[最新]高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率学案鲁科版选修4.doc
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1、优质教学资料 优质教学资料 优质教学资料第1课时化学平衡常数平衡转化率学习目标:1.进一步认识化学平衡状态的特征,能够描述平衡的建立过程。2.了解化学平衡常数的定义。3.能正确书写给定反应的平衡常数表达式,并能进行相应的简单计算。(重点)4.理解化学平衡常数的应用及意义。(难点)自 主 预 习探 新 知1化学平衡常数(1)定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值,用符号K表示。(2)表达式以化学反应aAbBcCdD为例:K,单位:(molL1)(cd)(ab)。(3)意义平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度;平衡常数的
2、数值越大,说明反应可以进行得越完全。(4)影响因素内因:反应物的本身性质。外因:反应体系的温度。(5)应用判断反应可能进行的程度。K值105105105105反应程度很难进行反应可逆进行完全判断反应是否达到平衡状态。对化学反应aAbBcCdD的任意状态有浓度商:Q。判断反应的热效应。a升高温度b降低温度2平衡转化率(1)表达式对于化学反应aAbBcCdD,反应物A的平衡转化率可以表示为(A)100%100%100%。(2)规律同一反应的不同反应物,其转化率可能不同;当按照反应系数之比投入反应物时,反应物转化率相同。多种反应物参加反应时,提高一种反应物的浓度,可以提高其他反应物的转化率,而该反应
3、物本身的转化率会降低。基础自测1判断对错(对的在括号内打“”,错的在括号内打“”。)(1)在任何条件下,化学平衡常数都是一个恒定值。()(2)改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K。()(3)平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关,也与反应物浓度、压强有关。()(4)从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度。()(5)N23H22NH3和N2H2NH3的平衡常数表达式相同。()提示(1)不同温度下,化学平衡常数不同。(2)平衡常数只受温度的影响。(3)平衡常数与浓度、压强无关。(4)(5)化学平衡常数表达式与方程式的系数有关。2下列数据是一些反应的平衡常数的数值,表示反应物转化率
4、最大的是 () 【导学号:41722075】AK1BK101CK1010DK1010CK值越大说明正反应程度越大,反应物转化率越大。3在恒温恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是()AA(g)B(g)C(g)BA(g)2B(g)3C(g)CA(g)B(g)C(g)D(g)D以上都达到平衡A在恒温恒容下,对于反应前后气体系数不相等的反应,当反应容器内总压强不变时,可逆反应达到平衡。合 作 探 究攻 重 难化学平衡状态的判断在恒温恒容条件下,三个容器内分别发生如下反应:容器反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(g)I2(g) 2HI(g)Ni(s)H2O(
5、g) NiO(s)H2(g)思考交流1当容器中气体的密度不变时,上述哪个可逆反应达到平衡状态?提示反应。2当容器中气体的压强不变时,上述哪个可逆反应达到平衡状态?提示反应。3当容器中气体的平均相对分子质量不变时,上述哪个可逆反应达到平衡状态?提示反应。对点训练1在1 L定容的密闭容器中,可以证明可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()Ac(N2)c(H2)c(NH3)132B一个NN键断裂的同时,有3个HH键生成C其他条件不变时,混合气体的密度不再改变D2v正(N2)3v逆(NH3)BA项,c(N2)c(H2)c(NH3)132不能说明各物质的浓度不变,因而不能说明反
6、应达到平衡,错误;B项,一个NN键断裂的同时,有3个HH键生成,能说明正、逆反应速率相等,正确;C项,混合气体的密度不再改变,不能说明达到反应平衡,错误;D项,2v正(N2)v逆(NH3)时,正、逆反应速率才相等,才达到平衡,错误。2一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是()ABCDD因反应容器保持恒压,且反应前后气体分子数不相等,所以达到平衡前容器体积随反应进行而不断变化,结合m/V可知,若气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,符合题意;无论是否达
7、到平衡,反应的H都不变,不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,而图像与之不符,不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,符合题意。综上所述,D项正确。判断平衡状态的方法“逆向相等,变量不变”(1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。化学平衡常数与
8、转化率的计算相同温度下,在体积为1 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:编号起始时各物质物质的量/mol平衡时反应中的能量变化N2H2NH3130放出热量a kJ230放出热量b kJ思考交流1容器中反应物N2的转化率是多少?提示1 mol N2完全反应时放出的热量为92.4 kJ,中反应物N2的转化率为a/92.4。2容器中反应的化学平衡常数的计算式如何表示?提示 N2 3H2 2NH3初始浓度(molL1) 1 3 0转化浓度(molL1) a/92.4 3a/92.4 2a/92.4平衡浓度
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