2021新人教版高中化学选修四2.3.3《化学平衡常数和化学平衡计算》word课后作业
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人教版高中化学选修四化学平衡课件人教版高中化学选修四是一门专注于化学反应原理的课程,其中涉及到了化学平衡的相关知识。
化学平衡是化学反应中一个重要的概念,它描述了在一定条件下,化学反应正反两个方向的速率相等,从而达到动态平衡的状态。
在人教版高中化学选修四中,化学平衡的知识点主要包括以下几个方面:1、化学平衡的原理化学平衡的原理是建立在化学反应速率理论基础上的。
在一定条件下,化学反应的速率取决于反应物质的浓度和温度。
当反应正向进行的速率和逆向进行的速率相等时,反应就达到了平衡状态。
这个状态下的反应物质浓度不再发生变化,反应也就停止了。
2、化学平衡常数化学平衡常数是描述化学平衡状态的一个重要参数,它反映了在一定温度下,反应物和生成物浓度比值的关系。
根据质量作用定律,化学平衡常数可以用来表示反应物和生成物之间浓度关系的变化对反应速率的影响。
3、影响化学平衡的因素温度、压力、浓度等因素都会影响化学平衡的状态。
其中,温度升高会使反应速率加快,平衡状态向正向进行;反之,温度降低会使反应速率减缓,平衡状态向逆向进行。
压力对平衡的影响则比较复杂,需要具体问题具体分析。
浓度变化也会影响平衡状态,增加反应物浓度会使平衡状态向正向进行,而增加生成物浓度则会使平衡状态向逆向进行。
4、化学平衡的应用化学平衡的理论应用广泛,不仅可以用于解释日常生活中的一些化学现象,还可以用于指导工业生产过程。
例如,在化工生产中,通过调节反应条件来控制化学平衡,可以提高产物的产率和纯度,降低副反应的发生,从而达到优化生产过程的目的。
总之,人教版高中化学选修四中的化学平衡知识点是化学学科中的一个重要理论,它不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的本质,还可以指导我们解决一些实际问题。
在学习化学平衡时,我们需要深入理解其原理和相关概念,掌握计算方法和应用技巧,以便更好地应用于实践。
2-2-1化学平衡常数知识与技能:1.理解化学平衡常数的含义。
2.能利用化学平衡常数进行简单的计算。
过程与方法:1.通过化学平衡常数的计算教学,培养学生的计算能力。
2•通过对数据分析,培养学生分析、处理数据的能力,提高学生逻辑归纳能力。
情感、态度与价值观:通过对实验数据的分析,培养学生严谨求实、积极实践的科学作风。
JL:化学平衡常数表达式的书写、化学平衡常数的含义。
化学平衡常数的应用[攵习提问]什么叫化学平衡?化学平衡的特征有哪些?M[回答]化学平衡是是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量(溶液中表现为浓度)可以保持恒定的状态。
化学平衡的特征:(1)反应物和所有产物均处于同一反应体系屮,反应条件(温度、压强)保持不变。
(2)达到平衡时反应混合物屮各组分的浓度保持不变;由于化学平衡状态时反应仍在进行,故其是一种动态平衡。
达到平衡时正反应速率等于逆反应速率。
[过渡]尽管就这么几句话,但真正在学习中能否准确把握和处理好关于化学平衡的问题,还需大家对该概念及相关特征进行深入的理解。
化学平衡状态的特征,不仅包括上边大家冋答的那些,还有其他方面的特征,这就是今天咱们学习和讨论的主题一一化学平衡常数。
[板书]三、化学平衡常数[引导]请同学们阅读教材P28标题三下面的内容以及浓度关系数据表,分析并验算表中所给的数据,最后可以得到什么结论?[探究活动]阅读教材和P29表2—1,对表中数据进行观察并归纳。
[总结]一定温度下:_ c(HI )2^=C(H2)C(I2)[小结]在一定温度下,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,又无论反应物起始浓度为多少,最后都能达到化学平衡。
这时生成物的浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。
[板书]1.定义:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。
化学平衡常数一、地位和作用《化学平衡常数》是新课标人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章第3节《化学平衡》第三课时的内容,本节课主要介绍了化学平衡常数的定义、公式、表达时的注意事项、意义、应用以及相关的计算方法,本节课的教学目的在于引导学生从化学平衡状态的定义来理解化学平衡常数,学会利用数据分析和解决化学平衡中出现的问题,进而总结规律。
所以说,化学平衡常数在本章的教学中起着承上启下的作用,一方面它是对化学平衡知识的延伸和拓展,另一方面学好化学平衡常数的知识对后续水溶液中离子平衡的探究具有指导作用。
同时,通过本节课的探究,学生可以基本掌握化学平衡常数的计算方法,为有关化学平衡问题的数据处理方面提供一个新的解题方向。
因此,化学平衡常数在整个第二章中占有重要的地位,而第二章的内容又是全书的教学重点,所以平衡常数的知识也是本书的重点之一。
不仅如此,在本节课的教学活动中,学生的竞争意识、问题意识、分析处理数据能力、自主学习能力、合作探究能力等可以得到有效的提高,对于学生在日后激烈的社会竞争中,更好的处理繁杂的化学数据、解决复杂的化学事件、建立良好的团队精神、具备更高的科学素养具有极大的帮助,有利于培养学生运用科学的方法、正确的态度进行化学学习,建立对化学世界的科学的研究方法,对学生的终身发展起到积极的促进作用。
二、学情分析本节课的教学对象是高中二年级的学生,对于已经经历了一年高中学习的学生而言,他们基本上具备了较强的观察能力、逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力。
在介绍平衡常数之前,学生已经学习过化学反应速率和化学平衡方面的知识,初步掌握了化学平衡中有关反应速率、浓度等的计算方法。
根据奥苏贝尔的有意义学习理论,这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的‚先行组织者‛,化学平衡常数的学习要以此为基础,注意新知识和‚先行组织者‛之间的联系和区别,在原有知识的基础上,深化对它的认识和理解,从而培养学生从定量的角度更好理解化学平衡的知识。
高中化学 2-3-3化学平衡常数和化学平衡计算45分钟作业 新人教版选修4一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项)1.在密闭容器中将CO 和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO +H 2OCO 2+H 2,且K =1。
若用2molCO 和10mol H 2O 相互混合并加热到800℃,则CO的转化率为 ( )A .16.7%B .50%C .66.7%D .83.3%答案:D2.在容积为1L 的密闭容器里,装有4molNO 2,在一定温度时进行下面的反应:2NO 2(g)N 2O 4(g),该温度下反应的平衡常数K =0.25,则平衡时该容器中NO 2的物质的量为 ( )A .0molB .1molC .2molD .3mol答案:C3.某温度下H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的平衡常数为50。
开始时,c (H 2)=1mol·L -1,达平衡时,c (HI)=1mol·L -1,则开始时I 2(g)的物质的量浓度为 ( )A .0.04mol·L -1 B .0.5mol·L -1 C .0.54mol·L -1 D .1mol·L -1答案:C4.在一个容积为6 L 的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+n Y(g)2Q(g)+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X 的浓度减小1/3,则该反应中的n 值为( )A .3B .4C .5D .6解析:因X 的浓度减小,说明反应向正反应方向进行,又因混合气体的压强比原来增加了5%,说明正反应为气体总体积扩大的反应,则有:4+n <2+6,所以n <4。
答案:A5.在一定条件下,可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时,X 的转化率与Y 的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X 与Y 的物质的量之比为( )A .1∶1B .1∶3C .2∶3D .3∶2解析:由题意可得:1n (X )∶3n (Y )=1∶2,n (X )n (Y )=23。
6.将等物质的量的CO 和H 2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),反应至4min 时,得知CO 的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为( )A .11.5B .23C .25D .28解析:由于反应前后气体的质量和物质的量不变,所以,气体的平均相对分子质量也不变。
M r =28+182=23, 混合气体对H 2的相对密度为11.5。
答案:A7.在一固定容积的密闭容器中,加入4 L X(g)和6 L Y(g),发生如下反应:X(g)+n Y(g)2R(g)+W(g),反应达到平衡时,测知X 和Y 的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n 值为( )A .4B .3C .2D .1解析:设反应消耗X 的体积为x 。
则 X(g)+n Y(g)2R(g)+W(g)开始体积/L: 4 6 0 0 转化体积/L: x nx据题意⎩⎨⎧x4×100%=25%nx6×100%=50%解得:⎩⎪⎨⎪⎧x =1n =3答案:B8.将固体NH 4I 置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH 4I(s)NH 3(g)+HI(g),2HI(g)H 2(g)+I 2(g)。
当反应达到平衡时,c (H 2)=0.5mol·L -1,c (HI)=4mol·L -1,则NH 3的浓度为( )A .3.5mol·L -1 B .4mol·L -1 C .4.5mol·L -1D .5mol·L -1解析:若HI 不分解时,其总浓度应为4mol·L -1+0.5mol·L -1×2=5mol·L -1,则NH 3的浓度等于HI 不分解时的总浓度。
9.体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)2C(g)。
若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。
下列判断中正确的是()A.原混合气体的体积为1.2V LB.原混合气体的体积为1.1V LC.反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V LD.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L答案:B、C10.在n L密闭容器中,使1molX和2molY在一定条件下反应:a X(g)+b Y(g)c Z(g)。
达到平衡时,Y的转化率为20%,混合气体压强比原来下降20%,Z的浓度为Y的浓度的0.25倍,则a,c的值依次为()A.1,2B.3,2C.2,1 D.2,3解析:根据题意,可设n=1,根据方程式可得出当Y转化20%时,其他各物质的物质的量变化:a X(g)+b Y(g)c Z(g)ab×0.4mol0.4mol cb×0.4mol由题意可得,Y的浓度为1.6mol/L,故c(Z)=0.25×c(Y)=0.25×1.6mol/L=0.4mol/L,即有cb×0.4mol=0.4mol/L×l L,所以b=c。
又根据压强比等于其物质的量之比,可得出(1-0.4ab) mol+1.6 mol+0.4 mol1 mol+2 mol=1-0.21,即有3b=2a,结合b=c,可得a=3时,c=2。
答案:B11.在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后反应,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为()A.20% B.30%C.40% D.50%解析:N2+3H22NH3起始量/mol130转化量/mol x3x2x平衡量/mol1-x3-3x2xn总=1mol-x+3mol-3x+2x=4mol-2x,m总=28g·mol-1×lmol+2g·mol-1×3mol=34g,故M=m总n总=34 g4 mol-2x=5M(H2)=10g·mol-1,x=0.3mol,即α(N2)=30%。
答案:B二、非选择题(共56分)12.已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的正反应为放热反应,850℃时K=1。
(1)若温度升高到900°C,达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)850℃时,固定容积的密闭容器中,放入混合物,起始浓度为c(CO)=0.01mol·L-1,c(H2O)=0.03mol·L-1,c(CO2)=0.01mol·L-1,c(H2)=0.05mol·L-1。
则反应开始时,H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。
(3)恒温恒容时,若向容器内充入适量H2S气体,则重新达平衡时,CO的反应速率比充H2S之前________(填“大”、“小”或“不能确定”),理由是______________________________。
答案:(1)小于(2)小(3)大因H2S气体会建立如下平衡:H2S H2+S,H2增大浓度,使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)平衡向左移动,CO浓度增大,达新平衡时,反应速率加快13.0.96mol CO和0.75mol O2在100mL密闭容器中混合,加热到某一温度反应并达到平衡时,有0.8mol CO2生成,反应在此温度下的平衡常数为________。
如果向平衡混合物中加入O2时,CO的转化率将会________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数会________。
答案:7.14增大不变14.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/°C 700 800 830 1000 1200K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是()。
A.容器中压强不变B.混合气体中c(CO)不变C.v正(H2)=v逆(H2O)D .c (CO 2)=c (CO)(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c (CO 2)·c (H 2)=c (CO)·c (H 2O),试判断此时的温度为_______℃。
解析:(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出 K =c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)。
(2)由表中数据可以看出温度越高,平衡常数越大,说明反应混合物中CO 或水的浓度越大,即升温,平衡向右移动,正反应为吸热反应。
(3)该反应为物质的量不变的反应,反应过程中压强始终不变,与平衡与否无关。
(4)当c (CO 2)·c (H 2)=c (CO)·c (H 2O)时,K =1,此时的温度由表中数据可知为830°C 。
答案:(1)c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)(2)吸热 (3)B 、C (4)83015.恒温下,将a mol N 2与b mol H 2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)(1)若反应进行到某时刻t 时,n t (N 2)=13mol ,n t (NH 3)=6mol ,计算a 的值。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH 3的体积分数为25%。
计算平衡时NH 3的物质的量。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n (始):n (平)=____________________________。
(4)原混合气体中,a ∶b =________。
(5)达到平衡时,N 2和H 2的转化率之比,α(N 2)∶α(H 2)=________。
(6)平衡混合气体中,n (N 2)∶n (H 2)∶n (NH 3)=________。
解析:(1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N 2和生成的NH 3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N 2的物质的量为x 。
则x ∶6mol =1∶2 解得:x =3mol a =13+3=16。