化学平衡常数.docx

化学平衡常数导学案班级 姓名 学号 【学习目标】1.理解化学平衡常数的含义，能根据化学反应书写化学平衡常数表达式2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。【学习重难点】学习重点：化学平衡常数学习难点：化学平衡常数及其计算一、化学平衡常数【探究活动一】阅读教材，对表中数据进行观察并归纳。在457.6/ I2H22HI起始时各物质的浓度（molL-1）平衡时各物质的浓度（molL-1）平衡常数H2I2HIH2I2HI48.381.19710-26.94410-305.61710-35.93610-41.27010-248.611.22810-29.96410-303.84110-31.52410-41.68710-249.541.20110-28.40310-304.58010-39.73310-41.48610-248.48001.52010-21.69610-31.69610-41.18110-248.71001.28710-21.43310-31.43310-41.00010-248.81003.77710-24.21310-34.23110-42.93410-248.74化学平衡常数平均值48.38结论：五化学平衡常数1.定义：在 下，当一个可逆反应达到 状态时，生成物 与反应物 的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号表示。（以 为幂）2数学表达式对于一般的可逆反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定温度下，K 单位：【练一练1】根据平衡常数的数学表达式，写出下列反应的平衡常数表达式。3. 书写平衡常数关系式的规则【探究活动二】1. 下表为298 K时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2H22HF6.51095Cl2H22HCl2.571033Br2H22HBr1.911019I2H22HI8.67102 根据各个反应平衡常数表达式，结合表中平衡常数K的数据，你能得出什么结论？2. 已知反应H2 (g)I2 (g) 2HI (g) ， 0科学家通过严密的实验测得下表中的数据温度2560平衡常数0.1741.6分析以上两个表格数据中温度和平衡常数的关系，能得出什么变化规律？【探究活动四】判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行某恒容密闭容器发生如下反应N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g)，已知在485K测得该反应的平衡常数为16L2/mol2 若该温度下，一开始往容器内充入1.0mol/L N2 和1.0mol/L H2 。 t1时，测得容器中N2、H2 、 NH3的浓度分别为0.8mol/L、0.4mol/L、 0.4mol/L。在t1时刻，容器中的反应是否达到平衡状态？5.平衡常数K的应用(1) 根据K值随温度变化规律，可判断可逆反应的 a.若升高温度，K值 ，则 正反应为 反应， 0；b.若升高温度，K值 ，则正反应为 反应， 0。(2) K值的大小可反映化学反应进行的进行程度。(3) 比较Q和K的大小，可判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q ，叫做该反应的浓度商。QK，反应处于 QK，反应向 进行Q”、“”或“”)。2. 恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。(1)计算此温度时该反应的K值为_。(2)若降低A容器的温度，该反应K值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。6、有关化学平衡常数及转化率的计算（1）各个物理量及相互关系：反应物：平衡浓度 = 初始浓度-转化浓度；生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度各物质的转化浓度之比等于它们方程式中化学计量数之比。（2）平衡转化率（该条件最大转化率）-(A)表示（3）在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时： 恒温、恒压时：（4）产品的产率：计算模式：例题： 在密闭容器中，投入一定量的SO3加热到某温度时，可进行如下反应：2SO32SO2+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：C(SO3)=0.06mol/L，C(SO2)=0.24mol/L试求：(1)开始时SO3的浓度.(2)该温度下反应的平衡常数.(3)SO3的转化率【巩固练习】化学平衡常数、转化率的计算1.在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。 800时反应达平衡，若K=1。求：CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率。若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)，求CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率。若温度不变，上容器中充入 的是2mol CO和 2mol H2O(g)，求CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率。2.在一定温度下，10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2，经10min后反应达平衡，此时O2的浓度为0.30mol/L。请计算(写出计算过程)： (1)10min内SO2的化学反应速率; (2)10min内SO2的转化率； (3)平衡常数K。3.将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L不变，且c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/(Lmin).求：(1)反应开始前放入容器中A、B物质的量 (2)B的平均反应速率(3)x值是多少？ (4)求平衡常数？4.将6molH2和3molCO充入容积为2L的密闭容器中，进行如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍试计算：(1)H2的反应速率是多少？ (2)CO的转化率为多少？化学平衡常数导学案【学以致用】1. 2. (1)12.5 mol2L2(2)增大(3)否正反应例题：解：投入一定量的SO3加热到某温度时，平衡时各物质的浓度分别是：C(SO3)=0.06mol/L，C(SO2)=0.24mol/L，则 2SO32SO2+O2开始 n 0 0转化 0.24 0.24 0.12平衡 0.06 0.240.12(1)该温度下反应的平衡常数K=0.12(0.24)2(0.06)2=1.92mol/L，答：该温度下反应的平衡常数为1.92mol/L；(2)开始时SO3的浓度C(SO3)=C消耗+C平衡=0.24mol/L+0.06mol/L=0.3mol/L，答：开始时SO3的浓度为0.3mol/L；(3)SO3的转化率为0.24mol/L0.3mol/L100%=80%，答：SO3的转化率为80%【巩固练习】化学平衡常数、转化率的计算1.(1)(2)(3)归纳拓展：改变反应物的用量对转化率的影响（恒温恒容）1)若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)cC(g) 增加A的量，相当于增大压强。若a=bc，(A)不变；若abc，(A)增大；若abc， (A)减小。(2)若反应物有多种，如mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)若只增加A的量，平衡正向移动，(A)减小， (B) 增大；若按原比例同倍数增加A和B的量，相当于增大压强。当mn=pq时， (A) 、 (B) 均不变；当mnpq时， (A) 、 (B)均增大。当mnpq时， (A) 、 (B)均减小；2. 10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2，则c(SO2)=0.50mol/L，c(O2)=0.45mol/L，经10min后反应达平衡时O2的浓度为0.30mol/L。则 2SO2+O22SO3起始浓度(mol/L)0.50 0.45 0变化浓度(mol/L)0.30 0.15 0.30平衡浓度(mol/L)0.20 0.30 0.30(1)10min内SO2的化学反应速率v=ct=0.3mol/L10min=0.03molL-1min-1，答：10min内SO2的化学反应速率是0.03molL-1min-1；(2)10min内SO2的转化率为0.3mol/L0.5mol/L100%=60%，答：10min内SO2的转化率为60%；(3)平衡常数K=cSO32cO2cSO22=0.3mol/L20.2mol/L20.3mol/L=7.5L/mol，答：平衡常数K为7.5L/mol。3.解：将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L0.5mol/L=1mol，则： 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始量(mol)：n n 0 0变化量(mol)：1.5 0.5 0.5x 15min时(mol)：n-1.5 n-0.5 0.5x 1由于5min时c(A)：c(B)=3：5，则(n-1.5)：(n-0.5)=3：5，解得n=3，(1)反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)=n(B)=3mol，答：反应开始前放入容器中A、B物质的量为3mol；(2)B的平均反应速率v(B)=0.5mol2L5min=0.05mol/(Lmin)，答：B的平均反应速率0.05mol/(Lmin)；(3)v(C)=0.5xmol2L5min=0.1mol/(Lmin)，则x=2，答：x值为2；(4)平衡状态下ABCD浓度分别为：c(A)=(3-1.5)mol2L=0.75mol/L，c(B)=(3-0.5)mol2L=1.25mol/L，c(C)=0.52mol2L=0.5mol/L，c(D)=1mol2L=0.5mol/L，K=0.520520.7531.250.12，答：平衡常数为0.124. 解：设参加反应的CO为xmol，则2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)开始 6 3 0转化 2x x x6s 6-2x 3-x x6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍，则6-2x+3-x+x6+3=0.6，解得x=1.8，(1)H2的反应速率是21.8mol2L6s=0.3molL-1s-1，答：H2的反应速率是1.2molL-1s-1；(2)CO的转化率为1.83100%=60%，答：CO的转化率为60%；化学平衡常数及计算 12 2018-2019学年