2.3.5_第三节_化学平衡(五)教学案

第1页共9页_____教学设计主备人：田红芬课题第三节化学平衡(四)【内容及其解析】1．内容：学习化学平衡常数的涵义2．解析:要求学生能利用化学平衡常数计算反应物的转化率【目标及其解析】1、目标1．了解化学平衡常数的涵义2．能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。2、解析（1）能利用化学平衡常数计算反应物的转化率（2）掌握有关化学平衡计算题的一般方法（三段式）【教学重点、难点】1、重点、难点：1．能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。2、学会利用等效平衡的思想解一些相关的题目.2、解析：通过大量例题及课堂练习认识化学平衡常数计算方法[知识构建]一．化学平衡常数化学平衡常数：是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的幂之积除以各反应物浓度的幂之积所得的比值。它是个常数，用K表示，例如：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)KBcAcDcCcnmqp)()()()(化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。1.使用化学平衡常数应注意的问题：（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数教师创新设计：学生阅读P28-29,[演示实验2-5],[演示实验2-6]第2页共9页“1”而不代入公式（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。2.化学平衡常数的应用。2.（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：Qc,叫做该反应的溶液商。Qc〈K，反应向正反应方向进行Qc=K，反应处于平衡状态QcK，反应向逆方向进行3.利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应4、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程度（也叫反应的限度）。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。（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，反应向正反应方向进行Qc＝K，反应处于平衡状态Qc＞K，反应向逆反应方向进行（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)。二、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=c(CO)·c(H2)/c(H2O)Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=c(CO2)/c(CO)3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关Qc=[C（C）]p×[C（D）]q[C（A）]m×[C（B）]n第3页共9页例如：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：K1=K22。写出K2和K3的关系式：K2·K3=1。写出K1和K3的关系式：K1·K32=1。三、有关化学平衡的计算：起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算关系为：单位起n1n200已知条件统一变axbxcxdx计量系数之比平n1-axn2-bxcxdx加、减计算⑴、物质浓度的变化关系：①反应物：平衡浓度＝起始浓度－变化浓度②、生成物：平衡浓度＝起始浓度＋变化浓度③、各物质的变化浓度之比＝反应式计量系数之比⑵、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率反应物转化率（α）=———————转化率（α）=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%[典型例题1]．将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/L·min，计算：①、x的值；②、平衡时B的转化率；③、A的平衡浓度。[典型例题2]、加热N2O5时，发生下列两个分解反应：N2O5N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2；在1L密闭容器中加热4molN2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50mol/L，N2O3的浓度为1.62mol/L，求其他各物质的平衡浓度。解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量[典型例题3]、在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率反应物变化的浓度反应物的起始浓度第4页共9页[课堂检测]：1、在某温度下，将H2和I2各0.10mol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)=0.0080mol/L。（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蒸气各0.20mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。答：平衡常数为0.25。（2）依题意可知，c(H2)=0.015mol/L，c(I2)=0.015mol/Lc(HI)=0.010mol/L2、在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到800℃，达到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0求CO转化为CO2的转化率。答：CO转化为CO2的转化率为83%。3、设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为2mol/L，生成氨气的浓度为3mol/L，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。(答案:K=0.5625氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L和6.5mol/L)4、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%)5、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℃70080083010001200第5页共9页K0.60.91.01.72.6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℃。课题《第三节化学平衡(五)》教案班次姓名[板书设计]第三节化学平衡（第4课时）一．化学平衡常数mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)KBcAcDcCcnmqp)()()()(1.使用化学平衡常数应注意的问题：2.化学平衡常数的应用。3.利用K可判断反应的热效应二、有关化学平衡的计算（三段式）教学反思：第6页共9页[学习目标]：1．了解化学平衡常数的涵义。2．能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。3．掌握有关化学平衡计算题的一般方法（三段式）[重点、难点]：1．能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。2、学会利用等效平衡的思想解一些相关的题目.[知识构建]一．化学平衡常数化学平衡常数：是指在一定___________下,________反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物______浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的__________除以各反应物浓度的幂之积所得的______________。它是个常数，用K表示，例如：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)KBcAcDcCcnmqp)()()()(化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，只要___________不变，对于一个具体的_________________反应就对应一个具体的常数值。二、平衡常数应注意的问题（1）化学平衡常数只与____________有关，与反应物或生成物的________________无关（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做_________而不代入公式例如：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=___________________（3）化学平衡常数是指某一___________反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数______________.若方程式中各物质的系数等倍___________或__________，尽管是同一个反应，平衡常数__________(会或不会)改变。（4）、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：__________。三、化学平衡常数的应用。（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越___________，说明平衡时生成物的浓度越_________，反应物的浓度越_________，反应物转化率也越__________。可以说，化学平衡常数是一定_______下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应第7页共9页mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：Qc,叫做该反应的溶液商。也叫浓度商Qc〈K，反应向正反应方向进行Qc=K，反应处于平衡状态QcK，反应向逆方向进行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__