内蒙古赤峰市高中化学第二章第三节化学平衡2导学案新人教版选修4070323【精品教案】 联系客服

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第三节 化学平衡 第 三 课时

【目标分解】: 1、了解化学平衡常数的涵义。

2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。

【重、难点】: 化学平衡常数的表示方法和应用

【复 习】 :勒夏特列原理: 。 【学习过程】 三、化学平衡常数

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具有定量关系。 根据教材P28--29 的内容以及浓度关系数据表, 分析并验算表中所给的数据,可以得到结论:

1.定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时, 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=

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)。

K值越大,表示反应进行得 ,反应物转化率 ; K值越小,表示反应进行得 ,反应物转化率 。 一般的说,当K>10时,该反应进行的就基本完全了。 (2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行: 对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)

pC(g)+ qD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物的

p

q

m

n

5

浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=C(C)·C(D)/C(A)·C(B),叫该反应的浓度商。 Qc<K ,反应向 进行;Qc=K ,反应处于平衡状态; Qc>K ,反应向 进行。 (3)利用K可判断反应的热效应

若升高温度,K值增大,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”); 若升高温度,K值减小,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (4)用平衡常数可分析改变某一物质的浓度后平衡移动的方向。

1

4、使用平衡常数应注意的几个问题:

(1)、化学平衡常数只与 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; (3)、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关;

① 将化学计量数扩大或缩小,K值可能会相应改变。 ② 可逆反应的K(正)与K(逆)互为倒数。

① 若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)。 【练习一】 写出下列反应的平衡常数的表达式 ① FeO (s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g), K=

②2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) , K= ③CaCO3(s) CaO(s) +CO2(g) , K= 【练习二】:N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K2,NH3(g)

2NH3(g)的平衡常数为K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;

NH3(g)

则K1和K2的关系式为: ;K2和K3的关系式: 。

5、反应物的转化率

某个指定反应物的转化率=该反应物的起始浓度?该反应物的平衡浓度×100%

该反应物的起始浓度该反应物反应中消耗(反应)浓度该反应物反应中消耗(反应)的物质的量该反应物的起始浓度该反应物的起始物质的量=×100%=×100%

转化率越大,反应越

6、有关化学平衡常数的计算:阅读30页例1和例2, 进一步掌握三段式计算模式。

【评价练习】

1.关于平衡常数K,下列说法中正确的是( )

A.K越大,反应速率越大 B.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大 C.对可逆反应,K值越大,反应物的转化率越高 D.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大 2.关于化学平衡常数的叙述中,正确的是( )

2

A.只与化学反应本身和温度有关 B.只与反应的温度有关 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 1

3.2 000 K时,反应CO(g)+O2(g)

2

CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)

2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′为( )

1112 A. B.K C.2 D.

KKK12

2NO(g)的平衡常数K=3.84×10

26

-1

-31

4.在相同的温度下,已知反应:①N2(g)+O2(g) 2SO2(g)+O2(g)

;②

2SO3(g)的平衡常数K=3.10×10 L·mol。则在该温度下,两个化

学反应的反应程度之间的关系为( )

A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定 5.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH4I(s)

NH3(g)+HI(g); ②2HI(g)

-1

H2(g)+I2(g)

-1

达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L,c(HI)=4 mol·L,则此温度下反应①的平衡常数(单位:mol·L)为( )

A.9 B.16 C.20 D.25 6.已知448℃反应H2(g)+I2(g) 在该温度下的平衡常数是( )

A.1/49 B.2 401 C.7 D.1/7 7.1 000 K时反应C(s)+2H2(g)

-1

2

-2

11

2HI(g)的平衡常数是49,则H2(g)+I2(g)

22

HI(g)

CH4(g)的K=8.28×10 L·mol,当各气体物质的量

-1

7-1

浓度分别为H2:0.7 mol·L,CH4:0.2 mol·L时,上述反应( ) A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定 11

8.在一定温度下,反应H2(g)+X2(g)

22

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%

9.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是( )

A. 16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3% 10.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) 学平衡常数K和温度t的关系如下表:

CO(g)+H2O(g),其化

t℃

700 800 830 1 000 1 200 3

K 回答下列问题: 0.6 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(选填“吸热”、“放热”)。

(3)能判断该反应已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(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__℃。 11.下列反应在210 ℃时达到平衡: ①PCl5(g)

PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0,K=1 mol·L

4

-1

② CO(g)+Cl2(g) ③COCl2(g)

COCl2(g) ΔH<0,K=5×10 L·mol

-1

CO(g)+Cl2(g)

(1)根据反应①的平衡常数K的表达式,下列等式必定成立的是________。 A.c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1 B.c(PCl5)=c(PCl3)c(Cl2)=1 C.c(PCl5)=c(PCl3)c(Cl2)

反应②和反应③的平衡常数K表达式________(填“相同”或“不同”)。 (2)降低Cl2浓度,反应③的K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)要使反应①和反应②的K值相等,应采取的措施是________。 A.反应①、②同时升温 B.反应①、②同时降温 C.反应①降温,反应②维持210℃ 12.对可逆反应aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应

=K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值

CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在850℃时,Kcc满足以下关系:accdcb只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g) =1。

(1)若升高温度到950℃,达到平衡K________(填“大于”、“小于”或“等于”)1。 (2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2

和x mol H2,则:

①当x=5.0时,上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 ②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。 13.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g) ΔH>0

其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO),已知1 100℃时K=0.263,且化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。

(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值__________,

4