第二节化学反应的限度

第二节化学反应的限度第一课时【学习目标】：回顾化学平衡知识点熟练掌握化学平衡状态的判断（回顾知识点）化学平衡状态1．化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、变。一．化学平衡状态及特征1．化学平衡状态是指。2．化学平衡状态的特征(1)“逆”：化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。(2)“动”：即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。类似的体系还有哪些？(3)“等”：是指，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。(4)“定”：由于vv正逆，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。(5)“变”：外界条件改变导致，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。2．化学平衡状态的判断方法(1)直接判定：v正＝v逆(实质)①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。(2)间接判定：①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。④反应物的转化率、产物的产率保持不变。总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示)例举反应mA(g)＋＋qD(g)是否平衡状态混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定正反应速率与逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v正＝v逆②在单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC，则v正＝v逆③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆④在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，均指v逆，v正不一定等于v逆压强①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变)②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变)平均相对分子质量①Mr一定，只有当m＋n≠p＋q时②Mr一定，但m＋n＝p＋q时温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时体系的密度密度一定答案是是是不一定是是不一定不一定是不一定是不一定是不一定特别提醒①化学平衡的实质是v(正)＝v(逆)≠0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化学平衡判断的充要条件。②运用v(正)＝v(逆)≠0时，注意方向和数量关系。③学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。填写完后完成重难点手册的第三节化学平衡的习题第二节化学反应的限度第二课时【学习目标】：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，转化率的计算二、化学平衡常数1、定义：。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）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==学生完成43页【交流与研讨】1、2两题，你能得出什么结论？3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的（也叫）。K值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫该反应的浓度商。Qc＜K，反应向进行Qc＝K，反应处于平衡状态Qc＞K，反应向进行（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。三、使用平衡常数应注意的几个问题：１、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；写出K1和K2的关系式：。写出K2和K3的关系式：。写出K1和K3的关系式：。四、某个指定反应物的转化率=×100%或者=×100%或者=×100%转化率越大，反应越完全！五、有关化学平衡常数的计算：阅读45页例1和例2。完成下列问题。平衡转化率(α)某个指定反应物的转化率=该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度×100%或者=该反应物的起始浓度浓度反应该反应物反应中消耗)(×100%或者=量该反应物的起始物质的的物质的量反应该反应物反应中消耗)(×100%转化率越大，反应越完全！1、表达式：对于化学反应aA+bBcC+dD，反应物A的平衡转化率可表示为：α(A)=2、平衡转化率的有关计算关于平衡常数和平衡转化率的计算主要有以下三种类型(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率【例题】1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO22NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,[O2]=0.12mol/L.试求：（1）该温度下反应的平衡常数。（2）开始时NO2的浓度。（3）NO2的转化率。(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数【例题】2:反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)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50%，试求：在该温度下。（1）此反应的平衡常数。（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？解：(3)、已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。【例题】3、在1200℃时测得下列反应达平衡时,k=2.25；CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。。C0(CO2)mol/LC0(H2)mol/LA0.01000.0100B0.01000.0120C0.01000.0080试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率解：第二节化学反应的限度第三课时【学习目标】：正确理解浓度、温度，压强对化学平衡的影响，并能利用勒夏特列原理加以解释。【学习过程】我们知道：不同温度下物质的溶解度不同。那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液，当升高或降低温度至t1时：若：溶解度增大，固体溶质继续溶解，则V（溶解）V（结晶）溶解度减小，固体溶质析出，则V（溶解）V（结晶）那么溶解平衡状态被打破，继而建立一种新的溶解平衡，也就是说：条件改变，溶解平衡移动。那么：化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持？当条件（浓度、压强、温度等）改变时，平衡状态是否也会发生移动？【实验探究一】：温度对化学平衡的影响（阅读教材4７页实验）实验原理：实验现象：结论：绘制v-t图（表示用v-t图型来表示温度对平衡移动的影响）Vv图1t图2tvv图3t图4t说明：图1-2是绘制正方向是放热反应升高温度或降低温度平衡的移动，图3-4是绘制正方V正V逆V逆V正=V正V逆V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=向是吸热反应升高温度或降低温度平衡的移动【实验探究二】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理：实验步骤：向盛有5ml0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5ml0.01mol/LKSCN溶液，溶液显红色。（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化；向另一支试管滴加4滴1mol/LKSCN溶液，观察溶液颜色变化。（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液3~~5滴，观察现象，填写下表。编号12步骤（1）滴加饱和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN溶液现象步骤（2）滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论【思考与交流】1、上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了改变？你是如何判断的？2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？绘制v-t图（表示用v-t图型来表示浓度对平衡移动的影响）vv图1t图2tvvt图3t图4V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=说明：图1是增大反应物浓度平衡的移动，图2是增大生成物的浓度平衡的移动，：图3是减少反应物浓度平衡的移动，图4是减少生成物的浓度平衡的移动，【实验探究三】探究压强对化学平衡的影响1、实验装置：将16呈注射针头直接插入4号橡胶塞，用橡胶塞连接预先装有NO2和N2O4混合气体的32mm¡200mm试管（注：试管不得小于20mm¡200mm并用相应的橡胶塞）和100mL注射器，实验者侧立于黑板旁，一只手掌托住注射器，手指握住橡胶塞和试管，另一只手操作注射器，先将活塞往外拉到Ⅱ处，在试管后衬一张白纸，然后观察当活塞反复地从Ⅱ压回Ⅰ，又从Ⅰ拉向Ⅱ时，试管内混合气体颜色的变化。2．现象：3．结论：绘制v-t图（表示用v-t图型来表示压强对平衡移动的影响）vv图1t图2tvv图3t图4tvt图5V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=V正V逆V逆V正=说明：图1-2是绘制正方向是气体体积减小的反应，增大压强或减小平衡的移动，图3-4是绘制正方向是气体体积增大的反应，增大压强或减小压强平衡的移动，图5绘制加入催化剂平衡移动图像综上得到以下结论：1.其他条件不变时，升高温度，平衡向方向移动降低温度，平衡向方向移动；2.其他条件不变时，增大物的浓度或减小的浓度，会使Q﹤K平衡正移；减小物的浓度或增大物的浓度会使Q﹥K，平衡左移。3.其他条件不变时，增大压强，平衡向__________方向移动，减小压强，平衡向__________方向移动【练习】：1、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=2.60，试判断，（1）当CO转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，CO的转化率应为多少？（3）当CO的起始浓度仍为2mol/L，H2O的起始浓度为6mol/L时，CO的转化率为多少？(答案:（1）不平衡,反应向正方向进行,（2）61.7%（3）86.5%)2、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：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：⑴该反应化学平衡常数的表达式：K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)；⑵该反应为吸热（填“吸热”或“放热”）反应；⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是BA、容器中压强不变B、混合气体中c(CO)不变C、混合气体的密度不变D、c(CO)=c(CO2)E、化学平衡常数K不变F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等⑷某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，试判此时的温度为830℃。