高中化學-化學平衡常數(shù)教學課件設計

第2節(jié)化學反應的限度化學世界中有無窮的奧秘等待我們去探索第1課時化學平衡常數(shù)已知298K時合成氨反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=－92.2kJ·mol－1在密閉容器中加入1molN2和3molH2充分反應,放熱

是否為92.2kJ?

一定條件下，什么狀態(tài)是可逆反應進行的最大程度？小于92.2kJ,因為該反應是可逆反應,不可能進行完全?；瘜W反應的限度如何定量描述?

聯(lián)想質疑序號初始濃度×10-2mol/L698.6K平衡濃度×10-2mol/L698.6K平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]11.0671.19600.18310.31291.76721.1350.904400.35600.12501.55931.1340.751000.45650.073781.3544000.44890.047980.047980.35315001.0690.11410.11410.8410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.454.3698.6K課本P42表格

54.2請根據表中數(shù)據計算平衡時的值，

將計算結果填入表中

[HI]2[I2][H2][HI]2[I2][H2]平衡時序號初始濃度×10-2

mol/L730.6K平衡濃度×10-2mol/L730.6K平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]11.1976.94405.6175.9361.27021.2289.96403.8411.5241.6873003.7774.2134.2132.9344001.5201.6961.6961.1815001.2871.4331.4331.00048.3848.6148.8148.7148.48698.6K對比730.6K時的相關數(shù)據[I2][HI]2[H2]54.554.654.454.354.2698.6K請分析兩個表中的實驗數(shù)據，尋找其中的規(guī)律？交流研討分析兩個表中的實驗數(shù)據，得到的規(guī)律為：(2)這個常數(shù)與反應物的起始濃度大小無關(4)這個常數(shù)與平衡的正向建立、逆向建立無關;(3)這個常數(shù)只隨溫度的變化而改變,

不隨濃度、壓強、催化劑等條件的改變而改變(1)相同溫度，達到化學平衡時,值相同,是個常數(shù)[HI]2[I2][H2]交流研討?

即與平衡建立的過程無關。4.單位:

一.化學平衡常數(shù)1.定義：一定溫度下，當一個可逆反應達到時，

與

的比值為一常數(shù),這個常數(shù)叫化學平衡常數(shù)。符號:K3.影響因素:生成物濃度化學計量數(shù)次冪的乘積2.表達式可逆反應

aA+bBcC+dD化學平衡反應物濃度化學計量數(shù)次冪的乘積訓練一:寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式及單位N2+3H22NH3①2NH3N2+3H2②N2+H2NH31232③K1K2K3

⑵對比①②:對于給定反應，正逆反應的化學平衡常數(shù)

一樣嗎？

是什么關系？思考1:

⑴通過書寫平衡常數(shù)表達式，

你發(fā)現(xiàn)同溫度下K1

、K2、K3存在的關系是？特別提醒：①固體和純液體的濃度為常數(shù),不寫入平衡常數(shù)表達式中;②稀溶液中,溶劑參加反應,濃度也可看作常數(shù)，不寫入

平衡常數(shù)表達式中.思考2:在一定溫度下，反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密閉容器中進行，增加少量C(s)，對反應速率有何影響?為什么？幾乎無影響訓練二:寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)水溶液中的反應：CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OH-(aq)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl-(aq)訓練三:已知反應①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2;該溫度下反應③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K3。用K1和K2表示K3

。

溫度/℃4005008301000平衡常數(shù)K10910.6煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產率等問題。已知CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表：

在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g)

①如果在500℃時發(fā)生反應達平衡,求：CO2的平衡濃度②如果在830℃時發(fā)生反應達平衡,求：CO2的平衡濃度訓練四:[思考3]:

⑴分析訓練4,K的大小與[CO2]大小有何關系?與反應程度有何關系？⑵引入化學平衡常數(shù)的意義？①同類型反應,K的大小定量反映了反應的限度5.化學平衡常數(shù)的意義K越大，平衡體系中生成物所占比例越大，正向反應進行的程度越大，即反應進行得越完全.②一般說來：

K>105

,

K<10-5,10-5<K<105

,通常認為正反應可以進行得較完全正反應很難進行正反應可以進行完全正反應很難進行可逆反應105K10-5可逆反應K的表達式

溫度K化學反應方程式

[CO][H2]K=

[H2O][N2O4]K=

[NO2]2323K800K0.60.022訓練五:根據表格中的信息完成化學方程式2NO2N2O4C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)序號

初始濃度×10-2mol/L該反應是否處于平衡狀態(tài)？如不平衡，反應向哪個方向進行？c0(H2)c0(I2)c0(HI)11.0671.19602000.4489已知698.6K時，I2(g)+H2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=54.4,根據下表判斷：31.01.02.0訓練六:反應正向進行至平衡反應逆向進行至平衡反應正向進行至平衡若Q=K，若Q＜K，

可逆反應aA+bBcC+dD任意時刻，濃度商：6.平衡常數(shù)的應用平衡時刻)()()()(CBcAcDccQbadc=若Q＞K，[C]c[D]dK=[A]a[B]b說明反應達到平衡狀態(tài)說明反應向正方向進行，直到達平衡狀態(tài)說明反應向逆方向進行，直到達平衡狀態(tài)借助于平衡常數(shù)，可以判斷在某一溫度下一個可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)利用Q和K的相對大小判斷反應是否達到平衡相同溫度下：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6在恒溫恒容的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表：回答下列問題：(1)若某溫度下，平衡濃度符合下列關系：[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]，此時的溫度為__________；在此溫度下，若該容器中含有1molCO2、2molH2、0.75molCO、4molH2O，則此時反應所處的狀態(tài)為_____________________(填“向正反應方向進行中”、“向逆反應方向進行中”或“平衡狀態(tài)”)。(2)判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是________。A．c(CO2)＝c(CO) B．K不變 C．容器中的壓強不變D．v正(H2)＝v正(CO2) E．c(H2)保持不變訓練七:課堂小結K反映了化學反應所能達到的限度Q和K的