化学平衡状态学案

1、化学平衡状态学案化学平衡状态、化学平衡常数导学案【学习目标】认识可逆反应的限度，建立化学平衡的观点，能描述化学平衡建立的过程，会判断可逆反应是否达到平衡状态，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算【学习过程】【问题探究一】课本p46你知道吗一、可逆反应1、概念： 2、特征： 、 、 大多数化学反应都是可逆反应。3、表示：【判断】 ：下列说法是否正确：1. 氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，2h2+ o2 = 2h2o是可逆反应。2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两

2、种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。二、化学平衡状态引入：初中溶解平衡（1）化学平衡状态的建立若把一可逆反应的反应物装入密闭容器中，其反应情况如下：反应开始时：正反应速率 ，逆反应速率 ，且等于 。反应进行时：反应物浓度逐渐 ，正反应速率 ；生成物浓度逐渐 ，逆反应速率逐渐 反应达到平衡时：正反应速率 逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再发生变化。（2）化学平衡状态1、定义：指在 的 反应里， 反应和 反应的 相等，反应混合物中各组分的 保持 的状态。2、特征：逆：化学平衡的研究对象是 动： 平衡，v正 0，v逆 0 等：v正 v逆 0 定： 一定 变： 改变， 改变3、标志：（1

3、） v正 = v逆 （本质特征） 同一种物质： 。 不同的物质： 。（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变（浓度标志）： 参看名师一号p44 二、化学平衡状态的判断【课堂练习】1、可以证明可逆反应n2 + 3h22nh3已达到平衡状态的是： 一个nn断裂的同时，有3个hh键断裂 一个nn键断裂的同时，有6个nh键断裂其它条件不变时，nh3的浓度不再改变 保持其它条件不变时，体系压强不再改变nh3、n2%、h2%都不再改变 恒温恒容时，密度保持不变 正反应速率v(h2)=l·min，逆反应速率v(nh3)=l·min2、在一定的温度下，恒容容器可逆反应：a(g)+ 3b(

4、g) 2c(g)达到平衡的是 （ ） a. c的生成速率与c的分解速率相等 b. 单位时间生成n mola，同时生成3n molb c. a、b、c的物质的量浓度保持不变 d. a、b、c的分子数之比为1 ：3 ：2 e. 容器中气体的密度保持不变 f. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 g. 容器中气体的总压强保持不变【课后作业】1、下列可以充分说明反应: p(气)+q(气) r(气)+s(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ） a. 反应容器内压强不随时间变化 b. p和s的生成速率相等 c. 反应容器内p、q、r、s四者共存 d. 反应容器内总物质的量不随时间而变化2、下列说法可以证明反

5、应n2+3h22nh3 已达平衡状态的是 ( ) a. 1个nn键断裂的同时,有3个hh键形成 b. 1个nn键断裂的同时,有3个hh键断裂 c. 1个nn键断裂的同时,有6个nh键断裂 d. 1个nn键断裂的同时,有6个nh键形成3、在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明反应: a(s)+3b(g) 2c(g)+d(g)已达平衡状态的是 ( ) a.混合气体的压强 b. 混合气体的密度的物质的量浓度 d.气体的总物质的量4、在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molno2进行反应：2no2 2no+o2，一段时间后测得no2、no、o2的物质的量可能是 （ ） a

6、. 2 mol no、 mol o2 b. 1 mol no2、 mol no c. 2 mol no d. mol o2三、化学平衡常数 p48交流与讨论 表2-6 数据分析1概念 在一定 下，一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）（以方程式中计量数为幂），用符号k表示2表达式 对于一般的可逆反应：ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)在一定温度下达到平衡时：k .注：1任一可逆反应k值仅与温度有关，与浓度无关。即温度不变则k为定值。 2k意义：表示反应进行的程度，k越大,反应进行的程度越大。即原料转化率越大。 3k与反

7、应的起始方向无关，通过反应常数k与平衡常数的比较，可判定反应方向。如某温度下，可逆反应ma(g) + nb(g) pc(g) + qd(g)平衡常数为k，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：则：kk ，v正v逆，反应处于平衡状态kk ，v正v逆，反应向正方向进行kk ，v正v逆，反应向逆方向进行 4反应中有固体和纯液体的，其浓度不随反应而变化，因此其浓度不计算在表达式中。 如：caco3（s） cao（s） + co2（g） k = c(co2 ) co2（g）+ h2（g） co（g）+ h2o（l） k = 5稀溶液中反应物有水参加，水的浓度也不计算在内。 如：cr2o72 + h2

8、o 2 cro42 + 2 h k = 6对同一个化学反应，不同的化学方程式对应不同的平衡常数关系及平衡常数。 如：n2o4（g） 2 no2（g） k = n2o4（g） no2（g） k = 7对于气体反应，可以用平衡时物质的量浓度表示，也可以用平衡时气体的分压表示。 n2o4（g） 2 no2（g） k = 例：现由可逆反应co(气)+h2o (气) co2(气) +h2(气) h <0，在850时，k1。 若温度升高至950，反应达到平衡时，k_ 1（<、>、） 850时在固定容积的密闭容器中放入混合物，起始浓度c(co)=l，c(h2o) (气) =l， c(co2

9、) =l， c(h2) =l。则反应开始时，h2o (气)的消耗速率比生成速率_ （大、小、不确定） 850时，若将中h2o起始浓度增加到l，则反应向（填正反应、逆反应）_方向进行；达到平衡时(co)_ _。 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、减小、不确定）理由是什么？4、平衡转化率除了化学平衡常数外，还有没有其他方法能用来表示化学反应进行的限度呢？可逆反应在一定条件下达到平衡时，某一反应物的平衡转化率为：a = 平衡转化率的意义：能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。四、有关化学平衡常数的计算.利用平衡常数,求平

10、衡时各组分的浓度例1.在某温度下,将h2和i2各的气态混合物充入10l的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(h2)=l.(1)求反应的平衡常数. (2)在上述温度下,将h2和i2各的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率【例】在一密闭容器中，co与h2o混合加热到800达到下列平衡：co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g) k= 若反应开始时co和h2o的浓度分别为 mol·l-1 和·l-1，求达到平衡时co转化为co2转化率是多少？练习1：高炉炼铁中发生的基本反应如下: feo(s)+co(g) fe(s)+co2(g) h 0。其平衡常数可表达为: k=c(co2)/c(co)，已知1100，k= (1)若要使反应向右进行，高炉内co2和co的体积比值_，平衡常数k值_(填“增大”“减小”或“不变”) (2)1100时，测得高炉中c(co2)=·l-1，c(co)=·l-1，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时化学反应速率