第二单元 化学反应的方向和限度课堂实录【3】

高邮市第二中学高二化学导学案

高二化学组

2018-4-10 化学反应的方向和限度

【学习目标】

1、

了解反应是有一定限度的，学会利用判据判断平衡状态。

2、化学平衡常数的概念

3、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断

4、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算

【教学重难点】化学平衡状态的建立和判断，化学平衡常数的应用。

【学习过程】

【课前预习】

1、

下列两个反应：2H2O ==

2、

如何验证某一反应是有限度的？请简要分析你的思路

3、

化学反应3H2 +N2

2NH3 、2HI

H2 + I2

在混合体系压强不再发生变化时，反应是通电== 2H2 + O2 , 2H2 + O2 ==点燃== 2H2O 互为可逆反应吗？

否一定达到平衡状态？

4、

化学平衡常数的定义，如何表示？你知道影响它的因素吗？

【思考交流】

1、

化学平衡状态是如何建立的？可逆反应达到平衡后，反应是否停止了？为什么？

2、化学平衡状态的有哪些特征？你知道判断化学平衡状态的根本标志是什么吗？除此之外还有哪些方法或依据可以判断反应已经处于平衡状态？

化学平衡状态的判断

平衡是否建立

①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定

混合物体系②各物质的质量或各物质的质量分数一定

中各成分的③各气体的体积或体积分数一定

含量

④总压强、总体积、总物质的量一定（m+n和p+q的关系不定）

正、逆反应①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA 速率的关系

②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC

举例反应

mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

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2018-4-10 ③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q ④在单位时间内生成了n molB，同时消耗q molD ①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）

压强

②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）

混合气的①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时，

②Mr一定，但m+n=p+q时

Mr

温度

在其他条件不变的条件下，体系温度一定时

体系的密度

密度一定

3、在一定温度下，反应3H2（g）+N2(g) （g）+1/2N2(g)

4、

对于反应3H2（g）+N2(g) 2NH3(g)、2NH3(g)

3H2（g）+N2(g)和3/2H2NH3(g)的平衡常数K1、K2、K3有什么关系? 2NH3(g)、第一次加入1mol N2 ，3H2，达到平衡时，平衡常数为K1，第二次加入2mol NH3, 达到平衡时，平衡常数为K2，反应前后温度不变，着K1、K2有什么关系，为什么？

5、你知道如何利用平衡常数来判断可逆反应是否达到平衡状态及反应进行的方向吗？

6、在473K时，反应PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常数K=4.6×10。

-3（1）若PCl5的起始浓度为0.020mol/L,求达到平衡时PCl5转化率。

（2）PCl5的起始浓度为多大时，达到平衡时其转化率为50%？

【知识归纳】

1.化学平衡状态：（1）

简称化学平衡

（2）特征：逆、等、动、定、变

（3）标志：判断某可逆反应是否达到化学平衡状态，

要具体问题具体分析。

例如对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，可以通过以下几种情况来判断：

①

当体系中物质的总物质的量

时间变化时，说明反应已达到平衡状态. ②

当恒温恒容时，体系的总压强有发生变化或当恒温恒压时，体系的总体积

变化，都可以说明反应已达到平衡状态。

③

混合气体的

含量

变化，也可以说明反应已达平衡状态.

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2018-4-10 对于反应前后气体分子数相等的反应，无论反应是否达到平衡，体系中物质的总物质的量，总压强，总体积或混合气体的平均含量

，不能确定反应是否

达到平衡状态.

2、

化学平衡常数

（1）表示方法

对于一般的可逆反应：mA+ n B

p C + q D。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：

k=

2、化学平衡常数的意义

平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变，只随温度的改变而改变。

即，K=f （T）。

平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。

K很大，

K居中，

K 很小，

3. 转化率

若定义某反应物M在可逆反应中的转化率为：

αM

=

如果α（M）不随时间改变，证明可逆反应已达到平衡状态。

【课堂反馈】

1、在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是(

)

A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。

D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。

2、下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（

）。

（A）1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成

（B）1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂

（C）1个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂

（D）1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H键形成

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2018-4-10 3、已知在450℃时，反应

H2（g）+ I2（g）

时，反应

2HI（g）

2HI（g）的K为50，由此推断出在450℃H2（g）+I2（g）的化学平衡常数为

（

）

A、50

B、0.02

C 、100

D、无法确定

4.、对反应2N02(气) N204(气)，在温度不变时[N2O4]=K是个常数数；称为化学平衡常2[NO2]数，在弱电解质溶液中也是如此。欲使A.体积不变，增加N02物质的量

B.体积不变，增加N204物质的量

C.使体积缩小到原来的一半

D.使压强不变充入N2

【课后作业】

[N2O4]比值增大，在温度不变时应采取

[NO2]21、可逆反应达到平衡的重要特征是 ( ) A.反应停止了 B.正逆反应的速率均为零

C.正逆反应都还在继续进行 D.正逆反应的速率相等

2、能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2＋O2 2SO3，已经达到平衡的标志 ( ) A.容器中SO2、O2、SO3共存 B.容器中SO2和SO3的浓度相同

C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2 D.容器中压强不随时间的变化而改变

3、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 ( ) A．反应的化学方程式为：2MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡

C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍

4、在一定条件下，可逆反应2A B＋3C在下列4种状态中，处于平衡状态的是( ) A.正反应速度 vA=2mol/（L·min）逆反应速度vB=2 mol/（L·min）

B.正反应速度 vA=2mol/（L·min）逆反应速度vC=2 mol/（L·min）

C.正反应速度 vA=1mol/（L·min）逆反应速度vB=1.5 mol/（L·min）

D.正反应速度 vA=1mol/（L·min）逆反应速度vC=1.5mol/（L·min） 5、在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应： X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是 ( ) A．容器内压强不随时间变化 B．容器内各物质的浓度不随时间变化

C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为l : 2 : 2 D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z 6、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：

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2018-4-10 A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是 ( ) A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量

7、可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是( ) ①单位时问内生成n mo1 O2的同时生成2nmol NO2

②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmolNO ③混合气体的颜色不再改变

④混合气体的密度不再改变的状态

⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①③⑤ B．②④⑤ C．①③④ D．①②③④⑤

8、在密闭容器中发生反应: 2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，起始时SO2和O2分别为20mol、10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同条件下欲使平衡时各组分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量和转化率分别为（ ）

A. 10mol 10% B. 20mol 20% C. 20mol 40% D. 30mol 80% 9、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。

10、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？

3、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℃

K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 回答下列问题：

⑴该反应化学平衡常数的表达式：K=

；

⑵该反应为

（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

A、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)，试判断此时的温度为

。

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