江苏省姜堰市蒋垛中学高中化学 化学平衡3（平衡常数）教学案 新人教版选修4.doc

江苏省姜堰市蒋垛中学2013-2014学年高中化学 化学平衡3（平衡常数）教学案 新人教版选修4【教学目标】1、化学平衡常数的概念2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算【教学重难点】化学平衡常数的表示方法和应用【教学过程设计】（复习）改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度压强增大体系压强减小体系压强温度升高温度降低温度催化剂 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。 （引入新课）本节课我们研究化学平衡常数。（阅读）表中数据通过分析实验数据得出： （归纳）化学平衡常数的定义和表达式。（板书）三、化学平衡常数 1、定义 2、表达式 （设疑）如何书写化学平衡常数表达式？书写过程中有哪些注意事项？（练习）试写出下列反应的平衡常数的数学表达式： （1） 2so2(g)+o2(g) 2so3（2）2so3 2so2(g)+o2(g) （3）c(s)+h2o(g) co(g)+h2(g) （强调）平衡常数表达式书写中的注意事项 。（设疑）化学平衡常数的大小表示什么意义呢？（板书）3、化学平衡常数的意义 k值越大，表示 ，当k ，表示反应进行得基本完全。（设疑）k值有哪些应用？（板书）4、k的应用（例题）例1、不同温度时，反应:h2(g)+i2(g) 2hi(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：温度623k698k763k浓度平衡常数66 .954.445.9请根据化学平衡常数与温度的关系，判断，该反应的热效应。（归纳）（1）利用与温度的关系可判断反应的热效应 若升高温度，值增大，则正反应为 。 若升高温度，值减小，则正反应为 。（练习）将燃煤废气中的co2转化为甲醚的反应原理为：2co2(g) + 6h2(g) ch3och3(g) + 3h2o(g)已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时， co2的转化率见下表：投料比n(h2) / n(co2)500 k600 k700 k800 k1.545%33%20%12%2.060%43%28%15%3.083%62%37%22%若温度升高，则反应的平衡常数k将 （填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比n(h2) / n(co2)，则k将 。例2、已知293k时，co（g）+h2o（g） co2 （g）+ h2（g） k=1.0,现向某2l密闭容器中充入2mol co 和2mol h2o，一段时间后测得容器中co2浓度为4/9mol/l，请判断该反应是否达到平衡状态？（归纳）（2）利用k可以判断正在进行的可逆是否平衡及不平衡向何方向进行 图11 。（练习）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2(g)；h0。 该反应的化学平衡常数表达式为k= 。若在一定温度下，将2molno、1molco充入1l固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图11所示。若保持温度不变，20min时再向容器中充入co、n2各0.6mol，平衡将 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。 20min时，若改变反应条件，导致n2浓度发生如图11所示的变化，则改变的条件可能是 （填序号）。加入催化剂 降低温度 缩小容器体积 增加co2的量（过渡）有关化学平衡常数，我们还要会利用k进行相关的计算。（板书）5、有关化学平衡常数的计算(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例4、在某温度下,将h2和i2各0.10mol的气态混合物充入 10l的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(h2)=0.0080mol/l.(1)求该反应的平衡常数(2)在上述温度下,该容器中若通入h2和i2蒸汽各0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.（归纳）对于可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度； 反应物a: a=c0(a) - c(a)（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度 生成物d: d = c0(d) +c(d)（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。c(a):c(d)=a:d（4）反应物a的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示： 【跟踪练习】1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) ha kjmol1其化学平衡常数k和温度t的关系如下表：t /70080083010001200k0.60.91.01.72.6下列说法中正确的是a该反应的正反应为吸热反应，即a0b当v正(h2)v正(h2o)时该反应达到化学平衡状态c当其他条件不变时，若缩小容器的体积，则有利于该反应平衡正向移动d当平衡浓度符合 c(co2)c(h2)c(co)c(h2o)时的温度为8302、已知一氧化碳与水蒸气的反应为co + h2o(g) co2 + h2在427时的平衡常数是9。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/l，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。3、对于反应2so2(g)+ o2(g) 2so3(g) ,若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/l的so2(g)和1.0mol /lo2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中so2(g)的转化率为80%,试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求so2(g)、o2(g)、 so3(g)的平衡浓度。4、煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。 已知：co（g）+h2o（g） h2（g）+co2（g）平衡常数随温度的变化如下表：温度/400500800平衡常数k9.9491试回答下列问题 （1）上述正向反应是： 反应（填“放热”或“吸热”） （2）在800发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有 （选填a、b、c、d、e）。n（co）n（h2o）n（h2）n（co2）a1523b2211c3300d0.5211e3121 （3）已知在一定温度下，c（s）+co2（g） 2co（g）平衡常数k； c（s）+h2o（g） co（g）+h2（g） 平衡常数k1； co（g）+h2o（g） h2（g）+co2（g）平衡常数k2 则k、k1、k2之间的关系是： 。 （4）若在500时进行，设起始时co和h2o的起始浓度均为0.020mol/l，在该条件下，co的平衡转化率为： 。5、已知a(g)+b(g) c(g)+d(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：|温度/ 70090083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式k= ，h 0（填“”“ =”)； (2)830时，向一个5 l的密闭容器中充入0.20mol的a和0.80mol的b，如反应初始6s内a的平均反应速率v(a)=0003 moll-1s-1。，则6s时c(a)= moll-1， c的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时a的转化率为 ，如果这时向