最新高中化学高二化学化学反应的方向和限度3 精品.docx

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最新高中化学高二化学化学反应的方向和限度3精品

教学时间

第八周4月11日本模块第20、21课时

教学

课题

专题

专题1化学反应速率

单元

第二单元化学反应的方向和限度

节题

第三课时化学平衡常数1、2

教学目标

知识与技能

理解化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

过程与方法

能描述化学平衡常数的意义,培养归纳思维能力

情感态度

与价值观

体会化学平衡是相对的、有条件的、动态的,树立辩证唯物主义观点。

教学重点

化学平衡计算

教学难点

计算。

教学方法

讨论法、探究法

 

教师主导活动

学生主体活动

(基面知识)

二、化学平衡常数

对于可逆反应aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)平衡常数表达式,它的大小能说明,K值越大,表示。

平衡常数受的影响较大,使用时要注明。

因为和的浓度可视为定值,所以在平衡常数的表达式中不计算。

(小结)对反应mA+nBpC+qD

一、化学平衡常数

1、表达式:

平衡常数K=

2、影响因素及注意:

K受温度影响

3、意义:

越大,反应进行的越完全

4、作用:

(1)进行定量计算

(2)判断化学平衡移动方向

Q(浓度积)>K(平衡常数)化学平衡向逆反应方向移动

Q(浓度积)==K(平衡常数)化学平衡不动

Q(浓度积)

(讲解)

通过自学完成

数据分析:

书P44表2-6

 

生成物平衡时浓度方次的乘积与反应物浓度方次乘积之比

放热反应—升高温度—平衡常数减小)

吸热反应—升高温度—平衡常数增大)

 

反应中有固体和纯液体化,

 

教师主导活动

学生主体活动

因此其浓度不计算在表达式中。

如:

CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)

K=

5.稀溶液中反应物有水参加,水的浓度也不计算在内。

如:

Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

K=

6.对同一个化学反应,不同的化学方程式对应不同如:

N2O4(g)2NO2(g)K=

N2O4(g)NO2(g)K=

7.对于气体反应,可以用平衡时物质的量浓度表示,也可以用平衡时气体的分压表示。

N2O4(g)2NO2(g)K=

二、化学平衡常数有关计算

1、模式(初—转—平)注意:

单位

2、步骤:

[例题1]1.在某温度下,可逆反应mA+nBpC+

qD的平衡常数为K,下列说法正确

的是()

A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大。

B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大。

C.K随反应物浓度的改变而改变。

D.K随温度的改变而改变。

E.K越大,反应的速率越大。

K=c(CO2)

边讨论,边理解

 

因化学计量数变而变

对应方次

 

理解思维方法

 

AD

教师主导活动

学生主体活动

2.现由可逆反应CO(气)+H2O(气)CO2(气)+H2(气)-△H,在850℃时,K=1。

①若温度升高至950℃,反应达到平衡时,K_<___1(<、>、=)

解析:

K值越大表示反应越易向正反应方向进行,升温反应逆反应方向移动即不易向正反应方向进行。

②850℃时在固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)(气)=0.18mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.18mol/L。

则反应开始时,H2O(气)的消耗速率比生成速率___小____(大、小、不确定)

解析:

反应常数K′=

>1,即反应要向K=1的方向进行只能使分子减小、分母增大即向逆反应进行。

温度不变即K不变CO(气)+H2O(气)=CO2(气)+H2(气)

起始浓度0.010.10.010.18

变化浓度xxxx

平衡浓度(0.01-x)(0.1-x)(0.01+x)(0.18+x)

K=1=

得α(CO)

④保持容器温度、体积不变,若在容器中充入适量的H2,则重新达到平衡时,CO的反应速率比充H2之前___增大___(大、小、不确定)理由是什么?

[解析]:

增大任一反应物或生成物的浓度,化学反应速率都增大。

3.在一定条件下,氨气和氮氧化物(NOn)能发生氧化还原反应。

将一定量的氨气和氮氧化物充入一真空的恒容密闭容器中,保持温度不变,使反应达到平衡。

①配平化学方程式NH3(气)+NOn(气)N2(气)+H2O(气)

解析:

4nNH3(气)+6NOn(气)(2n+3)N2(气)+6nH2O(气)

②分析氨气的反应速率v与时间t的关系如图所示,已知:

m=0.22mol/(L·min),p=250。

反应中氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度的关系为v∶c(NH3)=1∶6(数据)。

在下表①~⑤中填入v和c(NH3)。

 

tmin

v(NH3)mol/(L·min)

c(NH3)mol/L

0

0.22

5

平衡时

[解析]:

由图可知,该反应在t=9min时达到平衡。

另外由

速率-时间关系v-m=-

知v=m-

;又氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度的关系为v∶c(NH3)=1∶6。

联立求解。

tmin

v(NH3)mol/(L·min)

c(NH3)mol/L

0

0.22

1.32

5

0.17

1.02

平衡时

0.188

0.34

③若起始时混合气体总浓度为2.5mol/L,在恒温恒容条件下达到平衡时,测得压强是反应前的1.28倍,则NOn中的n是多少?

解析:

由②可知:

t=0,c(NH3)=1.32mol/L;达到平衡时,t=9min,c(NH3)=0.34mol/L。

若取定容器体积为1L,则参加反应的氨气的物质的量是0.98mol。

又根据反应4nNH3(气)+6NOn(气)=(2n+3)N2(气)+6nH2O(气)△n=4n-3,知每有4nmolNH3参加反应,混合气体的物质的量就减少(4n-3)mol,

因此,得4n∶(4n-3)=0.98mol∶(0.28×2.5mol)n=2.625

(△n也可由定义求出

n2=3.2mol△n=3.2mol-2.5mol=0.7mol)

[小结]注意初-转—平计算模式。

[作业]P411、2

板书计划

一、化学平衡常数

1表达式:

生成物平衡时浓度方次的乘积与反应物浓度方次乘积之比

2影响因素及注意:

K受温度影响

3意义:

越大,反应进行的越完全

4作用:

(1)进行定量计算

(2)判断化学平衡移动方向

Q(浓度积)>K(平衡常数)化学平衡向逆反应方向移动

Q(浓度积)==K(平衡常数)化学平衡不动

Q(浓度积)

二、化学平衡常数有关计算

1、模式(初—转—平)注意:

单位

反馈

计算模式掌握很好。

[直击高考]

1.(18南通二检)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2的反应:

N2(g)+O2(g)

2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

某同学为控制污染,对该反应进行研究。

⑴右图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)

2NO(g)为▲(填“吸热”或“放热”)反应。

⑵2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K=▲。

该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后N2的转化率为▲。

⑶为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。

净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。

写出上述变化中的总化学反应方程式:

▲。

2、(18苏锡卷8分)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:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

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(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是(多选扣分)。

A.容器中压强不变B.混合气体中c(CO)不变

C.υ正(H2)=υ逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)

(4)某温度下,平衡浓度符合下式:

c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为℃。

1、⑴吸热⑵

(0.11)14.3%⑶2NO+O2+4CO

4CO2+N2

2、(每空各2分,共8分)

(1)

(2)吸热;(3)B、C;(4)830

2、(8分)在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:

H2(g)+I2(g)2HI(g)

H<0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:

(1)该反应的化学平衡常数表达式为。

(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为。

(3)反应达到平衡后,第8分钟时:

①若升高温度,化学平衡常数K(填写增大、减小或不变)

HI浓度的变化正确的是(用图2中a-c的编号回答)

②若加入I2,H2浓度的变化正确的是,(用图2中d-f的编号回答)

(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

(答案)

(1)K=

(1分)

(2)0.167mol/L·min(2分)

(3)①减小、c②f(各1分)

(4)见右图(2分)

 

3、(18海南高考6分)PCl5的热分解反应如下:

PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

(1)写出反应的平衡常数表达式;

(2)已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。

计算该温度下的平衡常数。

4.将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)测得平衡时混合物总的物质的量为5mol,求:

(1)平衡时各物质的浓度;

(2)该温度下的平衡常数;

(2)平衡时SO2的转化率

.

(1)平衡时各物质的浓度为:

C(SO2)=0.5mol/L(1分)C(O2)=0.25mol/L(1分)

C(SO3)=0.5mol/L(1分)

(2)K=0.25(2分)

(3)平衡时SO2的转化率为:

(2/4)×100%=50%(2分)

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