高中化学《化学反应的限度》学案1 鲁科版选修4

第三课时 化学平衡常数【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4、正确理解浓度、温度对化学平衡的影响，并能利用勒夏特列原理加以解释。一、化学平衡常数1、定义： 。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= 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 （也叫 ）。K值越大，表示反应进行得 ，反应物转化率 ；K值越小，表示反应进行得 ，反应物转化率 。（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 进行QcK ，反应处于平衡状态QcK ，反应向 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 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 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 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= Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K= 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： 。 写出K2和K3的关系式： 。 写出K1和K3的关系式： 。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、有关化学平衡常数的计算：阅读45页例1和例2。完成47页交流与研讨。【过渡】我们知道：不同温度下物质的溶解度不同。那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液，当升高或降低温度至t1时：若：溶解度增大，固体溶质继续溶解，则V（溶解） V（结晶）溶解度减小，固体溶质析出，则V（溶解） V（结晶）那么溶解平衡状态被打破，继而建立一种新的溶解平衡，也就是说：条件改变，溶解平衡移动。 那么：化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持？当条件（浓度、压强、温度等）改变时，平衡状态是否也会发生移动？【实验探究一】：温度对化学平衡的影响（阅读教材48页实验）实验原理：实验现象：结论：v-t图表示：【实验探究二】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理： 实验步骤：向盛有5 ml0.005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 ml0.01mol/L KSCN溶液，溶液显红色。（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化；向另一支试管滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观察溶液颜色变化。（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液35滴，观察现象，填写下表。编号12步骤（1）滴加饱和FeCl3溶液滴加1 mol/L KSCN溶液现象步骤（2）滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论【思考与交流】1、 上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了改变？你是如何判断的？2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？【实验探究三】探究压强对化学平衡的影响1、实验装置：将16呈注射针头直接插入4号橡胶塞，用橡胶塞连接预先装有NO2和N2O4混合气体的32mm200mm试管（注：试管不得小于20mm200mm并用相应的橡胶塞）和100mL注射器，实验者侧立于黑板旁，一只手掌托住注射器，手指握住橡胶塞和试管，另一只手操作注射器，先将活塞往外拉到处，在试管后衬一张白纸，然后观察当活塞反复地从压回，又从拉向时，试管内混合气体颜色的变化。 2现象： 3结论： 五、化学反应速率、化学平衡、平衡移动三者之间的关系以一般反应：mA（气）+n B（气）= p C（气）+qD（气）+Q（千焦）通式为例来讨论浓度，温度，压强，催化剂等对三者的影响极其规律。反应特征改变条件vt图象改变条件瞬间达到平衡前平衡移动方向达到新平衡v正v逆v正与v逆的关系A转化率B转化率Q0升高温度降低温度Q 降低温度m+nV变小增大压强减小压强m+n=p+q加入惰性气体V不变=V变大=V变小增大压强减小压强m+np+q加入惰性气体V不变=V变大V变小增大压强减小压强 注:用“=”表示相等 “”表示升高或增加 “”表示降低或减少 “”表示无关或不变 “V”表示体积 “v”表示速率【练习】：1、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%)2、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：t70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：该反应化学平衡常数的表达式：K= c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) ；该反应为 吸热 （填“吸热”或“放热”）反应；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