【学案导学设计】2014-2015学年高中化学同步课件221化学平衡常数(鲁科版选修4)

高中化学精品课件•选修化学反应原理第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测化学平衡常数目标定位自我检测学习探究知识回顾本节知识目录探究点一化学平衡常数的概念及其表达式探究点二化学平衡常数的意义及其应用主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习目标定位1.知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式，知道化学平衡常数的影响因素。2.能根据化学平衡常数表示的意义，判断反应进行的程度和方向。学习重难点：平衡常数的含义及其计算。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾温故追本溯源·推陈方可知新1．化学平衡状态的概念：如果外界条件(、、等)不发生改变，当反应进行到一定程度时，与相等，反应物的与生成物的不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。化学平衡研究的对象是。知识点拨正反应速率逆反应速率v正=v逆时间速率化学平衡状态压强温度浓度正反应速率可逆逆反应速率浓度浓度可逆反应主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾温故追本溯源·推陈方可知新外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。2．化学平衡状态的特征：v正＝v逆≠0。(1)等：(2)动：化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行。(3)定：反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。(4)变：主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾温故追本溯源·推陈方可知新3．一定温度下，在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2，当反应达到平衡时，有3molSO2发生了反应，则：(1)生成了________molSO3，SO2的转化率为________。(2)平衡时容器内气体的总物质的量为________。(3)平衡时SO2的浓度是_________________，O2的浓度是___________________________，SO3的浓度是_______________。0.3mol·L－1360%6.5mol0.2mol·L－10．15mol·L－1主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究探究点一：化学平衡常数的概念及其表达式基础自学落实·重点互动探究归纳总结1．二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)，在298K，如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，平衡后得到以下实验数据。(1)请根据表中已知数据填写空格：起始浓度/mol·L－1平衡浓度/mol·L－1平衡浓度关系c(NO2)c(N2O4)[NO2][N2O4][N2O4[NO2][N2O4]NO222.00×10－206.32×10－36.84×10－33.00×10－208.00×10－31.10×10－202.00×10－29.46×10－31.52×10－200.1002.28×10－28.86×10－21.081.381.613.891.71×1021.72×1021.70×1021.70×102平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量关系：生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似为一常数。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究基础自学落实·重点互动探究(2)化学平衡常数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，①概念：一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数，用K表示)。②表达式：K＝[C]p·[D]q[A]m·[B]n主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测2．下表为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系T/K373473573673773K/mol-2·L23.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103由上表数据分析可知：(1)温度升高，K值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”，下同)。(2)温度升高，K值增大，则正反应为反应。归纳总结学习探究基础自学落实·重点互动探究放热吸热化学平衡常数只受温度影响对于吸热反应：升温K增大，降温K减小。对于放热反应：升温K减小，降温K增大。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究归纳总结基础自学落实·重点互动探究使用平衡常数应注意的问题：(1)化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。例如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，12N2(g)＋32H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)12N2(g)＋32H2(g)的平衡常数为K3；K1和K2的关系式：。K2和K3的关系式：__________。K1和K3的关系式：。(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。K1＝K22K2·K3＝1K1·K23＝122[CO][H]HOK2[CO]COK主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究活学活用基础自学落实·重点互动探究1．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是()A．K＝[H24·[Fe3O4][Fe3·[H2O4B．K＝[H24H2O4C．增大[H2O]或减小[H2)，会使该反应平衡常数减小D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化B表达式固体反应物或生成物，其浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写化学平衡常数是反应的特性常数，只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无关温度改变，平衡一定改变则常数一定改变主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究基础自学落实·重点互动探究2．高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe2O3(s)＋CO(g)23Fe(s)＋CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：该反应的平衡常数表达式K＝__________，ΔH______0(填“”、“”或“＝”)。因Fe和Fe2O3均为固体，在平衡常数表达式中不写，故K＝[CO2][CO]。温度升高，K减小，说明平衡向左移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，ΔH0。[CO2][CO]主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究探究点二：化学平衡常数的意义及其应用基础自学落实·重点互动探究归纳总结1．下表为298K时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2＋H22HF6.5×1095Cl2＋H22HCl2.57×1033Br2＋H22HBr1.91×1019I2＋H22HI8.67×102请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义：(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的(即)。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。程度反应的限度越完全越大越不完全越小根据K的表达式：K＝[C]p·[D]q[A]m·[B]nK越大，生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，向正向进行的越彻底。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究基础自学落实·重点互动探究(2)判断正在进行的可逆反应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：Q＝cpC·cqDcmA·cnB，叫做该反应的浓度商。QK，反应向逆反应方向进行QK，反应向正反应方向进行Q＝K，反应处于平衡状态主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究基础自学落实·重点互动探究2．对反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，若298K时，K＝1×10－30，保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10mol·L－1、10mol·L－1、1×10－5mol·L－1，此时该反应(填“已”或“未”)达到平衡状态，若要达到平衡，反应应向反应方向进行（填“正”或“逆”）。解析Q＝10－5mol·L－1210mol·L－1×10mol·L－1＝1×10－12，Q≠K未达到平衡状态；QK，此时刻生成物的浓度大于平衡时生成物的浓度，反应应向逆反应方向进行。未逆主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究归纳总结基础自学落实·重点互动探究(3)根据K值随温度变化规律，可判断可逆反应的反应热。化学平衡常数的应用(1)K值的大小可反映化学反应进行的程度大小。(2)比较Q和K的大小，可判断反应进行的方向。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究活学活用基础自学落实·重点互动探究3．恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4mol。(1)计算此温度时该反应的K值为_______________。(2)若降低A容器的温度，该反应K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若在此温度下，向另一容积为1L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态______(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。K＝[NH3]2[N2][H2]3＝0.2mol·L－120.4mol·L－1×0.2mol·L－13＝12.5mol－2·L2K与温度有关，升高温度K不一定变大，当正反应为放热反应，升高温度K变小，当正反应为吸热反应，升高温度K变大。12.5mol－2·L2正反应否增大(2)(1)解析N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(1)主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究基础自学落实·重点互动探究学习小结主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测1．下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中，正确的是()A．与该反应的压强有关B．与反应的温度有关，还与反应本身有关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自我检测12检测学习效果·体验成功快乐34请选择题目解析K与反应温度有关，与表达式与方程式的书写有关，但与起始浓度、压强无关。B5主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测检测学习效果·体验成功快乐请选择题目解析12342．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝[CO]·H2OCO2·H2。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H2O催化剂高温CO2＋H2CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)该反应的方程式为温度升高时H2浓度减小，说明在恒容时平衡正向移动，ΔH0恒容时增大压强，H2的浓度不变升高温度，v正和v逆都增大×××√A5主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测检测学习效果·体验成功快乐请选择题目解析12343．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K只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关。C5主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测检测学习效果·体验成功快乐请选择12344．汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)