公开课:化学平衡常数
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化学反应速率和化学平衡 ------化学平衡常数考纲要求:理解平衡常数的定义并能进行简单计算回顾高考 1.(08年山东理综·14)高温下,某反应达到平衡,平衡常数)H ()CO ()O H ()CO (222c c c c K ⋅⋅=。
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 CO 2+H 2基础再现 一、化学平衡常数1. 定义: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 )K = 3.使用平衡常数应注意的问题(1)K 值只随 温度 变化而变化,必须指明 温 度(2) 固体 或 纯液体浓度可视为常数,不写入表达式中,平衡常数表达式中只包括:气体和溶质的浓度(3)平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关 例如,在某温度下:对于 3H 2(g )+N 2(g ) 2N H 3(g ) 的 K 1 =则:2N H 3(g ) 3H 2(g )+ N 2(g ) K 2 =N H 3(g )3 /2 H 2(g )+ 1/2 N 2(g ) K 3 =K1 、K2、K3有何关系?练习1:写出下列反应的平衡常数的表达式①2HI(g) H 2(g)+I 2(g)②CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g)③Fe 3O 4(s)+4H 2(g) 3Fe(s)+4H 2O(g)4、化学平衡常数的意义(1)平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变,只受 影响(2)可以推断反应进行的程度。
K 越大,反应进行的程度 ,转化率催化剂高温经典呈现 二、平衡常数的应用题型一、平衡常数表达式及其值的计算例题1. 将固体N H 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①N H 4I (s )N H 3(g )+H I (g ) ②2H I (g )H 2(g )+I 2(g ) 达到平衡时,c (H 2)=0.5 m o l ·L -1,c (H I )=4 m o l ·L -1,,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A . 9 B . 16 C . 20 D . 25例题2(09年海南化学·4)在25℃时,密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:下列说法错误..的是 ( ) A .反应达到平衡时,X 的转化率为50% B .反应可表示为X+3Y 2Z , 其平衡常数为1600C .增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大D .改变温度可以改变此反应的平衡常数题型二、利用K 判断反应的热效应若升高温度,K 值增大,转化率增大,则正反应为 反应; K 值减小,转化率增大,则正反应为 反应例题3:[2012·海南化学卷15] 已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下: 回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);(2) 830℃时,向一个5 L 的密闭容器中充入0.20mol 的A 和0.80mol 的B ,如反应初始6s 内A 的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L -1·s -1。
化学化学反应平衡常数公开课教案初中(教案)教学目标:1. 理解化学反应平衡的概念和特点。
2. 掌握平衡常数的计算方法。
3. 能够利用平衡常数计算化学反应的平衡浓度。
教学重点:1. 平衡常数的定义和计算方法。
2. 平衡常数对化学反应的影响。
教学难点:1. 理解化学反应平衡常数的意义。
2. 掌握平衡常数的计算方法。
教学准备:1. 相关教学实验器材和化学试剂。
2. 平衡常数计算的练习题。
教学过程:一、导入(10分钟)1. 教师出示一张图片,介绍化学反应平衡的现象,并引导学生观察和思考。
2. 引导学生回顾之前学过的化学反应类型,了解不同反应类型间物质浓度的变化。
二、理论讲解(20分钟)1. 教师简要介绍化学反应平衡的基本概念和特点。
2. 通过示意图和实例,讲解化学反应平衡的达到与维持。
3. 介绍平衡常数的定义和计算方法。
三、实验演示(30分钟)1. 教师进行化学反应实验演示,例如醋酸与乙醇的酯化反应。
2. 引导学生观察实验过程中物质浓度的变化,并让他们进行实验的观察记录。
四、小组讨论(20分钟)1. 学生分成小组,共同讨论醋酸与乙醇酯化反应达到平衡的条件。
2. 引导学生思考平衡常数对化学反应平衡位置的影响。
五、巩固练习(20分钟)1. 在黑板上出示几道平衡常数计算的练习题,并分组让学生进行解答。
2. 鼓励学生互相合作,解决问题,并及时给予指导。
六、总结归纳(15分钟)1. 教师引导学生进行本堂课的思考总结。
2. 对化学反应平衡和平衡常数进行概念的回顾和强调。
七、拓展延伸(10分钟)1. 引导学生思考平衡常数与温度的关系。
2. 鼓励学生对更复杂的化学反应平衡进行研究和探讨。
教学反思:本节课通过实验演示和小组讨论的方式,让学生亲自观察和思考化学反应平衡的现象和特点。
通过解答练习题的训练,巩固了他们对平衡常数的理解和计算方法。
通过本节课的教学,学生对化学反应平衡和平衡常数有了更深刻的理解。
他们能够运用所学知识解答练习题,并能够思考平衡常数对化学反应的影响。
化学平衡常数
郴州市一中高三化学组:周莉芳
【考纲要求】
1、了解化学平衡常数(K)的含义
2、能正确计算化学反应的转化率(α%)。
3、能利用化学平衡常数进行相关计算。
【自主学习3分钟】
请阅读教材P28——P31“化学平衡常数”部分
【达标检测1】
1、请列出下列方程式的平衡常数表达式。
Cr2O72—+ H2O ⇌ 2CrO42—+ 2H+
CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)
CaCO3(s) ⇌ CaO(s)+CO2(g)
2. 为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少对其臭氧层的破坏。
化学家研究在催化剂作用下,通过下列反应:CCl4+H2⇌CHCl3+HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。
已知CCl4的沸点为77 ℃,CHCl3的沸点为61.2 ℃。
100 ℃时此反应的化学平衡常数表达式为。
考点提炼:
【达标检测2】
1、若反应①N2+3H2⇌2NH3的化学平衡常数K1=a,
反应②2NH3⇌N2+3H2的化学平衡常数K2,
反应③1/2N2+1/3H2⇌NH3的化学平衡常数K3,则K2、K3如何表示?
考点提炼:
2、判断下列说法的正误:
(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度()
(2)催化剂既能改变速率常数,也能改变化学平衡常数()
(3)对于同一可逆反应,升高温度,则化学平衡常数增大()
(4)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大()
考点提炼:
【达标检测3】(教材改编题)在密闭容器中发生反应:CO(g) + H2O(g) ⇌CO2 (g) +H2 (g),800℃时K = 1.0;用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始,达到平衡时CO和H2O 的转化率。
考点提炼—K的应用:
(1)对不同反应可以通过比较K值直接判断可逆反应进行的程度;在一定温度下,对于不同条件下进行的同一反应可利用来判断可逆反应进行程度。
【达标检测4】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。
工业上可利用CO 或CO2来生产燃料甲醇。
已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示:
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________(填“>”或“<”)0。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.9、0.1、0.3、0.15,则此时v正_______(填“>”“=”或“<”)v逆。
考点提炼——K的应用:
(2) 判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为热反应。
(3) 判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应a A(g)+b B(g) ⇌c C(g)+d D(g)的任意状态,浓度商:Q
=。
Q<K,反应向反应方向进行;Q=K,反应处于状态;Q>K,反应向反应方向进行。
【难点突破——另类平衡常数的计算】
1、定义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压代替浓度计算的平衡常数叫作
压强平衡常数,符号K p。
例:N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),压强平衡常数表达式为
2、某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)
【对应训练1】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
维持体系温度和总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数
K p= (用α等符号表示)。
【对应训练2】甲烷可用于制备合成气:CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g) △H。
将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比1:3充入盛有催化剂的刚性密闭容器中发生该反应。
一定温度下,容器内起始压强为p0,CO的平衡体积分数为10%,则反应的平衡常数K p= 。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
【2019•全国卷Ⅰ】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)] 是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题:
(1)Sℎibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为
0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO________ H2
(填“大于”或“小于”)。
(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________(填标号)。
A.<0.25
B.0.25
C.0.25~0.50
D.0.50
E.>0.50。