化学平衡常数教案

时间:2024-03-28 07:12:16 教案 我要投稿
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化学平衡常数教案

  作为一名为他人授业解惑的教育工作者,总归要编写教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。那么问题来了,教案应该怎么写?以下是小编精心整理的化学平衡常数教案,希望对大家有所帮助。

化学平衡常数教案

化学平衡常数教案1

  一. 教学内容:

  化学平衡常数及有关化学平衡的计算

  二. 教学目标:

  理解条件对化学平衡移动的影响,理解化学平衡常数的意义;掌握化学平衡的计算。

  三. 教学重点、难点:

  化学平衡的计算的解题方法及技巧

  四. 教学过程:

  (一)化学平衡常数:

  pC(g)+qD(g)

  (二)有关化学平衡的计算:

  可逆反应在一定条件下达到化学平衡:

  mA(g)+nB(g)< style='height:9pt' fillcolor="window">

  pC(g)+qD(g)

  起始(mol/L) a b 0 0

  转化(mol/L) x (n/m)x (p/m)x (q/m)x

  平衡(mol/L) a-x b-(n/m)x (p/m)x (q/m)x

  平衡时:A的转化率=(x/a)×100%

  【典型例题】

  例1. CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白:

  CO+Hb?O2 →O2+Hb?CO

  实验表明,Hb?CO的浓度即使只有Hb?O2浓度的2%,也可造成人的智力损伤。抽烟后,测得吸入肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol?L-1和10-2mol?L-1,并已知37℃时上述反应的平衡常数K=220,那么,此时HbCO的浓度是Hb?O2的浓度的多少倍?

  生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,可得:

  又因为:肺部的空气CO和O2的浓度分别为10-6mol?L-1和10-2mol?L-1,则:

  则有:

  =2.2%

  CO2(气)+H2(气)放热反应;在850℃时,K=1。

  (1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K__ ___l (填“大于”、“小于”、或“等于”)

  (2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:当x=5.0时,上述反应向___________________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________ __________。

  (3)在850℃时,若设x=5.0 和x=6.0,其它物质的投放量不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%,b%,则a___ __b(填“大于、小于或等于”)

  CO2(气)+H2(气),正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,生成物的浓度减小,反应物的浓度增大,根据平衡常数的计算公式可知,K变小,即小于1。

  (2)

  在一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,当x=5.0时,则有:K=5×1/3×1>1,此时生成的浓度偏大,而在同一温度下平衡常数保持不变,则必然随着反应的进行,生成物的浓度降低,平衡逆向移动。

  若要使平衡正向移动,则有:K=x×1/3×1<1,即x<3时,可使平衡正向移动。

  (3)可逆反应在一定条件下达到化学平衡:当x=5.0时

  CO(气)+H2O(气)

  CO2(气)+H2(气)

  起始(mol/L) 1 3 1 5

  转化(mol/L) x x x x

  平衡(mol/L) 1-x 3-x 1+x 5+x

  a%=H2%=(5+x)/10=40%

  同理可得:当x=6.0,b%=52.9%

  解析:同温同压下,任何气体的体积比等于物质的量之比,则根据平衡常数的计算公式:有:

  N2 + 3H2

  2NH3

  起始(L) 1 3 0

  转化(L) x 3x 2x

  平衡(L) 1-x 3-3x 2x

  则有2x/(4-2x)=25%,x=0.4,则从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比为:(1-x):(3-3x)=1:3。

  在一定温度和体积固定的容器中,气体的压强比等于物质的量之比,则有:

  P前/P后=4/(4-2x);160atm/P后=4/3.2,P后=128atm。

  解析:在同温同压下,反应前后的气体的总质量保持不变,则混合气体的密度与体积成反比。设混合气体中氮气的体积为a,则氢气的体积为:100-a,则有:

  N2 + 3H2

  2NH3

  起始(L) a 100-a 0

  转化(L) x 3x 2x

  平衡(L) a-x 100-a-3x 2x

  则有:ρ前/ρ后=V前/V后;100/(100-2x)=1.25,x=10mL。

  又同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,则有:

  混合气体的相对分子质量等于混合气体的总质量与混合气体的总物质的量之比,则有:混合气体的总质量=28a+2(100-a),

  则有:[28a+2(100-a)]/100-2x=15.5,可得:

  a=40 mL

  则:氮气的转化率为:10/40=25%

  pC(g)+qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是( )

  A. K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大

  B. K越小,达到平衡时,反应物的转化率增大

  C. K随反应物浓度的改变而改变

  D. K随温度的改变而改变

  2、在一密闭容器中,aA(g)

  bB(g)达平衡后温度保持不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来平衡时浓度的60%,则:( )

  A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了

  C. 物质B的质量分数增加了 D. a>b

  3、在373K时,把0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行到2s时,浓度为0.02mol/L,在60s时,体系已达到平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,下列说法正确的是( )

  A. 前2s,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为0.01mol/(L?s)

  B. 在2s时容器内压强为开始时压强的1.1倍

  C. 在平衡体系内含N2O40.25mol

  D. 平衡时,如果压缩容器体积,则可提高N2O4的转化率

  4、在一密闭容器中,等物质的量的X和Y发生如下反应:X(g) 2Y(g)

  2Z(g),反应达到平衡时,若混合气体中X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等,则X的转化率为( )

  A. 10% B、50% C、60% D、70%

  5、在一密闭的容器中,将一定量的NH3加热使其发生分解反应:2NH3(g)

  N2(g)+3H2(g),当达到平衡时,测得25%的NH3分解,此时容器内的压强是原来的( )

  A、1.125倍 B、1.25倍 C、1.375倍 D、1.50倍

  6、在一定温度下,将1molCO和1mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中,发生反应CO(g)+H2O (g)

  CO2(g)+H2(g),达平衡状态后,得到CO20.6mol;再通入0.3mol水蒸气,达到新的平衡状态后,CO2的物质的量可能是( )

  A、0.9mol B、0.8mol C、0.7mol D、0.6mol

  7、将0.4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)

  2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol?L-1,现有下列几种说法: = 1 * GB3 ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol?(L?s)-1

  = 2 * GB3 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol?(L?s)-1

  = 3 * GB3 ③2s时物质A的转化率为70%

  = 4 * GB3 ④2s时物质B的浓度为0.7mol?L-1

  其中正确的是( )

  A、 = 1 * GB3 ① = 3 * GB3 ③ B、 = 1 * GB3 ① = 4 * GB3 ④ C、 = 2 * GB3 ② = 3 * GB3 ③ D、 = 3 * GB3 ③ = 4 * GB3 ④

  8、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:

  2R(g)+5Q(g)

  4X(g)+nY(g),反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是( )

  A、2 B、3 C、4 D、5

  9、某容器中加入N2和H2,在一定条件下,N2+3H2

  2NH3,达到平衡时N2、H2、NH3的浓度分别是3mol/L、4mol/L、4mol/L,则反应开始时H2的浓度是 ( )

  A、5mol/L B、10mol/L C、8mol/L D、6.7mol/L

  10、已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)

  H2S(g) K1

  S(s)+O2(g)

  SO2(g) K2

  则反应H2(g)+SO2(g)

  O2(g)+H2S(g)的平衡常数是 ( )

  A、K1+ K2 B、K1 -K2 C、K1 ×K2 D、K1/K2

  11、有可逆反应2A(g)+2B(g)

  2C(g)+D(g)

  (1)该反应的化学平衡常数的表达式可表示为:_______________。

  (2)该反应选用了一种合适的催化剂,发现反应温度在100℃~400℃的范围内,每高10℃,反应速度为原来的3倍,在400℃~450℃时,每高10℃,反应速度却约为原来的.10倍,而温度高于450℃时,反应速度却约为原来的3倍,若其它反应条件不变,试分析造成这种现象的原因____________________。

  (3)若该反应在固定容积的密闭容器中进行,并保持温度不变。往容器里充入等物质的量的A、B两种气体物质,反应进行5min后,试推测容器内的压强可能发生的变化______________。(填正确的字母编号)

  A、增大 B、减小 C、不变

  其理由是_______________________________。

  (4)若该反应在恒温下进行并已达平衡,再维持温度不变,将压强由100kPa增大到500kPa平衡发生了移动,但却发现平衡向左移动,你是否怀疑勒夏特列原理对平衡系统的普遍适用性?________;试写出你的分析理由__________________________________________。

  12、平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在25℃时,下列反应式及其平衡常数:

  2NO(g)

  N2(g)+O2(g) K1=1×1030

  2H2(g) +O2(g)

  2H2O(g) K2=2×1081

  2CO2(g)

  2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92

  (1)常温下NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为________。

  (2)常温下水分解产生O2,此时平衡常数值约为____________。

  (3)常温下NO、H2O、CO2三种化合物分解放出氧气的大小顺序为:

  _____>________>_________。

  (4)随着轿车进入家庭,汽车尾气污染成为备受关注的环境问题,市政府要求全市对所有汽车尾气处理装置完成改装,以求基本去除氢氧化物、一氧化碳污染气体的排放。而改装后的尾气处理装置主要是加入了有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,仅仅使用催化剂_________(填能或否)促进污染气体间的反应,而去除污染气体。

  13、可逆反应CO+H2O

  CO2+H2在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时,Kc=2.60,问:

  (1)当CO起始浓度为2mol/L,H2O起始浓度为2mol/L时,CO的转化率为多少?

  (2)当CO起始浓度仍为2mol/L,H2O的起始浓度为6mol/L时,CO的转化率为多少?

  14、在接触法制硫酸中,将SO2与空气按1:3的体积比混合(空气中氮气与氧气的体积比为4:1)后进入接触室,在一定条件下反应达到平衡后,气体总体积减少为原来的88%(体积均在相同情况下测定),试求:

  (1)反应达到平衡时SO2的转化率;

  (2)若生成的SO3可在吸收塔中完全被吸收,则排出的尾气中SO2的体积百分含量。

  15、在673K,1.01×105Pa时,有1mol气体A发生如下反应:2A(g)

  xB(g)+C(g)。在一定条件下已达到平衡。在平衡混合气体中,A占其体积百分比为58.84%。混合气体总质量为46g,密度为0.72g?L-1。求:

  (1)平衡混合气体的平均相对分子质量;

  (2)A的平衡转化率;

  (3)x值

  (4)相同条件下,反应前A的密度是平衡混合气体密度的几倍。

  【试题答案】

  1、AD 2、AC 3、B 4、A 5、B

  6、C 7、B 8、A 9、B 10、D

  11、(1)

  (2)催化剂在400℃~450℃活性最大

  (3)B;在该条件下,发生反应的气体体积减小,压强减小

  (4)不;可能反应物中某物质的状态发生变体。

  12、(1)

  (2)2×10-82

  (3)NO;H2O;CO2

  (4)能

  13、61.7%,86.6%

  14、96%,1.56%

  15、(1)39.73 (2)A的转化率为32%

  (2)x=2 (4)反应前A的密度是平衡混合气体密度的1.16倍。

化学平衡常数教案2

  【学习目标】:

  1、化学平衡常数的概念

  2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断

  3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算

  【学习过程】:

  [引言]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成44页[问题解决],你能得出什么结论?

  一、化学平衡常数

  1的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)

  2、表达式:对于一般的可逆反应,ma(g)+ nb(g)pc(g)+ qd(g) 当在一定温度下达到平衡时,k==cpqmn阅读45页表2-7,你能得出什么结论?

  3、平衡常数的意义:

  (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 程度(也叫 反应的限度 )。

  k值越大,表示反应进行得

  k值越小,表示反应进行得

  (2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:

  qc<k ,反应向正反应方向进行

  qc=k ,反应处于平衡状态

  qc>k ,反应向逆反应方向进行

  (3)利用K可判断反应的热效应

  若升高温度,K值增大,则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。

  若升高温度,K值减小,则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。

  阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?

  二、使用平衡常数应注意的几个问题:

  1、化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。

  2、在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写

  c(s)+h2o(g)

  fe(s)+co(g)co(g)+h2(g),fe(s)+co2(g),3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关

  例如:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的平衡常数为k1,1/2n2(g)+3/2h2(g) 衡常数为k2,nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3; 写出k1和k22

  写出k2和k3

  写出k1和k3

  转化率越大,反应越完全!

  四、有关化学平衡常数的'计算:阅读46页例1和例2。完成47页问题解决。

  【课堂练习】:

  1、设在某温度时,在容积为1l的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/l,生成氨气的浓度为3mol/l,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。

  (答案:k=0.5625氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/l和6.5mol/l)

  2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:

  co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g),知co和h2o的起始浓度均为2mol/l经测定该反应在该温度下的平衡常数k=2.60,试判断,(1)当co转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?

  (2)达平衡状态时,co的转化率应为多少?

  (3)当co的起始浓度仍为2mol/l,h2o的起始浓度为6mol/l时,co的转化率为多少? (答案:(1)不平衡,反应向正方向进行,(2)61.7% (3)86.5%)

  3、在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:

  co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g),其化学平衡常数k和温度t的关系如下表所示:

  回答下列问题:

  ⑴该反应化学平衡常数的表达式:

  ⑵该反应为吸热 (填“吸热”或“放热”)反应; ⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 b a、容器中压强不变b、混合气体中c(co)不变 c、混合气体的密度不变 d、c(co) = c(co2)

化学平衡常数教案3

  1.教材分析 【学习背景】

  “化学平衡常数”位于人教版《化学》选修4第二章第三节的第四板块。第二章《化学反应速率和化学平衡》共四节内容,前两节是化学反应速率的相关内容,属于化学动力学范畴;后两节是化学平衡的相关内容,属于化学热力学范畴。第三节化学平衡中共3个板块:可逆反应、化学平衡状态、化学平衡常数。化学平衡常数是热力学常数,用于定量表征化学反应限度,揭示平衡本质,利于学生科学分析化学平衡及其移动规律。

  【学习内容前后联系】

  必修阶段学生主要建立“可逆反应”、“化学平衡状态”和“化学平衡移动”三个概念;发展至选修化4学反应原理阶段,通过本章学习,学生建立好利用k、q关系分析平衡移动的思路,进而能够以k为工具对第三章中的各类平衡进行分析。在这过程中,学生对化学反应限度的认识由定性认识上升到定量认识,由孤立认识发展到受环境影响的系统认识,由静态认识上身到动态认识。

  【学习内容的地位与作用】

  化学平衡常数k是新课程中的新增内容,课标对此明确提出“知道化学平衡常数的含义 , 能利用化学平衡常数计算反应的转化率”。事实上,“化学平衡常数”的提出具有两个重要意义:其一,弄清其概念,能增进对化学反应限度和化学平衡移动规律的理解;其二,掌握其计算,比较其与浓度商qc的关系,能帮助学生掌握判断平衡移动方

  向的方法与思路,而这二者是“化学反应限度”的`学习难点,也是后续溶液中的离子平衡学习的基础。因此,化学平衡常数为学生提供了理性分析的思维“支架”,笔者在“化学平衡常数”和“平衡移动理论”的教学顺序上作了调整;同时,化学平衡常数本身是基于实验数据的分析得出的概念,反映化学研究的基本方法与思想,体现了新课程中化学教育提升学生科学素养的宗旨。

  2.学情分析 【知识基础】

  通过对化学平衡状态的学习,学生已经知道化学平衡具有“逆、等、动、定、变”五个基本特征,对于达到平衡状态的化学反应而言,各组分浓度不再变化。但是,经过测量发现,学生容易形成“各组分浓度相等”等相异构想,表面上是学生对化学平衡认识不够深刻,实则是缺乏衡量化学平衡本质标准的工具。在科学探寻过程中,人们致力于发现衡量某一现象的本质规律或标准,因此在此基础上,学生需要通过对具体反应不同阶段过程中各组分浓度的分析,归纳、总结出化学平衡的本质衡量标准,即化学平衡常数k。

  【能力基础】

  进入选修阶段的学生,其思维方式从具体发展至抽象,从简单描述发展至逻辑分析。经过必修阶段的学习,学会了科学探究的程序和方法,能够对大量数据所揭示的规律作出预测,并设计实验进行验证。这些科学素养奠定了本课学习的能力基础。

  3.教学设计基本思路

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