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教学设计2 鲁科版选修4.doc

选修4第二章第2节 化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率【教学目标】知识与技能理解化学平衡常数的概念，掌握有关化学平衡常数的简单计算过程与方法能用化学平衡常数 、转化率判断化学反应进行的程度情感态度价值观培养学生的逻辑思维能力和科学态度；培养学生理论联系实际能力【教学过程】我们利用h-ts来判断一个反应的自发性时，如果它小于0，我们只能说这个反应有反应的可能性，有反应的趋势。在实际上到底能不能进行反应，还要看有多少反应物发生反应转变成了生成物，另外还要看反应的速率。如果反应物只有很少的量转变成生成物或反应的速率很小很小，那么我们只能说这个反应虽有自发进行的趋势，但仍然没有发生反应。所以要研究一个反应，首先要研究它的自发性问题，接下来就要看它进行的程度，也就是限度的问题，最后看反应速率的问题。好，这节我们就来看看反应限度的问题。【知识回顾】已知合成氨反应: n2(g)+3h2(g)2nh3(g)。在298k时:h=92.2kjmol1 s=198.2jk1 mol1 。请根据反应的焓变和熵变分析298k时合成氨反应能否自发进行。根据判据计算： hts=92.2kjmol1298k（198.2103kjk 1 mol1）=33.1 kjmol10该反应常温下能自发进行，这是否就足够了呢？【新课引入】可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态，你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗？反应到底进行到什么程度？为更准确的了解可逆反应的进程，定量的描述化学反应的限度，我们将学习一个新的概念化学平衡常数www#.zz*ste&p.co一、化学平衡常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂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=ww*w.zz#st%引导学生完成44页【交流与研讨】1、2两题 ，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，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；k值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。（2）判断正在进行的可逆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：qc=cp(c)cq(d)/cm(a)cn(b)，叫该反应的浓度商。qck ，反应向正反应方向进行qck ，反应处于平衡状态qck ，反应向逆反应方向进行（3）利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。二、使用平衡常数应注意的几个问题：、化学平衡常数只与 温度有关，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)co(g)+h2(g)，k=c(co)c(h2)/c(h2o) fe(s)+co(g)fe(s)+co2(g)，k=c(co2)/c(co)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)nh3(g)的平衡常数为k2， nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3；写出k1和k2的关系式： k1=k22 。 写出k2和k3的关系式： k2k3=1 。 写出k1和k3的关系式： k1k32=1 。三、某个指定反应物的转化率=100%或者=100%或者=100%转化率越大，反应越完全！四、【板书设计】第2节 化学反应的限度一、化学平衡常数 1.定义：在一定温度下，对于任何可逆反应：aa（g）+bb（g）cc（g）+ dd（g）， 无论起始浓度如何改变，反应达到平衡状态后各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值 2.表达式：k = 3.单位：（moll1）c+d-a-b4.k的意义： （1）k的大小反应了化学反应进行的限度（2）判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 浓度商：q = q v逆 q = k 处于平衡状态 v正 = v逆 q k 反应向逆向进行 v正 v逆 五、使用化学平衡常数应注意的四点问题1化学平衡常数k值的大小能够表示可逆反应进行的完全程度。一个反应的k值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。2化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 3.反应物或生成物中有纯固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，不计入平衡常数表达式中。4化学平衡常数与化学方程式的书写有关。若反应方向改变，则平衡常数变为原平衡常数的倒数。 六、检测题1一定条件下，向2 l密闭容器中充入4 mol x，2 mol y，发生反应：2x(g)y(g) 2z(g)，该反应的平衡常数的单位是 ()a(moll1)2bmoll1c(moll1)1 d(moll1)22对于反应3fe(s)4h2o(g) fe3o4(s)4h2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 ()akbkc增大h2o(g)的浓度或减小h2的浓度，会使平衡常数减小d改变反应的温度，平衡常数不一定变化3对于可逆反应：c(s)co2(g) 2co(g)，在一定温度下其平衡常数为k，下列条件的变化中，能使k发生变化的是 () a将c(s)的表面积增大b增大体系压强c升高体系温度d使用合适的催化剂4在2 000 k时，反应co(g)1/2o2(g) co2(g)的平衡常数为k，则相同温度下反应2co2(g) 2co(g)o2(g)的平衡常数为()a1/k bk2c(1/k)2 d(k)1/25在一定条件下，可逆反应2so2(g)o2(g) 2so3(g)达到平衡后，充入o2，则so2和o2的转化率()a都增大 b都减小c增大，减小 d减小，增大6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() ak1k2 bk1k2ck1k2 d.7在容积可变的密闭容器中，2 mol n2和8 mol h2在一定条件下发生反应，达到平衡时，h2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于()a5% b10%c15% d20%参考答案1. 【解析】k，故其单位为(moll1)1。【答案】c2. 【解析】纯固体、纯液体的浓度视为常数，不写入平衡常数的表达式中，故该反应的平衡常数k，k只与温度有关，与浓度、压强无关。【答案】b3. 【解析】化学平衡常数k只受温度的影响。【答案】c4. 【解析】2co(g)o2(g) 2co2(g)的平衡常数为k2，由于正、逆反应的平衡常数互为倒数，故2co2(g) 2co(g)o2(g)的平衡常数为(1/k)2。【答