化學平衡狀態(tài)學案

1、化學平衡狀態(tài)、化學平衡常數(shù)導學案【學習目標】認識可逆反應的限度，建立化學平衡的觀點，能描述化學平衡建立的過程，會判斷可逆反應是否達到平衡狀態(tài)，理解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算【學習過程】【問題探究一】課本P46你知道嗎一、可逆反應1、概念： 2、特征： 、 、 大多數(shù)化學反應都是可逆反應。3、表示：【判斷】 ：下列說法是否正確：1. 氫氣在氧氣中燃燒生成水，水在電解時生成氫氣和氧氣，2H2+ O2 = 2H2O是可逆反應。2. 硫酸銅晶體加熱變成白色粉末，冷卻又變成藍色，所以無水硫酸銅結合結晶水的反應是可逆反應。3. 氯化銨加熱變成氨氣和氯化氫氣體，兩種氣體又自發(fā)變成

2、氯化銨，氯化銨的分解是可逆反應。二、化學平衡狀態(tài)引入：初中溶解平衡（1）化學平衡狀態(tài)的建立若把一可逆反應的反應物裝入密閉容器中，其反應情況如下：反應開始時：正反應速率 ，逆反應速率 ，且等于 。反應進行時：反應物濃度逐漸 ，正反應速率 ；生成物濃度逐漸 ，逆反應速率逐漸 反應達到平衡時：正反應速率 逆反應速率，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化。（2）化學平衡狀態(tài)1、定義：指在 的 反應里， 反應和 反應的 相等，反應混合物中各組分的 保持 的狀態(tài)。2、特征：逆：化學平衡的研究對象是 動： 平衡，V正 0，V逆 0 等：V正 V逆 0 定： 一定 變： 改變， 改變3、標志：（1） v正 = v

3、逆 （本質(zhì)特征） 同一種物質(zhì)： 。 不同的物質(zhì)： 。（2）反應混合物中各組成成分的含量保持不變（濃度標志）： 參看名師一號P44 二、化學平衡狀態(tài)的判斷【課堂練習】1、可以證明可逆反應N2 + 3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是： 一個NN斷裂的同時，有3個HH鍵斷裂 一個NN鍵斷裂的同時，有6個NH鍵斷裂其它條件不變時，NH3的濃度不再改變 保持其它條件不變時，體系壓強不再改變NH3、N2%、H2%都不再改變 恒溫恒容時，密度保持不變 正反應速率v(H2)=0.6mol/Lmin，逆反應速率v(NH3)=0.4mol/Lmin2、在一定的溫度下，恒容容器可逆反應：A(g)+ 3B(g) 2C(

4、g)達到平衡的是 （ ） A. C的生成速率與C的分解速率相等 B. 單位時間生成n molA，同時生成3n molB C. A、B、C的物質(zhì)的量濃度保持不變 D. A、B、C的分子數(shù)之比為1 ：3 ：2 E. 容器中氣體的密度保持不變 F. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 G. 容器中氣體的總壓強保持不變【課后作業(yè)】1、下列可以充分說明反應: P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣) , 在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（ ） A. 反應容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B. P和S的生成速率相等 C. 反應容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D. 反應容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化2、下列說法可以證明反應N2+3H

5、22NH3 已達平衡狀態(tài)的是 ( ) A. 1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成 B. 1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂 C. 1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂 D. 1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成3、在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，不能表明反應: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是 ( ) A.混合氣體的壓強 B. 混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量4、在一定條件下，向一固定容積的容器中投入2molNO2進行反應：2NO2 2NO+O2，一段時間后測得NO2、NO、O2的物質(zhì)的量可能是 （ ） A. 2

6、 mol NO、0.75 mol O2 B. 1 mol NO2、1.2 mol NO C. 2 mol NO D. 0.7 mol O2三、化學平衡常數(shù) P48交流與討論 表2-6 數(shù)據(jù)分析1概念 在一定 下，一個可逆反應達到 時，生成物 與反應物 的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）（以方程式中計量數(shù)為冪），用符號K表示2表達式 對于一般的可逆反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)在一定溫度下達到平衡時：K .注：1任一可逆反應K值僅與溫度有關，與濃度無關。即溫度不變則K為定值。 2K意義：表示反應進行的程度，K越大,反應進行的程度越大。即原料轉化率

7、越大。 3K與反應的起始方向無關，通過反應常數(shù)K與平衡常數(shù)的比較，可判定反應方向。如某溫度下，可逆反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，反應物和生成物的濃度關系如下：則：KK ，V正V逆，反應處于平衡狀態(tài)KK ，V正V逆，反應向正方向進行KK ，V正V逆，反應向逆方向進行 4反應中有固體和純液體的，其濃度不隨反應而變化，因此其濃度不計算在表達式中。 如：CaCO3（s） CaO（s） + CO2（g） K = c(CO2 ) CO2（g）+ H2（g） CO（g）+ H2O（l） K = 5稀溶液中反應物有水參加，水的濃度也不計算在內(nèi)。 如：Cr2

8、O72 + H2O 2 CrO42 + 2 H K = 6對同一個化學反應，不同的化學方程式對應不同的平衡常數(shù)關系及平衡常數(shù)。 如：N2O4（g） 2 NO2（g） K = N2O4（g） NO2（g） K = 7對于氣體反應，可以用平衡時物質(zhì)的量濃度表示，也可以用平衡時氣體的分壓表示。 N2O4（g） 2 NO2（g） K = 例：現(xiàn)由可逆反應CO(氣)+H2O (氣) CO2(氣) +H2(氣) H 0，在850時，K1。 若溫度升高至950，反應達到平衡時，K_ 1（、） 850時在固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度c(CO)=0.01mol/L，c(H2O) (氣) =0.03m

9、ol/L， c(CO2) =0.01mol/L， c(H2) =0.05mol/L。則反應開始時，H2O (氣)的消耗速率比生成速率_ （大、小、不確定） 850時，若將中H2O起始濃度增加到0.1mol/L，則反應向（填正反應、逆反應）_方向進行；達到平衡時(CO)_ _。 保持容器溫度、體積不變，若在容器中充入適量的H2，則重新達到平衡時，CO的反應速率比充H2之前_（增大、減小、不確定）理由是什么？4、平衡轉化率除了化學平衡常數(shù)外，還有沒有其他方法能用來表示化學反應進行的限度呢？可逆反應在一定條件下達到平衡時，某一反應物的平衡轉化率為：a = 平衡轉化率的意義：能表示在一定溫度和一定起始

10、濃度下反應進行的限度。四、有關化學平衡常數(shù)的計算.利用平衡常數(shù),求平衡時各組分的濃度例1.在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(H2)=0.0080mol/L.(1)求反應的平衡常數(shù). (2)在上述溫度下,將H2和I2各0.20mol的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達到平衡時各物質(zhì)的濃度.利用平衡常數(shù),求平衡時反應物的轉化率【例】在一密閉容器中，CO與H2O混合加熱到800達到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.00 若反應開始時CO和H2O的濃度分別為0.200 molL-1 和1.00molL-1，求達到平衡時CO轉化為CO2轉化率是多少？練習1：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H 0。其平衡常數(shù)可表達為: K=c(CO2)/c(CO)，已知1100，K=0.263 (1)若要使反應向右進行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_，平衡常數(shù)K值_(填“增大”“減小”或“不變”) (2)1100時，測得高爐中c(CO2)=0.025molL-1，c(CO)=0.1molL-1，在這種情況下該反應是否處于平衡狀態(tài)_(填“是”或“否”)，此時化學反應速率是V正_V逆(填“大于”、“