：
[例題1] 1．在某溫度下，可逆反應(yīng)m A + n B p C +
q D的平衡常數(shù)為K，下列說法正確
的是（）
A．K越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。
B．K越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。
C．K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變。
D．K隨溫度的改變而改變。
E．K越大，反應(yīng)的速率越大。
K = c(CO2 )
邊討論，邊理解
因化學(xué)計量數(shù)變而變
對應(yīng)方次
理解思維方法
教
學(xué)
過
程教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
2．現(xiàn)由可逆反應(yīng)CO(氣)+H2O (氣) CO2(氣) +H2(氣)－△H，在850℃時，K＝1。
① 若溫度升高至950℃，反應(yīng)達(dá)到平衡時，K_<___1（<、>、＝）
解析：K值越大表示反應(yīng)越易向正反應(yīng)方向進(jìn)行，升溫反應(yīng)逆反應(yīng)方向移動即不易向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
② 850℃時在固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度c(CO)=0.01mol/L，c(H2O) (氣) =0.03mol/L， c(CO2) =0.01mol/L， c(H2) =0.05mol/L。則反應(yīng)開始時，H2O (氣)的消耗速率比生成速率___小____（大、小、不確定）
解析：反應(yīng)常數(shù)K′＝ ＝ >1，即反應(yīng)要向K＝1的方向進(jìn)行只能使分子減小、分母增大即向逆反應(yīng)進(jìn)行。
溫度不變即K不變 CO(氣) + H2O (氣) = CO2(氣) + H2(氣)
起始濃度 0.01 0.1 0.01 0.05
變化濃度 x x x x
平衡濃度(0.01－x) (0.1－x) (0.01＋x) (0.05＋x)
K=1= ＝ 得α(CO)
④ 保持容器溫度、體積不變，若在容器中充入適量的H2，則重新達(dá)到平衡時，CO的反應(yīng)速率比充H2之前___增大___（大、小、不確定）理由是什么？
[解析]：增大任一反應(yīng)物或生成物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率都增大。
3．在一定條件下，氨氣和氮氧化物（NOn）能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將一定量的氨氣和氮氧化物充入一真空的恒容密閉容器中，保持溫度不變，使反應(yīng)達(dá)到平衡。
① 配平化學(xué)方程式NH3(氣)＋NOn(氣) N2(氣)＋H2O(氣)
解析：4nNH3(氣)＋6NOn(氣) (2n+3)N2(氣)＋6nH2O(氣)
② 分析氨氣的反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖所示，已知：m＝0.22mol/(L?min)，p＝250。反應(yīng)中氨氣的瞬時速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6(數(shù)據(jù))。在下表①～⑤中填入v和c(NH3)。
t minv(NH3) mol/(L?min)c(NH3) mol/L
00.22①
5②③
平衡時④⑤
[解析]：由圖可知，該反應(yīng)在t＝9 min時達(dá)到平衡。另外由
速率－時間關(guān)系v－m=－ 知v = m－ ；又氨氣的瞬時速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6。聯(lián)立求解。
t minv(NH3) mol/(L?min)c(NH3) mol/L
00.221.32
50.171.02
平衡時0.0580.34
③ 若起始時混合氣體總濃度為2.5mol/L，在恒溫恒容條件下達(dá)到平衡時，測得壓強是反應(yīng)前的1.28倍，則NOn中的n是多少？
解析：由②可知：t＝0，c(NH3)= 1.32 mol/L；達(dá)到平衡時，t＝9min，c(NH3)= 0.34 mol/L。若取定容器體積為1L，則參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量是0.98mol。
又根據(jù)反應(yīng)4nNH3(氣)＋6NOn(氣)＝(2n+3)N2(氣)＋6nH2O(氣) △n＝4n－3，知每有4n molNH3參加反應(yīng)，混合氣體的物質(zhì)的量就減少（4n－3）mol，
因此，得4n∶(4n－3)＝0.98mol∶(0.28×2.5mol) n＝2.625
（△n也可由定義求出 n2=3.2 mol △n＝3.2mol－2.5mol＝0.7mol）
[小結(jié)]注意初-轉(zhuǎn)?平計算模式。
[作業(yè)]P41 1、2
板書計劃一、化學(xué)平衡常數(shù)
1表達(dá)式：生成物平衡時濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
2影響因素及注意：K受溫度影響
3意義：越大，反應(yīng)進(jìn)行的越完全
4作用：（1）進(jìn)行定量計算
（2）判斷化學(xué)平衡移動方向
Q（濃度積）>K（平衡常數(shù)） 化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q（濃度積）==K（平衡常數(shù)） 化學(xué)平衡不動
Q（濃度積）
1、模式（初?轉(zhuǎn)?平） 注意：單位
反饋計算模式掌握很好。
[直擊高考]
1．（08南通二檢）汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2的反應(yīng)：N2(g)+O2(g) 2NO(g)，是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。某同學(xué)為控制污染，對該反應(yīng)進(jìn)行研究。
⑴右圖表示在T1、T2兩種不同溫度下，一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖像，根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)為 ▲ (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
⑵2000℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10molN2與5mol O2，達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則2000℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ▲ 。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol，則達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為 ▲ 。
⑶為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染，給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過渡元素的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。
寫出上述變化中的總化學(xué)反應(yīng)方程式： ▲ 。
2、（08蘇錫卷8分）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：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
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）該反應(yīng)為 反應(yīng)（選填吸熱、放熱）。
（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 （多選扣分）。
A．容器中壓強不變 B．混合氣體中 c（CO）不變
C．υ正（H2）＝υ逆（H2O） D．c（CO2）＝c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）?c（H2）＝c（CO）?c（H2O），試判斷此時的溫度為 ℃。
1、⑴吸熱 ⑵ (0.11) 14.3% ⑶2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2
2、（每空各2分，共8分）（1） ；（2）吸熱；（3）B、C；（4）830
2、（8分）在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol 的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
H2(g) + I2(g) 2HI(g) H<0反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為。
（2）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，平均速率v(HI)為 。
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時：
①若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K(填寫增大、減小或不變)
HI濃度的變化正確的是（用圖2中a-c的編號回答）
②若加入I2，H2濃度的變化正確的是，（用圖2中d-f的編號回答）
（4）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時，若反容器的容積擴(kuò)大一倍，請在圖3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。
（答案） （1）K = c2(HI)c(H2)?c(I2) （1分）
（2）0.167mol/L?min(2分)
（3）① 減小、c ② f （各1分）
（4）見右圖(2分)
3、（07海南高考6分）PCl5的熱分解反應(yīng)如下：PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）
（1）寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式；
（2）已知某溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00mol PCl5，達(dá)到平衡后，測得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.150mol/L。計算該溫度下的平衡常數(shù)。
4．將4mol SO2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) 測得平衡時混合物總的物質(zhì)的量為5mol，求：
（1）平衡時各物質(zhì)的濃度；（2）該溫度下的平衡常數(shù)；（2）平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率
.（1）平衡時各物質(zhì)的濃度為：C(SO2)= 0.5 mol/L（1分）C(O2) = 0.25 mol/L（1分）
C(SO3) =0.5 mol/L（1分）（2）K=0.25(2分)
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