1、日照实验高中 2013 级高二化学导学案 2014-9-301第 2 节 化学反应的限度（第 1 课时）【教学重点】化学平衡常数的含义及表示、化学平衡常数的应用。化学平衡的计算【教学过程】一、可逆反应与化学平衡1特点：可逆反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。反应物、生成物共存2化学平衡状态的标志：【即时训练】1在密闭容器中，一定条件下进行反应 2SO2（g）+O 2（g） 2SO3（g）下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的是 O 2 的浓度不再发生变化 SO 2 、O 2 与 SO3 的物质的量之比为 2：1：2 反应物的总质量不再变化 SO 2 的消耗速率等于 SO3 的生成速
2、率 SO 2 的消耗速率等于 O2 的生成速率的两倍 体系的平均摩尔质量不再变化 体系内气体的密度不再变化方法指导：确定反应是否达到平衡状态的标志：正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的浓度或体积分数保持不变。对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。二、化学平衡常数【交流研讨】分析课本 42 页表中数据 【结论】不管 H2，I 2 和 HI 的 浓度是多大，只要保持反应体系的 不变，达到化学平衡状态后， 就为常数。【概括整合】 对于一般的反应 aA +bB cC + dD K= ，当温度一定时，K 为 ，称为 ，简称为 。上式称为该反应的化学平
3、衡常数表达式。单位是 【注意】1化学平衡常数只与温度有关，对于确定的反应，温度不变，化学平衡常数不变。2固体和纯溶剂浓度为常数不写入平衡常数表达式中3对同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，K 越 ，说明反应进行的越 。【即时训练】2写出反应：2SO 2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数表达式 ，并判断 K 的单位 。【交流 研讨】先填完课本 43 页表格，再做以下小结：对于同一化学反应，由于 不同，各反应物、生成物的 不同，平衡常数的表达式就不同。对于一个给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数之间关系是互为 .平衡常数的单位也与 相对应。【即时训练】3 在
4、2000K 时，反应 CO(g)+1/2O2(g） CO2（g）的平衡常数为 K，则相同温度下（1）反应 2CO(g)+ O2(g） 2CO2（g）的平衡常数为（ ）；（2）CO 2（g） CO(g) + 1/2O2（g）的平衡常数为（ ）；（3）反应 2CO2（g） 2CO(g) + O2（g）的平衡常数为（ ） A 1/K B K2 C （1/ K） 2 D （K） -1/2【K 的应用 】判断可逆反应是否达到平衡状态及可逆反应进行的方向对化学反应 aA+bB cC+dD 的任意状态， 称为浓度商。符号 。当 Q K 时，反应已达平衡；日照实验高中 2013 级高二化学导学案 2014-9
5、-302当 QK 时，反应 向进行，当 QK 时，反应 向进行。【即时训练】4 已知 800C 时，化学反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2（g），K=1 ，试推导在下列浓度下反应进行的方向序号 CO（molL1）H2O（molL 1）CO2（molL 1）H2（molL 1） 反应进行方向1 0.3 0.5 0.4 0.42 1.0 0.3 0.5 0.63 0.8 1.6 0.7 1.7三、平衡转化率1、表达式：对于化学反应 aA+bB cC+dD，反应物 A 的平衡转化率可表示为：(A)= 2、平衡转化率的有关计算【例 1】对于反应 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(
6、g)，若在一定温度下，将 0.1mol 的 SO2(g)和 0.06mol O2(g)注入一体积为 2L 的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有 0.08mol 的 SO3(g)，试求在该温度下此反应的平衡常数及 SO2(g)、O 2(g)的平衡转化率。解：小结：一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能 。因此，脱离具体的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。【即时训练】5在密闭容器中，将 NO2 加热到某温度时，可进行如下反应： 2NO2 2NO+O2，平衡时NO 2=0.06molL1 ，O 2=0.12molL1 .试求该温度下
7、反应的平衡常数及 NO2 的转化率。日照实验高中 2013 级高二化学导学案 2014-9-303【例 2】在 1200时测得下列反应达平衡时,K=2.25。CO 2(g)+H2 (g) CO(g)+H2O(g) 。若反应从 CO2 (g)和 H2(g)开始，且 CO2 (g)和 H2 (g)的初始浓度均为 0.0100 molL1 时，计算各物质的平衡浓度及 CO2 (g)和 H2 (g)平衡转化率。【交流研讨】见课本 46 页表格，分析表中数据，得出什么结论？ 小结：提高氢气在原料气中的比例，可使二氧化碳的平衡转化率 ；反之，提高二氧化碳在原料气中的比例，可使氢气的平衡转化率 。【课堂检测
8、】1、关于 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数( K)书写形式，正确的是（ ）2、在一密闭烧瓶中注入 NO2，发生反应 2 NO2 N2O4（N 2O4 为无色气体） ，下列情况不能说明该可逆反应已经达到平衡状态的是（ ）A、体系颜色不变 B、N 2O4 浓度不再变化C、NO 2 的消耗速率等于其生成速率 D、混合物总的质量不变3、298K 时，向某密闭容器中充入 N2、O 2，发生反应 N2(g)+O2(g) 2NO(g) 达到平衡。写出该反应的平衡常数表达式 ；若某温度时，K=110 -10，测得平衡时 N2 与 O2 的浓度均为 1molL1 ，试求 NO 的平衡浓
9、度；保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N 2、O 2、NO 浓度分别为 10 molL1 、10 molL 1、110 -3molL1 ，此时该反应是否达到平衡状态？若未达到平衡，反应应向 方向进行。4、反应 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为 2molL1 的 SO2(g)和 O2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中 SO2(g)的转化率为 80%，试求在该温度下此反应的平衡常数。解：日照实验高中 2013 级高二化学导学案 2014-9-304【课后练习】1一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应 A(g)3B(g) 2C(g)
10、达到平衡状态标志的是( )C 的生成速率与 C 的消耗速率相等 单位时间内生成 a mol A，同时生成 3a mol B A、B、C 的浓度不再变化 C 的物质的量不再变化 混合气体的总压强不再变化混合气体的总物质的量不再变化 单位时间消耗 a mol A，同时生成 3a mol B A、B、C 的分子数之比为 132A B C D2将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH 4I(s) NH3(g)HI(g) 2HI(g) H2(g)I 2(g)达到平衡时，c(H 2)0.5molL 1 ，c(HI)4molL 1 ，则此温度下反应 的平衡常数为A9 mol 2L2
11、B16 mol2L2 C20 mol 2L2 D25 mol 2L23在一定温度下将 3 mol CO2 和 2 mol H2 混合于 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g) H2(g) CO(g)H 2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式 K_。(2)已知在 700 时，该反应的平衡常数 K10.6，则该温度下反应 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)的平衡常数 K2_ ，反应 CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)的平衡常数12 12 12 12K3_。(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。(填编号)A容器中压强不变 Bc(CO 2)c(CO
12、)C生成 a mol CO2 的同时消耗 a mol H2 D混合气体的平均相对分子质量不变4在 1L 密闭容器中通入 CO2、H 2 各 2mol，在一定条件下发生反应：CO 2+H2 CO+H2O，回答下列问题：（1）在 830条件下，反应达到平衡时 CO2 的浓度为 1molL-1。该条件下平衡常数 K1= ，H 2 的转化率为 ；（2）在（1）的基础上，压缩容器体积至 0.5L。该条件下的平衡常数为 K3。则K3_K1（填 “大于” 、 “小于 ”或“等于”） 。理由是 。5、恒温下，在容积为 2 L 的恒容密闭容器 A 中通入 1 mol N2 与 1mol H2 的混合气体，发生如
13、下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)， H0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。（1）此温度时该反应的 K 为 _ _ 。（2）若在此温度下，向另一容积为 1 L 的恒容容器 B 中按物质的量分别为 2 mol 、1 mol 、1 mol充入 N2、H 2、NH 3，此时,该反应是否处于平衡状态 (填“是” 或“否”)，此时若没有达平衡，反应向 方向进行。6、2014山东 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s) NaNO3(s)ClNO(g) K 1 H 1”“”或“”) ，平衡常数 K2 (填“增大”“减小”或“不变”) 。若要使 K2 减小，可采取的措施是 。
