2020-2021學年高中化學 第二章 化學反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 第1課時 化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率學案 魯科版選修4

1、2020-2021學年高中化學 第二章 化學反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 第1課時 化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率學案 魯科版選修42020-2021學年高中化學 第二章 化學反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 第1課時 化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率學案 魯科版選修4年級：姓名：- 11 -第1課時化學平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率1掌握化學平衡狀態(tài)的特征及標志。2了解化學平衡常數(shù)的含義及影響因素，并能利用化學平衡常數(shù)判斷反應(yīng)進行的方向。(重點)3了解平衡轉(zhuǎn)化率的含義，能夠進行有關(guān)平衡轉(zhuǎn)化率的計算。授課提示：對應(yīng)學生用書第24頁知識點一化學平衡常數(shù)1定義在溫度一定時，當一個可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)后，生成物濃度系數(shù)次

2、冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比值為一個常數(shù)，此常數(shù)稱為化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。2符號與表達式(1)符號：k。(2)表達式。以化學反應(yīng)aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)為例：k。3影響因素(1)內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì)。(2)外因：反應(yīng)體系的溫度。4應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)的限度。k的大小反映了化學反應(yīng)可能進行的程度(即反應(yīng)限度)。k越大，說明正反應(yīng)可以進行得越完全。k值105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆進行完全(2)判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。對化學反應(yīng)aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)的任意狀態(tài)有：濃度商：q。若qk，說明反應(yīng)逆向進行；若qk，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；若q0，請回答下列問

3、題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的初始濃度分別為：c(m)1 moll1，c(n)2.4 moll1；達到平衡后，m的平衡轉(zhuǎn)化率為60%，此時n的平衡轉(zhuǎn)化率為_；(2)若反應(yīng)溫度升高，m的平衡轉(zhuǎn)化率_(填“增大”“減小”或“不變”)；(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的初始濃度分別為c(m)4 moll1，c(n)a moll1；達到平衡后，p2 moll1，a_；(4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的初始濃度為：c(m)c(n)b moll1，達到平衡后，m的平衡轉(zhuǎn)化率為_。解析：根據(jù)題意： m(g)n(g)p(g)q(g)初始濃度 1 moll1 2.4 moll1轉(zhuǎn)化濃度 1 moll160% 1 mol

4、l160%n的平衡轉(zhuǎn)化率為100%25%，化學平衡常數(shù)k。(2)該反應(yīng)正向反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，m的平衡轉(zhuǎn)化率增大。(3)由于溫度不變，因而化學平衡常數(shù)不變，即k，得a6。(4)由于溫度不變，則化學平衡常數(shù)值不變，設(shè)平衡時，m的轉(zhuǎn)化濃度為x moll1。m(g)n(g)p(g)q(g)初始濃度 b b轉(zhuǎn)化濃度 x x x x平衡濃度 bx bx x xk，解得0.41，故m的平衡轉(zhuǎn)化率為41%。答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)41%1模式 ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)起始量 a b 0 0變化量 mx nx px qx平衡量 amx bnx px

5、 qx對于反應(yīng)物：平衡時的相關(guān)量起始量變化量，c(平)c(始)c(變)對于生成物：平衡時的相關(guān)量起始量變化量，c(平)c(始)c(變)2基本解題思路(1)設(shè)未知數(shù)具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。(2)確定三個量根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量，并按(1)中“模式”列表。(3)解答題設(shè)問題明確了“始”“變”“平”三個量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、各物質(zhì)的平衡濃度、平衡常數(shù)等。3x、y、z為三種氣體。把a mol x和b mol y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)x2y2z，達到平衡時，若它們的物質(zhì)的量滿足：

6、n(x)n(y)n(z)，則y的轉(zhuǎn)化率為()aab/5100%b2(ab)/5b100%c2(ab)/5100% d(ab)/5a100%解析： x2y2z起始： a b 0變化： x 2x 2x平衡： ax b2x 2x由：n(x)n(y)n(z)得：(ax)(b2x)2x解之得x(ab)/5(y)2(ab)/5b100%。答案：b探究平衡常數(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的指導作用典例硫酸生產(chǎn)中，so2催化氧化生成so3：2so2(g)o2(g)2so3(g)，某溫度下so2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)圖中轉(zhuǎn)化率a_b；平衡常數(shù)a_b。(2)將2.0 mol so

7、2和1.0 mol o2置于10 l密閉容器中反應(yīng)達平衡后，體積總壓強為0.10 mpa，平衡時容器中so3的體積分數(shù)為_。(3)該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。(4)下列各項能表示體積不變的密閉容器中發(fā)生的該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_。a消耗so2的物質(zhì)的量與生成o2的物質(zhì)的量之比為21b容器中so2、o2的物質(zhì)的量之比為21c氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化d壓強不再變化e氣體密度不再變化解析：(1)轉(zhuǎn)化率ab；平衡常數(shù)ab。(2)體系壓強為0.10 mpa時so2的轉(zhuǎn)化率為80%。2so2(g)o2(g)2so3(g)起始濃度/(moll1) 0.2 0.1 0轉(zhuǎn)化濃度/(moll1) 0.16 0.08 0.16平衡濃度/(moll1) 0.04 0.02 0.16平衡時容器中so3的體積分數(shù)為0.16/0.220.73。(3)根據(jù)化學平衡常數(shù)的表達式k求得相關(guān)數(shù)值，將數(shù)值代入，可求得k。k800 lmol1(4)消耗so2的物質(zhì)的量與生