苏教版选修四2.2 化学反应的方向和限度第3课时版（含解析） 学案.doc

第3课时化学平衡常数目标要求1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反应进行程度的判断。3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。一、化学平衡常数1表达式对于一般的可逆反应：aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：k。2意义(1)k值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之就转化越不完全，转化率就越小。(2)k只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。二、反应物的平衡转化率1定义物质在反应中转化量与起始量的比值。2表达式100%100%。3意义反应物的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。知识点一化学平衡常数1关于化学平衡常数的叙述，正确的是()a只与化学反应方程式本身和温度有关b只与反应的温度有关c与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响d只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数答案a解析大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。21 000 k时反应c(s)2h2(g)ch4(g)的k8.28107，当各气体物质的量浓度分别为h2 0.7 moll1、ch4 0.2 moll1时，上述反应()a正向移动 b逆向移动 c达到平衡 d不一定答案a解析q0.408qv逆。知识点二转化率3在某温度下，将2 mol a和3 mol b充入一密闭容器中发生反应：aa(g)b(g)c(g)d(g)，5 min后达平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(a)ac(b)c(c)c(d)。若在温度不变的情况下，将容器的容积扩大为原来的10倍，a的转化率不发生变化，则b的转化率为()a60% b24% c12% d40%答案d4在一定条件下，so2和o2发生如下反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)h0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(m)1 moll1，c(n)2.4 moll1。达到平衡后，m的转化率为60%，此时n的转化率为_；(2)若反应温度升高，m的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(m)4 moll1，c(n)a moll1；达到平衡后，c(p)2 moll1，a_。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(m)c(n)b moll1，达到平衡后，m的转化率为_。思路点拨：解答本题要把握以下两点：(1)运用三段式求出平衡转化率。(2)温度不变平衡常数不变。答案(1)25%(2)增大(3)6(4)41.4%解析m(g)n(g)p(g)q(g)12.4 0 0160%160%160% 160%0.4 1.80.6 0.6n的转化率为100%25%。(2)由于该反应正反应吸热，温度升高，k增大，平衡右移，则m的转化率增大。(3)温度不变，平衡常数不变，k，a6。(4)根据(3)的结果，设m的转化率为x，则k，则，x41.4%。6某温度下，将h2和i2各0.1 mol的气态混合物充入10 l的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(h2)0.008 moll1。(1)求该反应的平衡常数。(2)在上述温度下，该容器中若通入h2和i2蒸气各0.2 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。答案(1)平衡常数为0.25(2)c(h2)c(i2)0.016 moll1，c(hi)0.008 moll1解析(1)依题意可知，平衡时c(h2)0.008 moll1，消耗c(h2)0.002 moll1，生成c(hi)0.004 moll1h2i22hi起始时各物质浓度(moll1)0.010.01 0平衡时各物质浓度(moll1)0.008 0.0080.004k0.25。(2)依题意可知，c(h2)0.02 moll1，c(i2)0.02 moll1。设h2的消耗浓度为x，则：h2i22hi平衡时物质浓度(moll1)0.02x0.02x2x因为k不随浓度发生变化，只与温度有关，则有：k0.25，解得x0.004 moll1。平衡时c(h2)c(i2)0.016 moll1，c(hi)0.008 moll1。7合成氨反应n2(g)3h2(g)高温、高压催化剂2nh3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(n2)3 moll1，c(h2)9 moll1，c(nh3)4 moll1，求：该温度时的平衡常数；n2、h2的起始浓度。答案k7.32103 c(n2)5 moll1c(h2)15 moll1解析k7.3103n23h2 2nh3起始xy 0平衡3 moll19 moll1 4 moll1cx3 moly9 moll14 moll1x5 moll1y15 moll18在一个容积为500 ml的密闭容器中，充入5 mol h2和2 mol co。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2h2(g)co(g)ch3oh(g)，经过5 min后达到平衡状态。若此时测得ch3oh蒸气的浓度为2 moll1，求：(1)以h2的浓度变化表示的该反应的速率；(2)达平衡时co的转化率；(3)该温度下的k。答案(1)v(h2)0.8 moll1min1(2)50%(3)0.028l2mol2解析设co反应的浓度为x，则h2反应的浓度为2x，由题意可得：c(起始h2)5 mol/0.5 l10 moll1，c (起始co)2 mol/0.5 l4 moll1， 2h2(g)co(g)ch3oh(g)起始浓度：10 moll1 4 moll10反应浓度：2x x 2 moll1平衡浓度：102x 4x 2 moll1解得：x2 moll1102x6 moll14x2 moll1(1)v(h2)c(h2)/t4 moll1/5 min0.8 moll1min1(2)(co)c(反应co)/c(起始co)100%2 moll1/4 moll1100%50%(3)kl2mol20.028 l2mol2练综合拓展9氨是重要的氮肥，合成原理为：n2(g)3h2(g)高温、高压催化剂2nh3(g)h92.4 kjmol1。回答下列问题：(1)写出平衡常数k的表达式_，如果降低温度，该反应k值_，化学反应速率_，n2的转化率_。(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)在500、20 mpa时，将n2、h2置于一个容积为2 l的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示，回答下列问题： 10 min内以nh3表示的平均反应速率为_。在1020 min内，nh3浓度变化的原因可能是()a使用了催化剂 b缩小容器体积c降低温度 d增加nh3物质的量第1次平衡的时间为：_，第2次平衡的时间为：_，第1次平衡：平衡常数k1_(带数据的表达式)，第2次