化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 編號 22
班級______組別 姓名
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,并掌握判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。
2、小組積極討論,合作探究有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計算以及影響平衡的因素。
3、以極度的熱情投入課堂,全力以赴,體驗學(xué)習(xí)的快樂
【使用說明】利用一節(jié)課,認(rèn)真閱讀課本完成學(xué)案,下課收齊。下節(jié)課修改10 分鐘后結(jié)合錯題統(tǒng)計討論10分鐘,師生探究、學(xué)生展示20分鐘,鞏固落實5分鐘。標(biāo)有★★的B層可不做,標(biāo)有★或★★的C層可不做。
【課前導(dǎo)學(xué)】
一、化學(xué)平衡狀態(tài)
【練習(xí)1】(1)下列方法可以證明 2HI(g) H2(g)+I2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______________
①單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時生成n molHI;
②一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂;
③百分組成w(HI)=w(I2)時;
④反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI);
⑤c(HI)?c(H2)?c(I2)=2?1?1;
⑥溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化;
⑦溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化;
⑧條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化;
⑨溫度和體積一定時,混合氣體的密度不再變化;
⑩溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化
(2)在上述⑥—⑩的說法中能說明2NO2(g) N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______________
(3)在上述⑥—⑨的說法中能說明C(s)+ H2O(g) H2(g) +CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____
二、化學(xué)平衡常數(shù)
1、化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用
(1)對于反應(yīng) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) △H<0平衡常數(shù)K=____________________
濃度商Q=_________________
注意:對于參加反應(yīng)的__________、__________不列入平衡常數(shù)表達(dá)式。
(2)平衡常數(shù)的大小反映了__________________________________________,平衡常數(shù)的數(shù)值越大,說明_________________________________________.
(3)利用濃度商Q和平衡常數(shù)K的關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的依據(jù):
【練習(xí)2】200℃時測得 H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=2.25。某時刻時各物質(zhì)的濃度如下表
某時刻時的濃度(mol/L)
H2CO2H2OCO
第1組0.00400.00400.00600.0060
第2組0.00500.00500.00500.0050
通過計算回答:第1組、第2組反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?若沒有達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行?(寫出計算步驟)_______________________ _____________
三、化學(xué)平衡移動——勒夏特列原理
(1)將充有二氧化氮的燒瓶放入熱水中,發(fā)現(xiàn)燒瓶內(nèi)氣體的顏色 ,請從平衡常數(shù)角度分析顏色變化的原因
(2)將盛有NO2氣體的針筒活塞向里推動一段距離,現(xiàn)象是
請從平衡常數(shù)角度分析顏色變化的原因
(3)將0.01mol/LFeCl3溶液與0.03mol/L KSCN溶液等體積混合后,再加入少量1mol/L KSCN溶液,現(xiàn)象是 ,請從平衡常數(shù)角度分析顏色變化的原因 ;若加入少量KCl固體,現(xiàn)象是 ,請從平衡常數(shù)角度分析顏色變化的原因
結(jié)論:在_________體系中,如果只改變平衡系統(tǒng)的一個條件時,平衡將________________________.
【練習(xí)3】下列說法不正確的是( )
A. 在其他條件不變時,改變濃度使Q>K,則平衡向左移動
B. 在其他條件不變時,使用催化劑只能改變反應(yīng)速率,而不能使平衡發(fā)生移動
C. 在其他條件不變時,升高溫度可以使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動
D. 在其他條件不變時,增大壓強一定會破壞氣體的平衡狀態(tài)
【合作探究】
平衡常數(shù)的有關(guān)計算:已知平衡常數(shù)求轉(zhuǎn)化率、已知轉(zhuǎn)化率求平衡常數(shù)
★1、硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如右圖所示。
根據(jù)圖示回答下列問題:
①將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,
體系總壓強為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。
②平衡狀態(tài)由A變到B時.平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
★★2、在2L的密閉容器中,把4molA和2molB混合,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
3A(g)+2B(g) 4C(g)+2D(g),該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,生成1.6molC,計算此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)和A的轉(zhuǎn)化率。
【小結(jié)】做這類題的步驟和注意事項
【課堂訓(xùn)練】
1、關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是( )
A. 溫度一定,一個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是一個常數(shù)
B. 濃度商Q
D. 溫度一定時,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、在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物質(zhì)XYZ
初始濃度/mol?L-10.10.20
平衡濃度/mol?L-10.050.050.1
下列說法錯誤的是: ( )
A.反應(yīng)達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50%
B.反應(yīng)可表示為X+3Y 2Z,其平衡常數(shù)為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大
D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)
3、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)),已知1100℃時,K=0.263。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為______________________。溫度升高, 達(dá)到新的平衡,平衡常數(shù)K值__________(填“增大”或“減小”或“不變”)
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol?L-1, c(CO)=0.1mol?L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)______________,此時化學(xué)反應(yīng)速度是v正_______v逆。(填“大于”或“小于”或“等于”)其原因_____________________________________________________.
5、可逆反應(yīng) CO(g)+ H2O(g) H2(g)+CO2 (g)在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749K時,K=1.00
①當(dāng)CO起始濃度為2mol/L, H2O的起始濃度為2mol/L,CO的轉(zhuǎn)化率為_______________
②當(dāng)CO起始濃度仍為2mol/L, H2O的起始濃度為6mol/L,CO的轉(zhuǎn)化率為_____________
【當(dāng)堂檢測】
1、高溫下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K= 。恒容時,溫度升高,H2濃度減小下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)是焓變?yōu)檎?B.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小
C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小
D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2O CO2+H2
2、合成氨反應(yīng)N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣,則平衡 移動(填“向左”“向右”或“不”);使用催化劑 反應(yīng)的△H(填“增大” “減小” 或“不改變”)。
【課前導(dǎo)學(xué)】
一、化學(xué)平衡狀態(tài)
【練習(xí)1】(1)②⑦⑩ (2)⑥⑦⑧⑩ (3)⑥⑦⑧⑨
二、化學(xué)平衡常數(shù)
1、 (1)K=[C]c[D]d/[A]a[B]b Q=c c (C)c d (D) / c a (A)c b (B) 固體、溶劑(或純液體)
(2)化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度) 反應(yīng)進(jìn)行得越完全
(3)① Q>K反應(yīng)逆向進(jìn)行; ②Q=K 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài); ③Q
第1組:Q=c(H2O)?c(CO)/c(H2)?c(CO2)=(0.0060mol/l)2/(0.0040mol/l)2=2.25
Q=K 達(dá)平衡狀態(tài)
第2組:Q= c(H2O)?c(CO)/c(H2)?c(CO2)=(0.005mol/l)2/(0.005mol/l)2=1
Q<K 未達(dá)平衡狀態(tài) 反應(yīng)正向進(jìn)行
三、化學(xué)平衡移動——勒夏特列原理
化學(xué)平衡移動——勒夏特列原理
(1)加深;升高溫度時,反應(yīng)2NO2 N2O4的平衡常數(shù)K減小,平衡逆向移動。
(2)先變深后變淺但比原來要深 ;增大壓強,NO2濃度增大,顏色變深; 反應(yīng)2NO2 N2O4
的濃度商Q<K,平衡右移,NO2濃度減小,顏色變淺,但NO2濃度比最初大 。
(3)顏色加深, 溫度一定時,平衡常數(shù)是一個定值,增大反應(yīng)物的濃度時Q<K,平衡右移,; 顏色無變化,加入KCl固體不影響平衡體系中各組分的濃度,Q=K,平衡不移動 。
結(jié)論:封閉,向減弱這個改變的方向移動。 【練習(xí)3】D
【合作探究】
★1、① 800L/mol ② =
★★2、解: 3A(g) + 2B(g) 4C(g)+ 2D(g)
初始濃度/mol/L 2 1 0 0
變化濃度/mol/L 0.6 0.4 0.8 0.4
平衡濃度/mol/L 1.4 0.6 0.8 0.4
K=[C]4?[D]2/[A]3?[B]2 =(0.8mol/L)4×(0.4mol/L)2/(1.4mol/L)3×(0.6mol/L)2=0.066mol/L
а(A)=0.6 mol?L-1/2 mol?L-1×100%=30%
【小結(jié)】做這類題的步驟和注意事項: 步驟:
1、寫出相應(yīng)的方程式;
2、在相應(yīng)的物質(zhì)下面標(biāo)記起始量,變化量,平衡量用濃度表示;、
3、用各物質(zhì)的平衡濃度寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式并代入計算
注意事項:1、注意平衡常數(shù)K的單位
2、計算時用平衡濃度表示;
3、轉(zhuǎn)化率α是一個百分?jǐn)?shù)
【課堂訓(xùn)練】
1、D 2、B C
3、 (1)K=[CO2]/[CO] 增大
(2)否 大于
Q=c(CO2)/c(CO)=(0.025mol/L)/(0.1mol/L)=0.25 Q<K 反應(yīng)正向進(jìn)行,所以v正大于v逆
4、① 50% ② 75%
【當(dāng)堂檢測】
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