配套K12高中化学专题2化学反应速率与化学平衡2.2化学反应的方向和限度第3课时化学平衡常数教案

小学+初中+高中+努力=大学

专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度

（第3课时）化学平衡常数

专题 教学 单元 课题 节题 第三课时化学平衡常数1、2 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。。 教学目标 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 教学重点 教学难点 教学方法 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。 化学平衡计算 计算。 讨论法、探究法 教师主导活动 （基面知识） 二、化学平衡常数 教 学 过 程 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 小学+初中+高中+努力=大学

对于可逆反应aA（g）＋bB（g）学生主体活动 通过自学完成 cC（g）＋dD（g）数据分析：书P44表2－6 第二单元化学反应的方向和限度 专题1化学反应速率 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 的生成物平衡时浓度方次浓度可视为定值，所以在平衡常数的表达式中不计算。 （小结）对反应m A + n B p C + q D 一、化学平衡常数 1、 表达式：平衡常数K = c(C)p?c(D)qc(A)m?c(B)n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） 小学+初中+高中+努力=大学

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）

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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m A + n B p C + AD q D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。 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。 ② 850℃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) =0.03mol/L， c(CO2) =0.01mol/L， c(H2) =0.05mol/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） 教 解析：反应常数K′＝c(CO2)c(H2)＝0.01?0.05>1，即反应要向K＝1的方向进行只能0.01?0.03c(CO)c(H2O)学 使分子减小、分母增大即向逆反应进行。 过 程

温度不变即K不变 CO(气) + H2O (气) = CO2(气) + H2(气) 起始浓度 0.01 0.1 0.01 0.05 变化浓度 x x x x 小学+初中+高中+努力=大学

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平衡浓度 (0.01－x) (0.1－x) (0.01＋x) (0.05＋x) K=1=c(CO2)c(H2)(0.01?x)?(0.05?x)＝ 得α(CO) c(CO)c(H2O)(0.01?x)?(0.1?x)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v(NH3) 的关系为v∶c(NH3)=1∶6(数据)。在下表①～⑤中填入v和c(NH3)。 m v－m＝－12t(p为常数) 2p1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 t t min v(NH3) mol/(L·min) c(NH3) mol/L 0 5 0.22 ② ① ③ ⑤ 平衡时 ④ [解析]：由图可知，该反应在t＝9 min时达到平衡。另外由 速率－时间关系v－m=－1212t知v = m－t；又氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度2p2p的关系为v∶c(NH3)=1∶6。联立求解。 t min v(NH3) mol/(L·min) c(NH3) mol/L 0 5 0.22 0.17 1.32 1.02 0.34 平衡时 0.058 小学+初中+高中+努力=大学

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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)= 1.32 mol/L；达到平衡时，t＝9min，c(NH3)= 0.34 mol/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4n molNH3参加反应，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 ＝0.7mol） [小结]注意初-转—平计算模式。 [作业]P41 1、2 板一、化学平衡常数 书计划 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）

p1n1p12.5mol n2=3.2 mol △n＝3.2mol－2.5mol??p2n21.28p1n2小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 [直击高考]

1．（08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。

N2 的 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的体积体 积 分 T1 T2 分数随时间变化的图像，根据图像判断反应N2(g)+O2(g)(填“吸热”或“放热”)反应。

2NO(g)为 ▲ 数 0

t ⑵2000℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5mol O2，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1 mol，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、（08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 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 K 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）

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（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

[CO][H2O][CO2][H2O]1 (0.11) 14.3% ⑶2NO＋O2＋4CO94CO2＋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 HI浓度的变化正确的是

(填写增大、减小或不变)

（用图2中a-c的编号回答）

，（用图2中d-f的

②若加入I2，H2浓度的变化正确的是

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。 c(HI)（答案） （1）K = （1分）

c(H2)·c(I2)（2）0.167mol/L·min(2分) （3）① 减小、 c ② f （4）见右图(2分)

3、（07海南高考6分）PCl5的热分解反应如下：PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）

（各1分）

2

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小学+初中+高中+努力=大学 （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2.00mol PCl5，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4mol SO2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；（3）平衡时SO2的转化率

答案：（1）平衡时各物质的浓度为：C(SO2)= 0.5 mol/L（1分）C(O2) = 0.25 mol/L（1分） C(SO3) =0.5 mol/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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