T人教版+选修4+化学平衡常数问题与转化率s+(B)

化学平衡常数问题与转化率教学目标1.掌握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。2.了解平衡转化率的含义，能利用平衡常数与转化率联合解题。教学过程化学平衡常数1.定义：在 下，当一个可逆反应达到 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，用符号 表示。2.表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）当在一定温度下达到平衡时K=【例题】1．对于可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，在一定条件下达到平衡时，其平衡常数表达式正确的是()A．K＝eq\f(cC·cH2O,cCO·cH2) B．K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)C．K＝eq\f(cH2O,cCO·cH2) D．K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)2．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。下列条件的变化中，能使K值发生变化的是()A．将C(s)的表面积增大 B．增大体系的压强C．升高体系的温度 D．使用合适的催化剂化学平衡常数K注意事项二、平衡常数的运用1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 ，它的正向反应进行的程度，即该反应进行得越 ，反应物转化率 ；反之，就越 ，转化率就

。一般地说， 时，该反应进行得就基本完全了。2、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为若温度升高，K值减小，则正反应为3、用于与浓度商一起判断平衡移动的方向浓度商（Qc）：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bBAUTOTEXT<=>cC＋dD，任意时刻，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比叫浓度商。判断方向：①Qc>K，②Qc=K，③Qc<K，【例题】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)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(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化学平衡状态的依据是()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(CO2)＝c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为____________℃。2、高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)-Q，其平衡常数可表达为K=，已知1100℃时，K=0.263。（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO和体积比值平衡常数K值（本小题空格均备选：增大、减小或不变）（2）1100℃时测得高炉中[CO2]=0.025mol/L[CO]=0.1mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态（选填是或否），此时，化学反应速度是V正V逆（选填大于、小于或等于），其原因是三、转化率α1、概念：转化率是可逆反应中，反应物反应的物质的量占该反应物物质的量的分数。用α表示。即：2、意义：转化率也用来表示反应的进行程度。在相同温度条件下，相同浓度的的反应物转化率越高，反应进行越彻底。3、特征：转化率不仅与温度有关，还与浓度、压强有关。所以用转化率说明进行程度时，没有平衡常数科学。只有在同温度同浓度的条件下，才能正确比较不同反应的进行程度。【例题】1．黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。（1）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有（填字母）A、升高温度B、降低温度C、增大压强（压缩）D、减小压强E、加入催化剂G、移出氧气课后巩固：一、选择题1．关于平衡常数K，下列说法中正确的是()A．K越大，反应速率越大B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大C．对可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大2．关于化学平衡常数的叙述中，正确的是()A．只与化学反应本身和温度有关B．只与反应的温度有关C．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响D．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数3．2000K时，反应CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为()A.B．K2C.D.4．在相同的温度下，已知反应：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026L·mol－1。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为()A．①>②B．①<②C．①＝②D．不能确定5．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g)达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数(单位：mol2·L－2)为()A．9B．16C．20D．256.在一密闭容器中，反应aX（g）+bY（g）cZ（g）达到平衡时测得平衡常数为K1，保持温度不变，将容器体积减小一般，当达到新平衡时，测得Y的浓度为原来的1.6倍，平衡常数为K1，则（）A.平衡向正反应方向易懂，K2>K1B.新平衡时，Y浓度增大，平衡向逆反应方向易懂，K1>K2C.新平衡时，Z的浓度大于原平衡的2被，K1=K2D.反应过程中，化学反应速率同等程度增大K1=K27．已知448℃反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数是49，则eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)HI(g)在该温度下的平衡常数是()A．1/49B．2401C．7D．1/78．1000K时反应C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K＝8.28×107L·mol－1，当各气体物质的量浓度分别为H2：0.7mol·L－1，CH4：0.2mol·L－1时，上述反应()A．正向移动B．逆向移动C．达到平衡D．不一定9．在一定温度下，反应eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A．5%B．17%C．25%D．33%10．一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是()A．16.7%B．20.0%C．80.0%D．83.3%填空题11．下列反应在210℃时达到平衡：①PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH>0，K＝1mol·L－1②CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)ΔH<0，K＝5×104L·mol－1③COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)(1)根据反应①的平衡常数K的表达式，下列等式必定成立的是________。A．c(PCl5)＝c(PCl3)＝c(Cl2)＝1B．c(PCl5)＝c(PCl3)c(Cl2)＝1C．c(PCl5)＝c(PCl3)c(Cl2)反应②和反应③的平衡常数K表达式________(填“相同”或“不同”)。(2)降低Cl2浓度，反应③的K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)要使反应①和反应②的K值相等，应采取的措施是________。A．反应①、②同时升温B．反应①、②同时降温C．反应①降温，反应②维持210℃12．对可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，达到平衡时，各物质的物质的量浓度应满足以下关系：[cp(C)•cq(D)]/[cm(A)•cn(B)]＝K，K为一常数，称为化学平衡常数，其反应的K值只与温度有关，现有反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在850℃时，K＝1。(1)若升高温度到950℃，达到平衡K________(填“大于”、“小于”或“等于”)1。(2)850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，则：①当x＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是__________。13、煤化工中常需研究不同温度下平衡常数及投料比等问题。温度(℃)400500800平衡常数K9.9491已知：CO(g)＋H2O(g)AUTOTEXT<=>CO2(g)＋H2(g)的平衡常数随温度的变化如右表：试回答下列问题：（1）写出该反应的平衡常数的表达式，根据上表，判断上述反应是反应。（填“放热”或“吸热”）（2）若要增大反应速率，可以采取的措施是；若要增大CO的转化率，可采取的措施是。A、恒温恒容，充入一定量COB、恒温恒容，分离出一定量的CO2C、加入某物质作催化剂D、降低温度E、充入He使总压强增大若反应在500℃时进行，且CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的转化率为；若在800℃，容器为1L的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2、ZmolH2发生上述反应，当Z=5.0时，上述反应向反应（填“正”或“逆”）。计算题14、在5L的密闭容器中充入2molA气体和B气体，一定条件下发生反应2A（g）+B(g)2C(g)，10min后达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强时反应前的5/6，求：平衡常数K15、在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5molH2和2molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol·L－1，求：(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率。(2)达平衡时CO的转化率。(3)该温度下的K。化学反应进行的方向教学目标1、理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；2、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。教学过程一、反应熵变与反应方向（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度符号为:S（2）熵判据：体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)【例题】1、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程

C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低2、碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。B.碳铵分解是因为外界给予了能量C.碳铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解。3、下列反应中，在高温下不能自发进行的是A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D.CO(g)＝C(s)＋1/2O22、反应方向判断依据在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： ΔH-TΔS〈0反应能自发进行ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态ΔH-TΔS〉0反应不能自发进行※注意（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行（2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不自发进行【例题】1．下列说法正确的是（）A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C