学案导学设计高中化学同步讲练: 化学平衡常数鲁科选修
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第2章第2节第1课时45分钟100分本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!一、选择题本题包括10小题,每小题5分,共50分1.下列对可逆反应的认识正确的是A.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4浓===Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C.在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D.在一定条件下SO2被氧化成SO3的反应不是可逆反应解析:分析可逆反应这个概念时一定要注意两个关键点:“同一条件”和“同时”。
答案: C2.在密闭容器中进行反应:X2g+3Y2g2Z2g,若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为mo·L-1、mo·L-1、mo·L-1,当反应达到平衡后,各物质的浓度有可能的是①X2为mo·L-1②Y2为mo·L-1③Z2为mo·L-1④Y2为mo·L-1A.①②B.②③C.③④ D.①④解析:对于一个可逆反应而言,不管反应进行到什么程度,其正逆反应始终同时存在,也就是说:在可逆反应中,反应物不可能百分之百地转化为生成物,平衡时不可能出现某物质浓度为零的情况。
对于A,X2为mo·L-1,就意味着Z2全部转化为X2和Y2了,显然不成立,①错;同理;④错;正确的为②③。
答案: B3.反应COg+H2Og CO2g+H2g在800 ℃达到平衡时,分别改变下列条件,K值会发生变化的是A.将体积减小至原来的一半B.将反应温度升高至1 000 ℃C.加入催化剂D.增大水蒸气的浓度解析:对于一个特定的化学反应来讲,其平衡常数只与温度有关。
答案: B4.在相同的温度下,已知反应:①N2g+O2g2NOg的平衡常数K=×10-31;②2SO2g+O2g2SO3g的平衡常数K=×1026L·mo-1。
第三节嗨Wi(第1课时)【学习目标】1. 了解可逆反应的概念、特点。
2. 了解化学平衡的建立过程。
3. 理解化学平衡的特征。
【学习过程】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产屮,只考虑化 学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽町能快地转化为牛成物,同时乂希望• • • •反应物尽可能多地转化为生成物。
例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地• • • •转变成NHs 外,还需要考虑怎样才能使更多的弘和比转变为\比,后者所说的就是化学反应进 行的程度问题——化学平衡。
一、 可逆反应1. 定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行乂能向逆反应方向进行的反应。
2. 特点:在正反应进行的同时逆反应也在进行;可逆反应不能进行到底。
二、 化学平衡状态1. 定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物屮 各组分的浓度保持不变的状态。
vG2);o u 时间t3. 特征:⑴动:动态平衡X 正)=讯逆)HO(2) 等:M 正)二 y (逆)(3) 定:反应混合物中各组分的浓度保持一•定,各组分的含量保持不变。
(4) 变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
4. 标志:可逆反应达到化学平衡状态时冇两个主要的特征,一是正反应速率和逆反应速 率相等;二是反反应速率yGE) 、<应混合物小各组分的百分含屋保持不变。
这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。
(1)利用气体的密度判断:对于定容的反应体系:若气体质量和容器的体积是不变量,故密度P为恒量。
即不论反应是否平衡,密度均不变,“不变量”不变时不能判断反应是否处于平衡状态;对于反应体系中不全为气体的定容反应体系:卩是不变量,加是变量, 则气体的密度Q为变量,当“变量”保持不变吋,表明反应处于平衡状态。
(2)利用气体的平均相对分子质量aZ判断:对于定容的反应体系:若题目提供的是n全部由气体参与和生成的可逆反应,且反应前后气体体积发生变化。
2-2-1 化学平衡常数1.关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.温度一定,一个化学反应的平衡常数不是一个常数B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数D.浓度商Q<K时,v正<v逆2.化学平衡常数可以用K来表示,下列关于化学平衡常数的说法中正确的是() A.K与反应的压强有关B.K与反应物的浓度有关C.K与生成物的浓度有关D.K与温度有关3.某温度下,可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)的平衡常数为K,下列对K的说法正确的是()A.K值越大,表明该反应越有利于C的生成B.若缩小反应器的容积,能使平衡正向移动,则K增大C.温度越高,K一定越大D.如果m+n=p,则K=14.当把晶体N 2O4放入密闭容器中气化,并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N2O4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其[NO2]2[N2O4]值()A.变大B.不变C.变小D.无法确定5.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:2SO 2(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(单位为L·mol-1)为()A.4 B.0.25 C.0.4 D.0.26.在一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10。
若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A.5% B.17% C.25% D.33%7.在淀粉-KI溶液中存在下列平衡:I 2(aq)+I-(aq)I-3(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:t/℃ 5 15 25 35 50K/L·mol-1 1 100 841 689 533 409下列说法正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I-3(aq)的ΔH>0B.其他条件不变,升高温度,溶液中I-3]减小C.该反应的平衡常数表达式为K=[I2]·[I-] [I-3]D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于6898.某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是() A.该反应为吸热反应B.当反应达到平衡时,降低温度,平衡向逆反应方向移动C.升高温度,平衡常数K增大D.加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2减小,反应热不变9.已知反应①:CO(g)+CuO(s)CO 2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H 2O(g)在某同一温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。
高中化学第2章第2节第1课时化学平衡常数学案(含解析)鲁科版选修4[核心素养发展目标] 1.证据推理:通过化学平衡状态时的浓度数据分析,认识化学平衡常数的概念、影响因素及其应用。
2.模型认知:构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数的概念及其表达式 1.化学平衡状态时的浓度数据分析 (1)NO 2、N 2O 4的相互转化是一个可逆反应: 2NO 2(g)N 2O 4(g)。
在25℃时,如果用不同起始浓度的NO 2或N 2O 4进行反应,平衡后得到以下实验数据。
请根据表中已知数据填写空格:起始浓度/mol·L -1平衡浓度/mol·L -1平衡浓度关系 c (NO 2)c (N 2O 4)[NO 2] [N 2O 4] [N 2O 4][NO 2] [N 2O 4][NO 2]2 2.00×10-20 6.32×10-36.84×10-31.08 1.71×1023.00×10-20 8.00×10-31.10×10-2 1.38 1.72×102 02.00×10-29.46×10-31.53×10-2 1.62 1.71×102 00.1002.28×10-28.86×10-23.891.70×102(2)根据上表数据,判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) ①一定温度下,N 2O 4和NO 2的平衡浓度相等(×) ②一定温度下,N 2O 4与NO 2的平衡浓度之比相等(×) ③一定温度下,平衡时[N 2O 4][NO 2]2近似相等(√)2.化学平衡常数的概念与表达式 (1)概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号K 表示。
第1课时化学平衡常数平衡转化率1.掌握化学平衡状态的特征及标志.2.了解化学平衡常数的含义及影响因素,并能利用化学平衡常数判断反应进行的方向。
(重点)3.了解平衡转化率的含义,能够进行有关平衡转化率的计算。
授课提示:对应学生用书第24页知识点一化学平衡常数1.定义在温度一定时,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,生成物浓度系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比值为一个常数,此常数称为化学平衡常数,简称平衡常数。
2.符号与表达式(1)符号:K.(2)表达式。
以化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)为例:K=错误!。
3.影响因素(1)内因:反应物的本身性质。
(2)外因:反应体系的温度。
4.应用(1)判断反应的限度。
①K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。
②K越大,说明正反应可以进行得越完全。
K值〈10-510-5~105〉105反应程度很难进行反应可逆进行完全(2对化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)的任意状态有:浓度商:Q=错误!.①若Q〉K,说明反应逆向进行;②若Q=K,说明反应达到平衡状态;③若Q〈K,说明反应正向进行。
[自我诊断](1)化学平衡常数与反应物和生成物的浓度有关。
(×)(2)化学平衡常数K越大表示反应进行得越彻底.(√)(3)化学平衡常数仅是温度的函数.(√)知识点二平衡转化率1.概念可逆反应达到平衡时某种反应物转化的物质的量浓度(或物质的量)与该物质起始浓度(或起始物质的量)的百分比。
2.表达式对于可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示为:α(A)=错误!×100%=错误!×100%或α(A)=错误!×100%说明:c0(A):反应物A的起始浓度,[A]:平衡时A的浓度n0(A):反应物A的起始物质的量[自我诊断]将2。
第二章第二节化学反应的限度化学平衡常数(第一课时)【三维目标】●知识与技能:(1)理解化学平衡常数的含义,能正确书写平衡常数表达式。
(2)会运用化学平衡常数判断反应限度●过程与方法:(1)通过运用课本P42 的数据表格展开平衡常数含义的教学,让学生学会从“因变量”和“自变量”的角度分析表格数据,并从中整合信息。
(2)通过运用课本P42 的数据表格,让学生懂得在不具备条件做实验的时候,从经验事实数据也能获取新知识的方法。
●情感态度与价值观:(1)通过平衡常数引入时的数据分析,学会“透过现象看本质”,更深入的了解事物的本质。
【学习重难点】平衡常数表达式及书写规则;【课时安排】1课时【板书】第二章第二节:化学平衡常数1.定义:略2.平衡常数的表达式:对于任意可逆反应: m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) K=单位:(mol·L-1)n;n=(p+q)- (m+n)【导学过程2:】引导学生阅读课本42页,自主学习,找出K的表达式的注意事项。
3.注意事项:反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式通过课堂练习讲评,再巩固练习加以巩固其上知识点。
思考1:某温度下:请写出下列反应的平衡常数表达式,并找出它们之间的关系:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)K12NH3(g) N2(g)+3H2(g) K21/2 N2+3/2 H2 NH3 K3K1 = 1/K2 = K32【板书】4、化学平衡常数表达式的相关规则:1)互为可逆的反应,平衡常数互为倒数(2)相同的反应,化学计量数不同,K不同。
化学计量数为n倍,K 为n次方思考2:某温度下:请写出下列反应的平衡常数表达式,并找出K与课堂练习1:写出下列各反应的平衡常数K的表达式以及单位:(1) 2NO2(g)N2O4(g)(2) N2O4(g) 2NO2(g)(3) CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)巩固练习1:写出下列各反应的平衡常数K的表达式以及单位:(1) Fe3O4(s)+ 4H2(g)3Fe(s) + 4H2O(g)(2) Cr2O72-(aq)+H2O(l)CrO42-(aq)+ 2H+(aq)【学生学习活动2:】书写平衡常数的表达式,并总结出相应的运算规则【学生学习活动3:】书写平衡常[C]p[D]q之K1、K2之间的关系(1) 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1(2) 2NO2 (g) N2O4 K2(3)2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K【板书】4、化学平衡常数表达式的相关规则:1)互为可逆的反应,平衡常数互为倒数(2)相同的反应,化学计量数不同, K不同。
2019-2020年高中化学 2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》教学设计鲁科版选修4【教学目标】1、化学平衡常数的概念2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算【学习过程】【知识回顾】已知合成氨反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
在298K时:ΔH=-92.2kJ·mol-1 ΔS=-198.2J·K-1·mol-1 。
请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨反应能否自发进行。
根据判据计算:ΔH-TΔS=-92.2kJ·mo l-1-298K×(-198.2×10-3kJ·K -1·mol-1)=-33.1 kJ·mol -1<0该反应常温下能自发进行,这是否就足够了呢?【新课引入】可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态,你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗?反应到底进行到什么程度?为更准确的了解可逆反应的进程,定量的描述化学反应的限度,我们将学习一个新的概念——化学平衡常数[学习新知识]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成43页[交流与研讨],你能得出什么结论?【学生归纳】通过分析实验数据得出:(1)温度相同时,达到化学平衡状态为一常数;(2)这个常数与反应的起始浓度大小无关;(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。
一、化学平衡常数1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:对于一般的可逆反应,mA (g )+ nB (g )pC (g )+ qD (g )当在一定温度下达到平衡时,K==[][][][]p q C D m n A B ⋅⋅引导学生完成44页【交流与研讨】1、2两题 ,你能得出什么结论?3、平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
第2节⎪⎪化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率[课标要求]1.了解化学平衡常数的概念,能正确书写给定反应的平衡常数表达式,并能进行相应的计算。
2.理解化学平衡常数的意义,了解化学平衡常数的影响因素。
3.了解浓度商的概念,并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向。
4.会进行化学平衡中转化率的有关计算。
1.一定温度下,一个可逆反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)达平衡后,化学平衡常数表达式为K=[C]c[D]d [A]a[B]b。
2.化学平衡常数只受温度影响,K值越大,说明反应进行得越完全。
3.浓度商(Q):(1)Q=K时,反应达到平衡状态。
(2)Q<K时,反应向正反应方向进行。
(3)Q>K时,反应向逆反应方向进行。
根据化学平衡常数可以计算反应混合物中各物质的平衡浓度及反应物的平衡转化率。
化学平衡常数及平衡转化率1.平衡常数的概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,生成物平衡浓度的系数次幂之积与反应物平衡浓度的系数次幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。
2.平衡常数的表达式对于某一个可逆反应,m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下其平衡常数表达式为K =[C]p [D]q[A]m [B]n 。
3.平衡常数的意义平衡常数的大小反映化学反应可能进行的程度。
平衡常数的数值越大,说明反应可以进行得越完全。
4.影响平衡常数的因素K 只受温度的影响,当ΔH >0时,升温K 值增大,当ΔH <0时,升温K 值减小。
5.平衡转化率表达式 对于化学反应a A +b Bc C +d D ,反应物A 的平衡转化率为α(A)=c 0(A )-[A]c 0(A )×100%,其中c 0(A)和[A]分别表示A 的初始浓度和A 的平衡浓度。
平衡转化率也可表示为α(A)=A 的物质的量改变量A 的起始物质的量×100%=A 的质量改变量A 的起始质量×100%。
2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》导学案1.知道什么是可逆反应。
2.知道化学平衡状态的概念和特征。
3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。
4.知道化学平衡常数的涵义。
一、可逆反应 1.概念在____________下,既能向__________方向进行,同时又能向____________方向进行的反应。
用________表示,如:N 2+3H 22NH 3。
2.特征(1)同一条件下,正反应和逆反应___________________________________________。
(2)反应________进行到底,反应物________实现完全转化。
(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质__________________________________ ____________________。
(4)反应达到限度时,反应__________________________________________________。
二、化学平衡状态 1.含义在一定条件下,当____________________________相等时,反应体系中所有参加反应的物质的____________可以保持________。
2.特征①逆:____________ ②等:__________ ③定:_________________________ ④动:______________________ ⑤变:________________ 三、化学平衡状态的判断 1.看v 正与v 逆是否________。
2.看体系中的各物质是否____________。
四、化学平衡常数 1.定义在一定________下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,_________浓度幂之积与高温、高压 催化剂__________浓度幂之积的比值,用符号K 表示。
2.表达式以化学反应a A(g)+bB(g)C(g)+d D(g)为例:K =[C]c[D]d[A]a [B]b (纯固体或溶剂不出现在平衡常数的表达式中)。
第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数[核心素养发展目标] 1.证据推理:通过化学平衡状态时的浓度数据分析,认识化学平衡常数的概念、影响因素及其应用。
2.模型认知:构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数的概念及其表达式 1.化学平衡状态时的浓度数据分析 (1)NO 2、N 2O 4的相互转化是一个可逆反应: 2NO 2(g)N 2O 4(g)。
在25 ℃时,如果用不同起始浓度的NO 2或N 2O 4进行反应,平衡后得到以下实验数据。
请根据表中已知数据填写空格:(2)根据上表数据,判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) ①一定温度下,N 2O 4和NO 2的平衡浓度相等(×) ②一定温度下,N 2O 4与NO 2的平衡浓度之比相等(×) ③一定温度下,平衡时[N 2O 4][NO 2]2近似相等(√)2.化学平衡常数的概念与表达式 (1)概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号K 表示。
(2)表达式对于一般的可逆反应,m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当在一定温度下达到平衡时,K =[C]p [D]q[A]m [B]n 。
例如: ①C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g) K =[CO][H 2][H 2O];②FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO 2(g) K =[CO 2][CO]。
(3)应用已知:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为K 1,12N 2(g)+32H 2(g)NH 3(g)的平衡常数为K 2,NH 3(g)12N 2(g)+32H 2(g)的平衡常数为K 3。
①写出K 1和K 2的关系式:K 1=K 22; ②写出K 2和K 3的关系式:K 2·K 3=1; ③写出K 1和K 3的关系式:K 1·K 23=1。
鲁科版选修四《化学平衡常数》说课稿一、引言本次说课将对鲁科版选修四中的《化学平衡常数》进行介绍。
化学平衡常数是化学反应进行到达平衡状态时,反应物和生成物之间的浓度关系的定量描述。
了解化学平衡常数的计算方法和应用,对于理解化学反应的平衡性质以及实际应用非常重要。
二、教学目标通过本节课的学习,学生将能够: 1. 掌握化学平衡常数的定义和计算方法; 2. 理解化学平衡常数与反应方向和反应浓度之间的关系; 3. 运用化学平衡常数计算反应的平衡浓度;4. 理解化学平衡常数在环境保护、工业生产等方面的应用。
三、教学内容3.1 化学平衡常数的定义化学平衡常数表示在特定温度下反应达到平衡时,反应物与生成物之间浓度之比的乘积的比值。
化学平衡常数与温度和反应物浓度有关,可以用于判断反应的平衡性质以及预测反应方向。
3.2 化学平衡常数的计算方法在化学平衡常数计算中,需要用到反应方程式中反应物与生成物的摩尔比。
根据反应物与生成物的摩尔比,可以将化学平衡常数表示为反应物与生成物浓度的乘积之比。
具体的计算方法将在课堂上进行展示和讲解。
3.3 化学平衡常数与反应方向的关系根据化学平衡常数的大小,可以判断反应是向前进行还是向后进行。
当化学平衡常数大于1时,反应向生成物的方向进行;当化学平衡常数小于1时,反应向反应物的方向进行。
当化学平衡常数等于1时,反应达到平衡状态。
3.4 化学平衡常数的应用化学平衡常数在环境保护、工业生产等领域有广泛的应用。
例如,可以利用化学平衡常数预测反应的平衡浓度,从而优化工业生产过程;还可以利用化学平衡常数进行环境监测和治理,保护生态环境。
四、教学过程安排4.1 导入环节通过引入一个实际生活中的化学反应情景,引发学生对于化学平衡常数的探究和思考。
例如,用水和二氧化碳反应生成碳酸氢根离子的实验现象,引导学生思考该反应是否达到平衡状态以及如何定量描述该反应的平衡性质。
4.2 理论讲解与示例分析在此环节中,将对化学平衡常数的定义、计算方法、与反应方向的关系以及应用进行详细讲解。
第2节 化学反应的限度新知探究课9 化学平衡常数 平衡转化率1.通过“H 2(g)+I 2(g)⥫⥬2HI(g)”体会化学平衡常数模型构建过程,能书写化学平衡常数表达式;能进行平衡常数、转化率的简单计算。
2.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状态及平衡移动的方向。
一、化学平衡常数 1.交流·研讨(1)698.6 K 时反应体系H 2(g)+I 2(g)⥫⥬2HI(g)中各物质的浓度,如下表所示:初始浓度/(mol ·L -1) 平衡浓度/(mol ·L -1) 平衡时 c 始(H 2)c 始(I 2) c 始(HI) c 平(H 2)c 平(I 2) c 平(HI) c 平2(HI )c 平(H 2)·c 平(I 2)0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 54.51 0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 54.62 0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 54.21 0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 54.08 00.010 690.001 14 0.001 140.008 4154.42 c 平2(HI )c 平(H 2)·c 平(I 2)平均值54.37(2)分析上表数据可知,该反应在698.6 K 达到平衡时,平2c 平(H 2)·c 平(I 2)是一个常数。
2.平衡常数表达式(1)概念:以化学反应a A +b B ⥫⥬c C +d D 为例:K =c 平c (C )·c 平d (D )c 平a (A )·c 平b (B ),单位:(mol ·L -1)(c+d)-(a+b)。
第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数[学习目标定位] 1.知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式,知道化学平衡常数的影响因素。
2.能根据化学平衡常数表示的意义,判断反应进行的程度和方向。
1.化学平衡状态的概念:如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
化学平衡研究的对象是可逆反应。
2.化学平衡状态的特征:(1)等:v正=v逆≠0。
(2)动:化学平衡状态是一种动态平衡。
达到平衡状态时,反应并没有停止,这时正反应和逆反应都依然在进行。
(3)定:反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。
(4)变:外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变,化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡。
3.一定温度下,在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2,当反应达到平衡时,有3 mol SO2发生了反应,则:(1)生成了________mol SO3。
(2)平衡时容器内气体的总物质的量为________。
(3)平衡时SO2的浓度是__________,O2的浓度是________________________________,SO3的浓度是__________。
答案(1)3 (2)6.5 mol (3)0.2 mol·L-10.15 mol·L-10.3 mol·L-1探究点一化学平衡常数的概念及其表达式1.二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应:2NO 2(g) N 2O 4(g),在298 K ,如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应,平衡后得到以下实验数据。
(1)请根据表中已知数据填写空格:①概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
目标:(简短、明确、观点、重点、规律)1.理解化学均衡常数的含义,2.能够利用化学均衡常数进行简单计算。
重点:化学均衡常数的应用难点:化学均衡常数的应用教课方案(知识系统化、问题化)2-3-3化学均衡常数一.化学均衡常数1.观点在必定温度下,可逆反响达到均衡时,生成物的浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反响的化学均衡常数,简称均衡常数,用符号K 表示。
2.表达式3.意义及影响要素4.注意事项及特色5.应用(1)表示可逆反响进行的程度(2)利用 K 可判断反响的热效应(3)判断均衡挪动方向(4)进行计算(反响物或生成物的量、转变率)教师寄语:爱国进步民主科学讲堂练习( 5~10 分钟)【例 1】 (2007·海南 )PCl 的热分解反响为: PCl (g)PCl3(g)+Cl2 (g)5 5(1)写出反响的均衡常数表达式:(2) 已知某温度下,在容积为 10.0 L 的密闭容器中充入 2.00 mol PCl5,达到均衡后,测得容器内 PCl3的浓度为 0.150 mol/L 。
计算该温度下的均衡常数。
课后作业(限 60 分钟内达成)作业 1:---必做题(占 80%,难度系数易0.5,中0.3)1.对于化学均衡常数的表达不正确的选项是()A.温度必定,一个化学反响的均衡常数是一个常数B.两种物质反响,不论如何书写化学方程式,均衡常数不变C.温度一准时,对于给定的化学反响,正、逆反响的均衡常数互为倒数D.浓度商Q c<K c,v正 >v逆2.某可逆反响aA+ bB cC H = Q 在某温度下的均衡常数为K(K≠ 1),反响热为Q。
保持温度不变,将方程式的书写作以下改变,则Q 和K 数值的相应变化为A.写成2aA+ 2bB 2cC , Q 值、 K 值均扩大了一倍B.写成2aA+ 2bB 2cC, Q 值扩大了一倍,K 值保持不变C.写成aA+ bB,Q值、 K 值变成本来的相反数D.写成aA+ bB,Q值变成本来的相反数,K 值变成本来的倒数3.必定条件下,将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体混淆于固定容积为 2 L 的密闭容器中,发生以下反响: 3A(g) + B(g) xC(g)+ 2D(s)。
第4课时习题课练基础落实1.下列变化中,属于吸热过程的是()①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A.①④B.②③C.①④⑤D.①②④答案 D解析放热反应⑤,吸热反应②④,液态水汽化是吸热过程,浓硫酸稀释是放热过程。
2.下列对化学反应热问题的说法正确的是()A.放热反应发生时不必加热B.化学反应一定有能量变化C.一般地说,吸热反应加热后才能发生D.化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少无关答案 B解析本题旨在考查化学反应的能量变化规律及发生条件。
化学反应是“断旧键,成新键”的过程。
断键需要吸收能量,只有当反应物分子具有足够的能量时,才能使旧键断裂发生化学反应。
因此许多放热反应仍需加热才能发生,如H2在空气(O2)中燃烧,开始应点燃,故A不正确;由于反应物的总能量一般不可能恰好等于生成物的总能量,能量差一般通过“吸热”或“放热”途径体现(但热能不是化学反应的唯一能量变化方式,还有光能、声能、电能、动能等形式),B正确;有不少吸热反应不必加热也能发生,如盐类的水解就属于吸热反应,但升温可促进水解的进行,C、D均不正确。
3.今有如下三个热化学方程式:H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH=a kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=b kJ·mol-12H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=c kJ·mol-1下列关于它们的表述正确的是()A.它们都是吸热反应B.a、b和c均为正值C.a=b D.2b=c答案 D解析①根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定即ΔH为“-”表示放热,ΔH为“+”表示吸热,可判断H2燃烧放出的热量应用负值表示,因为燃烧反应为放热反应,故A、B不正确;②根据相同物质的反应,聚集状态不同,反应热不同可判断a≠b,故C错;③根据相同反应,反应热与可燃物的物质的量成正比可判断2b=c。
高中化学鲁教版选修4第二单元第2-1课《化学平衡常数》省级名师优质课教案比赛获奖教案示范课教案公开课教案
【省级名师教案】
1教学目标
知识与技能:1、了解化学平衡常数的含义
2、能书写给定化学反应的平衡常数的表达式
3、掌握平衡常数的应用(能利用Q、K的相对大小判断反应的方向)
过程与方法:通过对“化学平衡常数”问题的研讨,培养学生分析、处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息、总结规律的能力。
情感态度价值观:在分析问题中能够体会到研究的乐趣
2新设计
“化学平衡常数”是纯理论课,比较抽象, 为帮助学生理解掌握化学平衡常数,在教学过程中,采用先让学生按要求通过分组计算“交流研讨1”中有关数据并在老师的点拨下思考总结有关规律,进而得出化学平衡的概念及表达式;再通过对“交流研讨2”中反应方程式及练习的分析,巩固化学平衡常数表达式的书写,并在小组讨论下总结化学平衡常数表达式书写规则及注意事项;最后结合实例掌握化学平衡常数的计算及应用。
小结本节课内容,通过课后练习题进一步理解和巩固化学平衡常数的相关知识。
3学情分析
学生在《必修2》中已经学习了可逆反应、化学平衡状态等相关知识,但只从定性角度研究一个可逆反应达到平衡状态时的特征。
定量分析对学生而言是个难点。
另外,学生对分析、处理实验数据以及从数据中获得信息、总结规律的能力也还比较弱,因此本节课采用逐步引导的方式,引导学生分析表中数据及实例,并逐渐总结出相应规律或注意事项。
4重点难点
重点:化学平衡常数的含义平衡常数的表达式的书写及计算平衡常数的应用
难点:用Q、K的相对大小判断反应的方向培养分析实验数据的能力及从数据中获取信息、总结规律的能力。
5教学过程
教学活动。
第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数[学习目标定位] 1.知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式,知道化学平衡常数的影响因素。
2.能根据化学平衡常数表示的意义,判断反应进行的程度和方向。
1.化学平衡状态的概念:如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
化学平衡研究的对象是可逆反应。
2.化学平衡状态的特征:(1)等:v正=v逆≠0。
(2)动:化学平衡状态是一种动态平衡。
达到平衡状态时,反应并没有停止,这时正反应和逆反应都依然在进行。
(3)定:反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。
(4)变:外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变,化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡。
3.一定温度下,在10 L密闭容器中加入5 mol SO 2和3 mol O2,当反应达到平衡时,有3 mol SO2发生了反应,则:(1)生成了________mol SO3。
(2)平衡时容器内气体的总物质的量为________。
(3)平衡时SO2的浓度是__________,O2的浓度是________________________________,SO3的浓度是__________。
答案(1)3(2)6.5 mol(3)0.2 mol·L-10.15 mol·L-10.3 mol·L-1探究点一化学平衡常数的概念及其表达式1.二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应:2NO2(g)N2O4(g),在298 K,如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应,平衡后得到以下实验数据。
(1)请根据表中已知数据填写空格:起始浓度/mol·L-1平衡浓度/mol·L-1平衡浓度关系c(NO2) c(N2O4) [NO2] [N2O4] [N2O4][NO2][N2O4][NO2]22.00×10-20 6.32×10-36.84×10-31.08 1.71×1023.00×10-20 8.00×10-31.10×10-21.38 1.72×1020 2.00×10-29.46×10-31.52×10-21.61 1.70×1020 0.100 2.28×10-28.86×10-23.89 1.70×102(2)化学平衡常数①概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数,用K表示)。
②表达式:对于一般的可逆反应,m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当在一定温度下达到平衡时,K=[C]p[D]q [A]m[B]n。
2.下表为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系T/K 373 473 573 673 773K (mol-2·L2) 3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103(1)温度升高,K值减小,则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”,下同)。
(2)温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应。
[归纳总结]使用平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(2)在平衡常数表达式中,水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写。
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=[CO][H2] [H2O];FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)K=[CO2] [CO]。
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(g)12N2(g)+32H2(g)的平衡常数为K3;写出K1和K2的关系式:K1=K22。
写出K2和K3的关系式:K2·K3=1。
写出K1和K3的关系式:K1·K23=1。
[活学活用]1.对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是()A.K=[H2]4[Fe3O4] [Fe]3[H2O]4B.K=[H2]4 [H2O]4C.增大c(H2O)或减小c(H2),会使该反应平衡常数减小D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化答案 B解析固体反应物或生成物,其浓度可看作1,在平衡常数表达式中不写,故A 错误,B正确;化学平衡常数是反应的特性常数,只与温度有关,而与反应物、生成物的浓度无关,故增大c(H2O)或减小c(H2),该反应的平衡常数不变,但温度改变,平衡常数一定改变,故C、D错误。
2.高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe2O3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:温度/℃ 1 000 1 150 1 300平衡常数 4.0 3.7 3.5请回答下列问题:该反应的平衡常数表达式K=__________,ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。
答案[CO2] [CO]<解析因Fe和Fe2O3均为固体,其浓度视为1,在平衡常数表达式中不写,故K=[CO2][CO]。
温度升高,K减小,说明平衡向左移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0。
探究点二化学平衡常数的意义及其应用1.下表为298 K时,卤化氢生成反应的平衡常数:化学方程式平衡常数KF2+H22HF 6.5×1095Cl2+H22HCl2.57×1033Br2+H22HBr1.91×1019I2+H22HI 8.67×102请比较表中K(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。
(2)判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行:对于可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Q=c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B),叫做该反应的浓度商。
Q<K,反应向正反应方向进行Q=K,反应处于平衡状态Q>K,反应向逆反应方向进行2.对反应N2(g)+O2(g)2NO(g),若298 K时,K=1×10-30,保持温度不变,测得反应进行的某一时刻,N2、O2、NO浓度分别为10 mol·L-1、10 mol·L-1、1×10-5 mol·L-1,此时该反应未(填“已”或“未”)达到平衡状态,若要达到平衡,反应应向逆反应方向进行(填“正”或“逆”)。
解析Q=(10-5 mol·L-1)2(10 mol·L-1)×(10 mol·L-1)=1×10-12,Q≠K未达到平衡状态;Q>K,此时刻生成物的浓度大于平衡时生成物的浓度,反应应向逆反应方向进行。
[归纳总结]化学平衡常数的应用(1)K值的大小可反映化学反应进行的程度大小。
(2)比较Q和K的大小,可判断反应进行的方向。
(3)根据K值随温度变化规律,可判断可逆反应的反应热。
[活学活用]3.恒温下,在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,一段时间后,达到平衡,若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。
(1)计算此温度时该反应的K值为__________。
(2)若降低A容器的温度,该反应K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在此温度下,向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3,此时,该反应是否处于平衡状态______(填“是”或“否”),此时若没有达到平衡,反应应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
答案 (1)12.5 mol -2·L 2 (2)增大 (3)否 正反应 解析 (1) N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)K =[NH 3]2[N 2][H 2]3=(0.2 mol·L -1)20.4 mol·L -1×(0.2 mol·L -1)3=12.5 mol -2·L 2(2)K 与温度有关,升高温度K 不一定变大,当正反应为放热反应,升高温度K 变小,当正反应为吸热反应,升高温度K 变大。
1.下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中,正确的是( ) A .与该反应的压强有关B .与反应的温度有关,还与反应本身有关C .与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响D .只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数 答案 B解析 K 与反应温度有关,也与反应方程式有关,但与起始浓度无关。
2.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K =[CO][H 2O][CO 2][H 2]。
恒容时,温度升高,H 2浓度减小。
下列说法正确的是( ) A .该反应的焓变为正值B .恒温恒容下,增大压强,H 2浓度一定减小C .升高温度,逆反应速率减小D .该反应的化学方程式为CO +H 2O 催化剂高温CO 2+H 2答案 A解析 由平衡常数K =[CO][H 2O][CO 2][H 2],可知反应为CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g),D 错误;温度升高时H 2浓度减小,说明在恒容时平衡正向移动,ΔH >0,A 正确;恒容时增大压强,H 2的浓度不变,B 错误;升高温度,v 正和v 逆都增大,C 错误。
3.对于可逆反应:C(s)+CO 2(g)2CO(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 .将C(s)的表面积增大 B .增大体系的压强 C .升高体系的温度 D .使用合适的催化剂 答案 C解析 K 只与体系的温度有关,与反应物、生成物的起始浓度无关。