化学反应的方向和限度编号22班级______组别姓名【学习目标】1、理解化学平衡常数的含义,并掌握判断化学平衡状态的标志。2、小组积极讨论,合作探究有关化学平衡常数进行简单计算以及影响平衡的因素。3、以极度的热情投入课堂,全力以赴,体验学习的快乐【使用说明】利用一节课,认真阅读课本完成学案,下课收齐。下节课修改10分钟后结合错题统计讨论10分钟,师生探究、学生展示20分钟,巩固落实5分钟。标有★★的B层可不做,标有★或★★的C层可不做。【课前导学】一、化学平衡状态【练习1】(1)下列方法可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是______________①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI;②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂;③百分组成w(HI)=w(I2)时;④反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI);⑤c(HI)︰c(H2)︰c(I2)=2︰1︰1;⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化;⑦温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化;⑨温度和体积一定时,混合气体的密度不再变化;⑩温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化(2)在上述⑥—⑩的说法中能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_______________(3)在上述⑥—⑨的说法中能说明C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)达到平衡状态的是_____二、化学平衡常数1、化学平衡常数及其应用(1)对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H0平衡常数K=____________________浓度商Q=_________________注意:对于参加反应的__________、__________不列入平衡常数表达式。(2)平衡常数的大小反映了__________________________________________,平衡常数的数值越大,说明_________________________________________.(3)利用浓度商Q和平衡常数K的关系判断反应进行方向的依据:【练习2】200℃时测得H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=2.25。某时刻时各物质的浓度如下表某时刻时的浓度(mol/L)H2CO2H2OCO第1组0.00400.00400.00600.0060第2组0.00500.00500.00500.0050通过计算回答:第1组、第2组反应是否达到平衡状态?若没有达到平衡状态,反应向哪个方向进行?(写出计算步骤)____________________________________三、化学平衡移动——勒夏特列原理(1)将充有二氧化氮的烧瓶放入热水中,发现烧瓶内气体的颜色,请从平衡常数角度分析颜色变化的原因(2)将盛有NO2气体的针筒活塞向里推动一段距离,现象是请从平衡常数角度分析颜色变化的原因(3)将0.01mol/LFeCl3溶液与0.03mol/LKSCN溶液等体积混合后,再加入少量1mol/LKSCN溶液,现象是,请从平衡常数角度分析颜色变化的原因;若加入少量KCl固体,现象是,请从平衡常数角度分析颜色变化的原因结论:在_________体系中,如果只改变平衡系统的一个条件时,平衡将________________________.【练习3】下列说法不正确的是()A.在其他条件不变时,改变浓度使QK,则平衡向左移动B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能使平衡发生移动C.在其他条件不变时,升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体的平衡状态【合作探究】平衡常数的有关计算:已知平衡常数求转化率、已知转化率求平衡常数★1、硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题:①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_____。②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。★★2、在2L的密闭容器中,把4molA和2molB混合,在一定条件下发生反应:3A(g)+2B(g)4C(g)+2D(g),该反应达到化学平衡状态时,生成1.6molC,计算此条件下该反应的化学平衡常数和A的转化率。【小结】做这类题的步骤和注意事项【课堂训练】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是一个常数B.浓度商QK,则V正V逆C.对同一化学反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变D.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2、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:ABP/MPa0.500.100.800.85α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+3Y2Z,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3、高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应),已知1100℃时,K=0.263。(1)该反应的平衡常数表达式为______________________。温度升高,达到新的平衡,平衡常数K值__________(填“增大”或“减小”或“不变”)(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态______________,此时化学反应速度是v正_______v逆。(填“大于”或“小于”或“等于”)其原因_____________________________________________________.5、可逆反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时,K=1.00①当CO起始浓度为2mol/L,H2O的起始浓度为2mol/L,CO的转化率为_______________②当CO起始浓度仍为2mol/L,H2O的起始浓度为6mol/L,CO的转化率为_____________【当堂检测】1、高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=)()()()(222HcCOcOHcCOc。恒容时,温度升高,H2浓度减小下列说法正确的是()A.该反应是焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H22、合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气,则平衡移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)。【课前导学】物质XYZ初始浓度/mol·L-10.10.20平衡浓度/mol·L-10.050.050.1催化剂高温一、化学平衡状态【练习1】(1)②⑦⑩(2)⑥⑦⑧⑩(3)⑥⑦⑧⑨二、化学平衡常数1、(1)K=[C]c[D]d/[A]a[B]bQ=cc(C)cd(D)/ca(A)cb(B)固体、溶剂(或纯液体)(2)化学反应可能进行的程度(即反应限度)反应进行得越完全(3)①QK反应逆向进行;②Q=K反应达到平衡状态;③QK反应正向进行【练习2】第1组:Q=c(H2O)·c(CO)/c(H2)·c(CO2)=(0.0060mol/l)2/(0.0040mol/l)2=2.25Q=K达平衡状态第2组:Q=c(H2O)·c(CO)/c(H2)·c(CO2)=(0.005mol/l)2/(0.005mol/l)2=1Q<K未达平衡状态反应正向进行三、化学平衡移动——勒夏特列原理化学平衡移动——勒夏特列原理(1)加深;升高温度时,反应2NO2N2O4的平衡常数K减小,平衡逆向移动。(2)先变深后变浅但比原来要深;增大压强,NO2浓度增大,颜色变深;反应2NO2N2O4的浓度商Q<K,平衡右移,NO2浓度减小,颜色变浅,但NO2浓度比最初大。(3)颜色加深,温度一定时,平衡常数是一个定值,增大反应物的浓度时Q<K,平衡右移,;颜色无变化,加入KCl固体不影响平衡体系中各组分的浓度,Q=K,平衡不移动。结论:封闭,向减弱这个改变的方向移动。【练习3】D【合作探究】★1、①800L/mol②=★★2、解:3A(g)+2B(g)4C(g)+2D(g)初始浓度/mol/L2100变化浓度/mol/L0.60.40.80.4平衡浓度/mol/L1.40.60.80.4K=[C]4·[D]2/[A]3·[B]2=(0.8mol/L)4×(0.4mol/L)2/(1.4mol/L)3×(0.6mol/L)2=0.066mol/Lа(A)=0.6mol·L-1/2mol·L-1×100%=30%【小结】做这类题的步骤和注意事项:步骤:1、写出相应的方程式;2、在相应的物质下面标记起始量,变化量,平衡量用浓度表示;、3、用各物质的平衡浓度写出平衡常数的表达式并代入计算注意事项:1、注意平衡常数K的单位2、计算时用平衡浓度表示;3、转化率α是一个百分数【课堂训练】1、D2、BC3、(1)K=[CO2]/[CO]增大(2)否大于Q=c(CO2)/c(CO)=(0.025mol/L)/(0.1mol/L)=0.25Q<K反应正向进行,所以v正大于v逆4、①50%②75%【当堂检测】1、A2、向左不改变人品好的人,自带光芒,无论走到哪里,总会熠熠生辉。人活着,谁都会有烦恼,每天都有烦恼,最重要的是你不理会烦恼,烦恼自然就没有了!因此,朋友们,最好的活法,就只要记住这两句话:烦恼天天有,不捡自然无!当你不开心的时候,想想自己还剩下多少天可以折腾,还有多少时间够你作践。你开心,这一天过了;不开心,一天也过了。想明白了,你就再也不会生气了。当你烦恼的时候,想想人生就是减法,见一面少一面,活一天就少一天,还有什么好烦恼的呢,不忘人恩,不念人过,不思人非,不计人怨。不缺谁,不少谁,对得起良心就好。当你忧伤的时候,想想生活就是一场路过,赤条条来,赤条条去,带不来一丝尘土,带不走半片云彩。什么功名利禄,什么人情往份,啥你都带不走,想明白了,还有什么好难过的?当你不满的时候,想想和富人比,我们活着知足就是幸福。和病人比,我们活着健康就是幸福。和死人比,我们还活着就是幸福。人这辈子想活好,心要简单,人要糊涂。当你生气的时候,想想是否有必要为不值得的人生气?有必要为不值得的事闹心?好好吃饭,好好睡觉,好好养老,好好花钱就可以了。你好好的,家人好好的,一切也就好好的了!当你计较的时候,想想人在世间走,本是一场空,何必处处计较