《2018_2019學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率學(xué)案魯科版選修4.doc-匯文網(wǎng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018_2019學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率學(xué)案魯科版選修4.doc-匯文網(wǎng)（9頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第1課時化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.進一步認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，能夠描述平衡的建立過程。2.了解化學(xué)平衡常數(shù)的定義。3.能正確書寫給定反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，并能進行相應(yīng)的簡單計算。(重點)4.理解化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用及意義。(難點)自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知1化學(xué)平衡常數(shù)(1)定義：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次冪之積的比值，用符號K表示。(2)表達(dá)式以化學(xué)反應(yīng)aAbBcCdD為例：K，單位：(molL1)(cd)(ab)。(3)意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)可以進行得越完全。(4

2、)影響因素內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì)。外因：反應(yīng)體系的溫度。(5)應(yīng)用判斷反應(yīng)可能進行的程度。K值105105105105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆進行完全判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。對化學(xué)反應(yīng)aAbBcCdD的任意狀態(tài)有濃度商：Q。判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。a升高溫度b降低溫度2平衡轉(zhuǎn)化率(1)表達(dá)式對于化學(xué)反應(yīng)aAbBcCdD，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為(A)100%100%100%。(2)規(guī)律同一反應(yīng)的不同反應(yīng)物，其轉(zhuǎn)化率可能不同；當(dāng)按照反應(yīng)系數(shù)之比投入反應(yīng)物時，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相同。多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時，提高一種反應(yīng)物的濃度，可以提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而該反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率會降低?；A(chǔ)自測1判斷對錯

3、(對的在括號內(nèi)打“”，錯的在括號內(nèi)打“”。)(1)在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個恒定值。()(2)改變反應(yīng)物濃度或反應(yīng)產(chǎn)物濃度都會改變平衡常數(shù)K。()(3)平衡常數(shù)K既與溫度、反應(yīng)物本身的性質(zhì)有關(guān)，也與反應(yīng)物濃度、壓強有關(guān)。()(4)從平衡常數(shù)K的大小可以推斷一個反應(yīng)進行的程度。()(5)N23H22NH3和N2H2NH3的平衡常數(shù)表達(dá)式相同。()提示(1)不同溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)不同。(2)平衡常數(shù)只受溫度的影響。(3)平衡常數(shù)與濃度、壓強無關(guān)。(4)(5)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的系數(shù)有關(guān)。2下列數(shù)據(jù)是一些反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值，表示反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大的是 () 【導(dǎo)學(xué)號：4172207

4、5】AK1BK101CK1010DK1010CK值越大說明正反應(yīng)程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大。3在恒溫恒容下，當(dāng)反應(yīng)容器內(nèi)總壓強不隨時間變化時，下列可逆反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是()AA(g)B(g)C(g)BA(g)2B(g)3C(g)CA(g)B(g)C(g)D(g)D以上都達(dá)到平衡A在恒溫恒容下，對于反應(yīng)前后氣體系數(shù)不相等的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)容器內(nèi)總壓強不變時，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡。合 作 探 究攻 重 難化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷在恒溫恒容條件下，三個容器內(nèi)分別發(fā)生如下反應(yīng)：容器反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(g)I2(g) 2HI(g)Ni(s)H2O(g) NiO(s)H2(g)思考交流1當(dāng)

5、容器中氣體的密度不變時，上述哪個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？提示反應(yīng)。2當(dāng)容器中氣體的壓強不變時，上述哪個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？提示反應(yīng)。3當(dāng)容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，上述哪個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？提示反應(yīng)。對點訓(xùn)練1在1 L定容的密閉容器中，可以證明可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()Ac(N2)c(H2)c(NH3)132B一個NN鍵斷裂的同時，有3個HH鍵生成C其他條件不變時，混合氣體的密度不再改變D2v正(N2)3v逆(NH3)BA項，c(N2)c(H2)c(NH3)132不能說明各物質(zhì)的濃度不變，因而不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，錯誤；B項，一個NN鍵斷裂的

6、同時，有3個HH鍵生成，能說明正、逆反應(yīng)速率相等，正確；C項，混合氣體的密度不再改變，不能說明達(dá)到反應(yīng)平衡，錯誤；D項，2v正(N2)v逆(NH3)時，正、逆反應(yīng)速率才相等，才達(dá)到平衡，錯誤。2一定溫度下，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)镠?，F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()ABCDD因反應(yīng)容器保持恒壓，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，所以達(dá)到平衡前容器體積隨反應(yīng)進行而不斷變化，結(jié)合m/V可知，若氣體密度不再變化，說明容器體積不再變化，即氣體的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意；無論是否達(dá)到平衡，反應(yīng)的H都不變，不符合題意；反應(yīng)

7、開始時，加入1 mol N2O4，隨著反應(yīng)的進行，N2O4的濃度逐漸變小，故v正(N2O4)逐漸變小，直至達(dá)到平衡，而圖像與之不符，不符合題意；N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化，說明N2O4的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意。綜上所述，D項正確。判斷平衡狀態(tài)的方法“逆向相等，變量不變”(1)“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率，一個是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。(2)“變量不變”：如果一個量是隨反應(yīng)進行而改變的，當(dāng)不變時為平衡狀態(tài)；一個隨反應(yīng)的進行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算相同溫度下，在體積為1 L的

8、兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol平衡時反應(yīng)中的能量變化N2H2NH3130放出熱量a kJ230放出熱量b kJ思考交流1容器中反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率是多少？提示1 mol N2完全反應(yīng)時放出的熱量為92.4 kJ，中反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率為a/92.4。2容器中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的計算式如何表示？提示 N2 3H2 2NH3初始濃度(molL1) 1 3 0轉(zhuǎn)化濃度(molL1) a/92.4 3a/92.4 2a/92.4平衡濃度(molL1) 1a/92.4 33a/

9、92.4 2a/92.4K3兩個容器中合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)有什么關(guān)系？提示相等。4比較兩個容器中N2、H2的轉(zhuǎn)化率的大小。提示N2的轉(zhuǎn)化率：H2的轉(zhuǎn)化率：。5化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率有何關(guān)系？提示平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示可逆反應(yīng)進行的程度，但是平衡轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)物初始濃度的不同而變化，而平衡常數(shù)卻不受影響，因此平衡常數(shù)更能反映出其本質(zhì)。平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率之間是可以相互求算的。對點訓(xùn)練1在一定溫度下的密閉容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，達(dá)到平衡時測得n(H2)0.5 mol，下列說法不正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：41722

10、076】A在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K1B平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無關(guān)CCO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%D平衡時n(H2O)0.5 molBCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/mol 1 1 0 0轉(zhuǎn)化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5由方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得，A、C、D項正確。平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān)，B項錯誤。2X、Y、Z為三種氣體，把a mol X和b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)2Y(g)2Z(g)。達(dá)到平衡時，若三者的物質(zhì)的量滿足n(X)n(Y)n(Z)，則Y的轉(zhuǎn)化率為()A(ab)/5100%B2(ab)/(5b)1

11、00%C2(ab)/5100%D(ab)/(5b)100%B設(shè)參加反應(yīng)的Y的物質(zhì)的量為n mol，則 X(g)2Y(g)2Z(g)起始/mol a b 0平衡/mol an/2 bn n由于平衡時n(X)n(Y)n(Z)，則有(an/2)(bn)n，解得n2(ab)/5，所以Y的轉(zhuǎn)化率為2(ab)/5/b100%2(ab)/(5b)100%。325 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所示：物質(zhì)XYZ初始濃度/(molL1)0.10.20.0平衡濃度/(molL1)0.050.050.1下列說法錯誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號：41722077】A反應(yīng)達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50%

12、B該反應(yīng)可表示為X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常數(shù)為1 600(molL1)2C增大壓強，平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變該反應(yīng)的平衡常數(shù)CX的濃度變化了0.05 molL1，所以達(dá)到化學(xué)平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為0.05 molL10.1 molL1100%50%，A項正確；Y的濃度變化了0.15 molL1，Z的濃度變化了0.1 molL1，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常數(shù)K1 600(molL1)2，B項正確；對于一個確定的可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)與濃度、壓強無關(guān)，只與溫度有關(guān)，故C項錯誤，D項正確。教師備選某硫酸廠的基本反應(yīng)是：2SO2(g)O2(g)2SO3(g

13、)，現(xiàn)將0.05 mol SO2(g)和0.03 mol O2注入體積為1.0 L的密閉容器中，并置于某較高溫度的恒溫環(huán)境中，達(dá)化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.04 mol SO3(g)，求：(1)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)？(2)SO2、O2的平衡轉(zhuǎn)化率？解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g)初始濃度/molL1 0.05 0.03 0濃度變化/molL1 0.04 0.02 0.04平衡濃度/molL1 0.01 0.01 0.04(1)K1 600(molL1)1(2)(SO2)100%100%80%(O2)100%100%66.7%答案(1)1 600(molL1)1(2)80%66.7

14、%有關(guān)化學(xué)平衡計算的解題模板(1)模式三段式 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始量(molL1) a b 0 0轉(zhuǎn)化量(molL1) mx nx px qx平衡量(molL1) amx bnx px qx(2)物質(zhì)濃度的變化關(guān)系反應(yīng)物：平衡濃度初始濃度轉(zhuǎn)化濃度；反應(yīng)產(chǎn)物：平衡濃度初始濃度轉(zhuǎn)化濃度；轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)系數(shù)之比。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1一定條件下，反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)在容積不變的密閉容器中發(fā)生，下列對該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的描述中錯誤的是()A混合氣體的總分子數(shù)不再變化B混合氣體的顏色不再變化C容器的總壓強不再變化D混合氣體的總質(zhì)量

15、不再變化D該反應(yīng)為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，恒容條件下，該可逆反應(yīng)在建立平衡的過程中會有壓強的改變、氣體總分子數(shù)的改變、顏色的改變，一旦這些可變量不變了，則證明反應(yīng)達(dá)到平衡了，而混合氣體的總質(zhì)量在任何情況下都不發(fā)生變化。2一定溫度下，已知反應(yīng)：H2(g)S(s)H2S(g)K1，S(s)O2(g)SO2(g)K2，則相同溫度下，反應(yīng)H2(g)SO2(g)H2S(g)O2(g)的平衡常數(shù)K等于() 【導(dǎo)學(xué)號：41722078】AK1K2BK1K2CK1K2 DD由可得反應(yīng)H2(g)SO2(g)H2S(g)O2(g)，K1，K2，K，所以K。教師備選1 000 K下，反應(yīng)C(s)2H2(g)CH4(g

16、)的平衡常數(shù)K8.28107(molL1)1。當(dāng)各氣體的物質(zhì)的量濃度分別為H2：0.7 molL1，CH4：0.2 molL1時，上述反應(yīng)()A正向進行B逆向進行C達(dá)到平衡D無法確定AQ0.41(molL1)1K，故反應(yīng)正向進行，A項正確。3一定溫度下，反應(yīng)H2(g)X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中，則該溫度下HX(g)的最大分解率為()A5%B16.7%C25%D33%B考查“始、變、平”模式和平衡常數(shù)。 H2(g)X2(g)HX(g)始/(molL1) 0 0 1.0變/(molL1) x x 2x平/(molL1) x x 1.02x解之得x，得出HX的分解率為：100%16.7%。4在一定體積的密閉容器中，進行如下化學(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)系如表所示：T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題： 【導(dǎo)學(xué)號：41722079】(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)(填“吸熱”或“放熱”)。解析(1)依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知K；(2)從表格中數(shù)據(jù)可知，升高溫度K值增大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案(1)(2)吸熱