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1、2022年高中化學 2.2化學反應的限度(第1課時)教案 魯科版必修2
教學目標:
1. 了解化學平衡常數(shù)的定義,能正確書寫給定反應的平衡常數(shù)表達式,并能進行相應的簡單計算;
2.理解化學平衡常數(shù)的意義,了解化學平衡常數(shù)的影響因素。
教學重點:化學平衡常數(shù)的意義
教學難點:化學平衡常數(shù)的意義、溫度對化學平衡常數(shù)的影響。
第1課時 化學平衡常數(shù)
一、化學平衡常數(shù)
閱讀課本41頁交流研討分組計算數(shù)據(jù)。
(1)請計算填寫表中空格。
(2)討論:分析上述數(shù)據(jù),你能得出什么結論?
1.定義:在一定溫度下,可逆反應達到平衡時,生成物的濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比是一個常數(shù),
2、這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號K表示。
2.表達式:對于一般的可逆反應,aA + bB cC + dD
當在一定溫度下達到平衡時,K = [C]c[D]d/[A]a[B]b
使用平衡常數(shù)應注意的幾個問題:
①化學平衡常數(shù)只與 溫度 有關,與反應物或生成物的濃度無關。
【練習】寫出下列方程式的化學平衡常數(shù)表達式
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K=[CO][H2]/[H2O]
FeO (s)+CO(g)Fe(s
3、)+CO2(g) K=[CO2]/[CO]
②對于 的反應,它們不列于平衡常數(shù)的表達式中。
交流研討:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1,
1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2,
NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常數(shù)為K3;
寫出K1和K2的關系式:K1=K22
寫出K2和K3的關系式:K2·K3=1
寫出K1和K3的關系式:K1·K32=1
通過以上活動,思考:對于一個反應,其平衡常數(shù)的表達式是唯一的嗎?你能得出什么結論?
4、 。
閱讀43頁表2-2-1并思考:K值大小有什么意義?
3.平衡常數(shù)的意義:
平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的 (也叫 ),K值越大,表示 ,反應物轉化率 。
4.平衡常數(shù)的應用:判斷正在進行的可逆反應是否達到平衡狀態(tài)。
對于可逆反應:aA + bB cC + dD,在一定的溫度下的任意時刻,反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系: Cc(C)·Cd(D)/Ca(A)·Cb(B),叫該反
5、應的濃度商(Q)。
Q<K ,反應向正反應方向進行
Q=K ,反應處于平衡狀態(tài)
Q>K ,反應向逆反應方向進行。
【鞏固練習】298K時,向某密閉容器中充入N2、O2,發(fā)生反應N2(g)+O2(g) 2NO(g) 達到平衡。
①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式????????????? ;
②若298K時,K=1×10-30,測得平衡時N2與O2的濃度均為1mol/L,試求NO的平衡濃度;
③保持溫度不變,測得反應進行的某一時刻,N2、O2、NO濃度分別為10 mol/L、10 mol/L、1×10-5mol/L,此時該反應是否達到平衡狀態(tài)?若要達到平衡,反應應向??? 方向進行,為什
6、么? 。
二、平衡轉化率
某個指定反應物的轉化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
注意:轉化率越大,反應越完全。
有關化學平衡常數(shù)的計算:閱讀并分析42頁例1和例2。
【課堂練習】:
1.設在某溫度時,在容積為1L的密閉容器內,把氮氣和氫氣兩種氣體混合,反應后生成氨氣。實驗測得,當達到平衡時,氮氣和氫氣的濃度各為2mol/L,生成氨氣的濃度為3mol/L,求這個反應在該溫度下的平衡常數(shù)和氮氣、氫氣在反應開始時的濃度。
1.(答案:K=0.5625 氮氣、氫氣在反應開始時的濃度分別為3.5mol·L-1和6.5mol·L-1
7、)
2.現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的起始濃度均為2mol/L經(jīng)測定該反應在該溫度下的平衡常數(shù)K=9,試判斷,
(1)當CO轉化率為50%時,該反應是否達到平衡狀態(tài),若未達到,哪個方向進行?
(2)達平衡狀態(tài)時,CO的轉化率應為多少?
2. 答案:(1)不平衡,反應向正方向進行,(2)75%
3.在一定體積的密閉容器中,進行如下反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
8、
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
⑴該反應化學平衡常數(shù)的表達式: ;
⑵該反應為 (填“吸熱”或“放熱”)反應;
⑶下列說法中能說明該反應達平衡狀態(tài)的是 ( )
A、容器中壓強不變
B、混合氣體中c(CO)不變
C、混合氣體的密度不變
D、c(CO) = c(CO2)
E、化學平衡常數(shù)K不變
F、單位時間內生成CO的分子數(shù)與生成H2O的分子數(shù)相等
⑷某溫度下,各物質的平衡濃度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),試判斷此時的溫度為 。
3. 答案:K= [CO]·[H2O]/ [CO2]·[H2] 吸熱 B 830℃
作業(yè): 課本53頁第4題。