鲁科版-化学反应原理-第2章化学反应的方向、限度与速率-第2节化学反应的限度（省一等奖）

《化学反应的限度》学案第一课时化学平衡常数【学习目标】了解化学平衡常数的含义，知道化学平衡常数可以用浓度平衡常数表示，掌握化学平衡常数的应用【学习重点】化学平衡常数的含义【知识复习】1．什么是化学平衡状态？化学平衡状态有何特征？高温、高压催化剂高温、高压催化剂2．以可逆反应N2+3H22NH3为例说明怎样判断该反应是否达到化学平衡状态？【学习内容探讨】对于一个可逆反应，我们不仅可以定性判断化学平衡状态的建立与否，还可以利用化学平衡常数定量描述化学反应的限度阅读教材P42－45页内容一“化学平衡常数”解决下列问题教师问题你的答案1．关于P43“交流研讨”①你的计算结果是什么？填入图表②计算所得数据有什么规律？③c(B)、[B]表示意义有什么不同？2．化学平衡常数①对于反应aA+bBcC+Dd来说，其化学平衡常数表达式是什么？②能否利用自己的话给化学平衡常数下一个定义？〔HI〕2[H2][I2]③化学平衡常数的引入有什么意义？④化学平衡常数与化学反应限度之间的经验关系是什么？⑤根据P44“交流研讨”内容讨论使用化学平衡常数应注意的问题。☆同一化学反应的平衡常数的表达式是否惟一？平衡常数的表达式与哪些因素有关？☆可逆反应中正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？☆化学平衡常数的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？3、化学平衡常数的应用①什么是浓度商？②怎样借助浓度商和化学平衡常数判断一个可逆反应是否达到平衡状态？③如果浓度商和化学平衡常数不一致，如何判断可逆反应进行的方向？④科学家通常利用化学平衡常数去判断反应的热效应，你认为这样做的依据是什么？平衡常数的大小反映了本课时内容中你还存在哪些疑问？【练习与作业】1．在一定温度下，反应2NO+O22NO2达到平衡的标志是〔〕A．NO、O2、NO2分子数目之比为2:1:2B．反应混合物中各组分的浓度相等C．混合气体的颜色不再变化D．混合气体的相对分子质量不变2．下列关于平衡常数的说法中正确的是〔〕A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C．平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无光D．从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度3．对于可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列变化中能使K发生变化的是〔〕A．将C(s)的表面积增大B．增大体系压强C．升高体系温度D．使用合适的催化剂4．反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)中，平衡常数K的单位是[]A．L·mol-1B．mol·L-1C．L2·mol-1D．L-2·mol-15．一定条件下，合成氨反应达平衡：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K11/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2;则K1和K2的关系为〔〕A．K1＝K2B．K1＝K22C．K12＝K2D．无法确定高温6．写出下列反应的平衡常数表达式高温①C(s)+CO2(g)2CO(g)②H2(g)+I2(g)2HI(g)③FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)④AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)7．高炉炼铁中发生的基本反应之一：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)（正反应为吸热反应），其平衡常数可表达为K=[CO2]/[CO]，已知100℃时，K＝.①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值将，平衡常数K的值（均填“增大”“减小”或“不变”）②100℃时，测得高炉中c(CO2)=·L-1，c(CO)=·L-1，在这种情况下，该反应是否达到化学平衡状态，此时，化学反应速率v正v逆，（“＞”“＜”“＝”）其原因是8．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)其化学平衡常数K和温度ｔ的关系如下表：ｔ/℃70080083010001200K则：①该反应的化学平衡常数表达式为K=②该反应为反应（填“吸热”或“放热”）③能判断该反应是否达到平衡状态的依据是〔〕A．容器中压强不变B．混合气体中c(CO)不变C．v正（H2）=v逆(H2O)D．c(CO)=c(CO2)高温、高压催化剂④某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)该温度为高温、高压催化剂9．合成氨反应N2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是[N2]=3mol·L-1[H2]=9mol·L-1[NH3]=4mol·L-1求该温度下的平衡常数和N2、H2的起始浓度。10．在某温度下，将H2和I2蒸汽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[H2]=·L-1。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，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度化学反应的限度第二课时平衡转化率温度对化学平衡的影响【学习目标】掌握反应物平衡转化率的计算，了解温度对化学平衡的影响【学习重点】平衡转化率的计算，温度对化学平衡的影响【知识复习】1．什么是化学平衡常数？引入化学平衡常数有什么意义？2．怎样利用化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态？【学习内容探讨】尽管化学平衡常数可以定量描述化学反应进行的限度，但由于其不够直观而在实际应用中采取了平衡转化率进行描述。阅读教材P45－49页内容二“平衡转化率”“温度对化学平衡的影响”解决下列问题教师问题你的答案1、关于平衡转化率①什么是反应物的转换率？②以反应aA+bBcC+Dd为例说明平衡转化率的表达式是什么？③阅读教材例题1，体会化学平衡计算题的解体思路和规范格式，据此解决教材P54第6题④阅读教材例题2，总结化学平衡计算的方法和步骤①设②用表示③列④求解⑤化学平衡常数与平衡转化率之间有什么样的关系？能否找到超过平衡转化率的试验方法？为什么？⑥反应物用量的改变对平衡转化率有何影响？2、温度对化学平衡的影响①什么是化学平衡的移动？②温度对化学平衡移动影响的实验2NO2(s)N2O4(g)△H=mol◎温度改变时，该反应的化学平衡常数会改变吗？为什么？◎尝试描述温度对化学平衡的影响与化学反应的热效应的关系，你能从中发现什么规律？③温度对化学平衡的影响规律是什么？实验内容实验现象结论将充有NO2的烧瓶放入冷水中将充有NO2的烧瓶放入热水中本课时内容中你还存在哪些疑问？【练习与作业】1．将A物质投入密闭容器中进行以下反应：2A(g)3B(g)+C(g)在一定条件下达到平衡后，若A的分解率为50％，则平衡混合气体中A、B、C的物质的量之比〔〕A．2:3:1B．1:2:3C．3:2:1D．无法确定2．在773K时，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K＝9，若CO、H2O的起始浓度均为L，计算在此条件下，CO的转化率是〔〕A．60%B．50%C．75%D．25%3．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量的和与C的物质的量相等，则A的转化率是〔〕A．40％B．50％C．60％D．70％4．在一固定体积的密闭容器中加入2LX气体和3LY气体，发生如下反应：nX(g)+3Y(g)2R(g)+Q(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为30％和60％，则化学方程式中的ｎ值是〔〕A．1B．2C．3D．45．把amolX和bmolY加入一密闭容器中，发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，达到平衡时，若它们的物质的量满足n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率是〔〕A．B．C．D．6．在密闭容器中给CO和水蒸汽的混合气加热到800ｏC时，有下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，且K＝1。若用2molCO和10molH2O(g)相互混合并加热到800ｏC，则CO的转化率为〔〕A．％B．50％C．％D．％7．在2L的密闭容器中盛有，某温度时，PCl5(g）PCl3(g)+Cl2(g)达到平衡，测得容器中含有Cl2，则PCl5的转化率是化学平衡常数为8．可逆反应A(g)+3B(g)2C(g),反应开始后温度不断升高，经过一段时间后达到平衡，仍继续升高温度，反应过程中测得混合气体中C%C的质量分数和温度的关系如图所示①500℃时曲线顶点最高的原因是O500℃ｔ②温度低于500℃时，曲线呈上升趋势的原因是③温度高于500℃时，曲线呈下降趋势，据此可以说明的是9．在密闭容器中进行下述反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，SO2的起始浓度是·L-1，O2的起始浓度是1mol·L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：①当SO2的转化率为50％时，反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？②达到平衡状态时，SO2的转化率应为多少？10．可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，KC=,问：①当CO的起始浓度为2mol·L-1，H2O的起始浓度为2mol·L-1时，CO的转化率是多少？②当CO的起始浓度仍为2mol·L-1，H2O的起始浓度为6mol·L-1时，CO的转化率是多少？化学反应的限度第二课时反应条件对化学平衡的影响【学习目标】回顾了解温度、压强、浓度等因素对化学平衡的影响，能够判断平衡移动的方向。通过实验探究培养设计实验方案、分析实验现象、处理实验数据从中获取信息、总结规律的能力【学习重点】温度、浓度、压强对化学平衡的影响【知识复习】1．什么是化学平衡的移动？从平衡常数的角度来看，化学平衡移动主要有哪两种类型？2．温度是如何影响化学平衡的？【学习内容探讨】改变温度，会使平衡常数改变，则平衡发生移动；若不改变平衡常数，能否使化学平衡发生移动？阅读教材P49－53页内容“浓度、压强对化学平衡的影响”解决下列问题教师问题学生活动1．浓度对化学平衡的影响①浓度对化学平衡影响的实验P50图2-2-3※该反应的实质是什么？※温度不变时，增大反应物浓度，Q如何变化？K如何变化？对化学平衡状态有什么影响？※减小生成物浓度呢？※温度不变时，减小反应物浓度或增大生成物浓度，Q如何变化？K如何变化？对化学平衡状态有什么影响？②浓度对化学平衡状态的影响规律是什么？③实际生产中这一规律有何应用？实验内容实验现象实验结论加KSCN加FeCl32．压强对化学平衡的影响①完成教材P51交流·研讨中的表格②在图2-2-5中看到什么现象？怎样解释？③预测在第三支针筒中看到的现象并加以解释④根据讨论2完成右边表格⑤压强对化学平衡的影响规律是什么？其使用条件是什么？⑥怎样利用压强对化学平衡的影响规律抢救煤气中毒病人3．化学平衡移动规律的内容是什么？怎样理解？4．关于等效平衡①等效平衡原理：常温常压下，反应的三种起始情况如下，得到的平衡状态相同2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)A2mol1mol0molB0mol0mol2molC②恒温恒容时的等效平衡怎样建立？③恒温恒压时的等效平衡怎样建立？平衡反应条件改变平衡移动理由N2(g)+O2(g)2NO(g)T不变V变为V/2N2(g)+3H2(g)2NH3(g)N2O4(g)2NO2(g)相同条件下，同一反应体系，不管从开始，还是从开始，或正逆反应同时开始，只要投入，建立起的平衡状态都是相同的。此谓等效平衡。本课时内容中你还存在哪些疑问？【练习与作业】1．对于任意一个化学平衡体系，采取下列措施，一定会使平衡发生移动的是〔〕A．加入一种反应物B．增大体系的压强C．升高温度D．使用催化剂2．在注射器内充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，当体积减小1/4时，则〔〕A．体系颜色比原来深B．体系颜色比原来浅C．体系颜色不变D．注射器内压强不变3．有一处于平衡状态的反应A(g)+3B(g)2C(g)△H<0,为了使平衡向生成C的方向移动，应选择的条件是〔〕①升高温度②降低温度③增大压强④降低压强⑤加入催化剂⑥分离出CA．①③⑤B．②③⑤C．②③⑥D．②④⑥4．在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中，分别充入1/4容积颜色相同的NO2（存在2NO2N2O4平衡）和Br2蒸汽，然后将活塞同时向外拉出到1/2处（快速），过一会儿将看到〔〕A．A中的颜色比B中浅B．A中的颜色比B中深C．A和B的颜色深浅相同D．A和B的颜色都比开始时浅5．一定量的混合气体，在密闭容器中发生如下反应：xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为·L-1，当恒温下将密闭容器的容积扩大到2倍再达到平衡后，测得A的浓度为·L-1,则下列叙述正确的是〔〕A．平衡向正反应方向移动B．x+y=zC．C的体积分数降低D．B的转化率提高6．反应A(g)+B(g)2C(g)△H<0，在t1时达到平衡，浓度t2时由于体系条件的改变，平衡受到破坏，t3时再次达到平衡。C如图所示为上述变化的物质的量浓度与时间的关系，说明了平A或B衡移动是由哪种条件变化引起的〔〕Ot1t2t3A．升高温度B．增大压强C．降低温度D．增大A或B的浓度7．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充