范文XX届高考化学化学平衡状态 化学平衡常数复习教案.docx

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范文XX届高考化学化学平衡状态化学平衡常数复习教案

XX届高考化学化学平衡状态化学平衡常数复习教案

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　　第六单元第2讲化学平衡状态化学平衡常数

　　解读与阐释

　　考纲要求

　　权威解读

　　.了解化学反应的可逆性。

　　2．了解化学平衡建立的过程。

　　3．理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

　　常见的考查形式：

①结合图像考查化学平衡建立的过程；②化学平衡状态的分析、判断及比较；③应用化学平衡常数进行有关计算判断反应进行的方向。

　　梳理与整合

　　一、可逆反应

　　导学诱思

　　向含有2mol的So2的容器中通入过量氧气发生2So2＋o22So3，充分反应后生成So3的物质的量____2mol。

　　教材回归

　　．定义

　　在________条件下，既可以向____反应方向进行，同时又可以向____反应方向进行的化学反应。

　　2．特点

　　反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都____于100%。

　　3．表示

　　在方程式中用“________”表示。

　　判断一个反应是否为可逆反应，一定要注意“相同条件下”“同时”，如2H2＋o2=====点燃2H2o与2H2o=====电解2H2↑＋o2↑因条件不同就不属于可逆反应。

　　二、化学平衡状态

　　导学诱思

　　对于N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3，若N2、H2、NH3的浓度不再随时间的改变而改变，是否达到平衡状态？

答：

____；若某一时刻，v正＝v逆，此时是否达到平衡状态？

答：

____。

　　教材回归

　　．化学平衡状态的建立

　　对一定条件下的某个可逆反应，在向一定容积的密闭容器中投入一定量反应物时，反应物的浓度最大。

反应开始后，反应物的浓度逐渐__________，生成物的浓度则由零开始逐渐________。

因此，反应开始时，v正最____，v逆为______。

随着反应的进行，v正逐渐________，v逆逐渐________。

反应进行到某一时刻，________________，此时，该可逆反应达到了________状态。

　　2．化学平衡状态及特征

　　化学平衡状态是指在一定条件下的________反应，当反应物和生成物中各组分的百分含量______________的状态。

　　特征

　　逆：

研究对象是________反应。

　　等：

v正____v逆____0。

　　动：

动态平衡，反应仍在进行。

　　定：

平衡后，各组分的浓度__________。

　　变：

条件改变，平衡________。

　　三、化学平衡常数

　　导学诱思

　　对于N2＋3H2

　　2NH3　ΔH＜0，若增大压强、增大N2浓度、升高温度、加入催化剂，k值将分别________、________、__________、________；如果k＝a，温度相同时，那么对于

　　2NH3

　　N2＋3H2反应的平衡常数为________。

　　教材回归

　　．概念

　　在________下，一个可逆反应达到______________时，生成物__________与反应物__________的比值是一个常数，用符号______表示。

　　2．表达式

　　对于一般的可逆反应mA＋nB

　　pc＋qD，在一定温度下达到平衡时，k＝________________________。

　　3．意义及应用

　　k值越大，正反应进行的程度________，反应物的转化率________。

　　k值越小，正反应进行的程度________，反应物的转化率________。

　　化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。

　　①若反应方向改变，则平衡常数改变。

　　②若方程式中各物质的计量数改变，则平衡常数改变。

　　在使用平衡常数时要注意以下两点：

化学平衡常数只与温度有关，与反应物生成物的浓度无关。

反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

　　理解与深化

　　一、化学平衡的标志

　　．绝对标志

　　v正＝v逆≠0

　　a.同一种物质的生成速率等于消耗速率b.在化学方程式两边的不同物质生成或消耗速率之　比等于化学计量数之比

　　各组分的浓度保持一定

　　a.各组分的物质的量浓度不随时间的改变而改变b.各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时　间的改变而改变c.各反应物的转化率不变

　　2．相对标志

　　反应体系中总压强不随时间变化。

　　3．综合分析

　　对于密闭容器中的可逆反应：

mA＋nB

　　pc＋qD，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况，是否达到平衡：

　　可能的情况举例

　　是否能判断

　　已达平衡

　　混合物体

　　系中各成

　　分的含量

　　①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定

　　平衡

　　②各物质的质量或各物质的质量分数一定

　　平衡

　　③各气体的体积或体积分数一定

　　平衡

　　④总压强、总体积、总物质的量一定

　　不一定平衡

　　正、逆反

　　应速率

　　的关系

　　①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正＝v逆

　　平衡

　　②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolc

　　不一定平衡

　　③v∶v∶v∶v＝m∶n∶p∶q

　　不一定平衡

　　④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD

　　不一定平衡

　　压强不变

　　①m＋n≠p＋q

　　平衡

　　②m＋n＝p＋q

　　不一定平衡

　　混合气体

　　的平均相

　　对分子质

　　量

　　①mr一定，当m＋n≠p＋q时

　　平衡

　　②mr一定，当m＋n＝p＋q时

　　不一定平衡

　　温度

　　任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时

　　平衡

　　气体的密度

　　密度一定

　　不一定平衡

　　颜色

　　反应体系内有色物质的颜色不变，就是有色物质的浓度不变

　　平衡

　　【例1】可逆反应：

2No2

　　2No＋o2，在容积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是。

　　①单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolNo2

　　②单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolNo

　　③用No2、No、o2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

　　④混合气体的颜色不再改变的状态

　　⑤混合气体的密度不再改变的状态

　　⑥混合气体的压强不再改变的状态

　　⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态　　　　　

　　A．①④⑥⑦

　　B．②③⑤⑦

　　c．①③④⑤

　　D．全部

　　二、化学平衡常数

　　．特点

　　对于反应mA＋nB

　　pc＋qD，k＝cpc•cqDcmA•cnB。

　　注意：

不要把反应体系中固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数的表达式中。

如：

caco3

　　cao＋co2　k＝c

　　cr2o2－7＋H2o

　　2cro2－4＋2H＋

　　k＝c2cro2－4•c2H＋ccr2o2－7

　　但非水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中。

如：

　　c2H5oH＋cH3cooHcH3cooc2H5＋H2o

　　k＝ccH3cooc2H5•cH2occ2H5oH•ccH3cooH

　　同一化学反应，化学方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。

如：

　　N2o4

　　2No2　k＝c2No2cN2o4＝0.36

　　/2N2o4

　　No2　k′＝cNo2c1/2N2o4＝0.36＝0.60

　　2No2

　　N2o4　k″＝cN2o4c2No2＝10.36≈2.8

　　因此书写化学平衡常数表达式及数值，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。

　　2．应用

　　利用k可以推测可逆反应进行的程度。

　　k的大小表示可逆反应进行的程度，k大说明反应进行程度大，反应物的转化率大。

k小说明反应进行的程度小，反应物的转化率小。

　　借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。

　　对于可逆反应aA＋bB

　　cc＋dD，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：

　　Q＝ccc•cdDcaA•cbB

　　Q＜k　反应向正反应方向进行，v正＞v逆＝k　反应处于化学平衡状态，v正＝v逆＞k　反应向逆反应方向进行，v正＜v逆

　　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；

　　若升高温度，k值减小，则正反应为放热反应。

　　k值与温度的关系

　　升高温度，化学平衡常数一定发生变化，当正反应是吸热反应时k值增大；反之，则减小。

　　【例2】已知某化学反应的平衡常数表达式为k＝cco2•cH2cco•cH2o，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：

　　t℃

　　700

　　800

　　830

　　000

　　200

　　k

　　.67

　　.11

　　.00

　　0.60

　　0.38

　　下列有关叙述不正确的是。

　　A．该反应的化学方程式是co＋H2o

　　co2＋H2

　　B．上述反应的正反应是放热反应

　　c．若在1L的密闭容器中通入co2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃，此时测得co2为0.4mol时，该反应达到平衡状态

　　D．若平衡浓度符合下列关系式：

cco23cco＝cH2o5cH2，则此时的温度为1000℃

　　三、化学平衡的计算

　　平衡常数与平衡转化率的计算，通常利用“三段式”列式求解。

所谓“三段式”就是在反应方程式下面，表示出“初始状态”“转化部分”“平衡状态”各组分的浓度或物质的量，进行列式求解。

　　例：

　　mA＋nBpc＋qD

　　起始：

　　a

　　b

　　0

　　0

　　转化：

　　mx

　　nx

　　px

　　qx

　　平衡：

　　a－mx

　　b－nx

　　px

　　qx

　　注意：

转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。

　　这里a、b可指物质的量等。

　　转化率＝反应物转化的物质的量反应物起始的物质的量×100%

　　【例3】在一定温度下，反应12H2＋12X2

　　HX的平衡常数为10。

若将1.0mol的HX通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX的最大分解率接近于。

　　A．5%

　　B．17%

　　c．25%

　　D．33%

　　实验与探究

　　化学平衡常数的测定

　　化学平衡常数是新课标新增的内容，是高考必考内容，随着改革的深入，对此知识点的考查形式越来越灵活，如结合定量实验对化学平衡常数进行测定。

　　实验典例

　　测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。

已知：

I2能与I－反应成I－3，并在溶液中建立如下平衡：

I2＋I－I－3。

通过测平衡体系中c、c和c，就可求得该反应的平衡常数。

　　Ⅰ.某同学为测定上述平衡体系中c，采用如下方法：

取V1mL平衡混合溶液，用cmol•L－1的Na2S2o3溶液进行滴定，消耗V2mL的Na2S2o3溶液。

根据V1、V2和c可求得c。

　　上述滴定时，可采用__________________________作指示剂，滴定终点的现象是________________________________________________________________________。

　　下列对该同学设计方案的分析，正确的是________。

　　A．方案可行，能准确测定溶液中的c

　　B．不可行，因为I－能与Na2S2o3发生反应

　　c．不可行，只能测得溶液中c与c之和

　　Ⅱ.化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数：

　　已知：

①I－和I－3不溶于ccl4；②一定温度下碘单质在四氯化碳和水的混合液中，碘单质的浓度比值即c〔I2ccl4〕c〔I2H2o〕是一个常数，且室温条件下kd＝85。

回答下列问题：

　　操作Ⅰ使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是________________。

　　试指出该操作中应注意的事项为____________________________。

　　下层液体中碘单质的物质的量浓度是________________________。

　　实验测得上层溶液中c＝0.049mol•L－1，结合上述有关数据，计算室温条件下反应I2＋I－I－3的平衡常数k＝__________________________。

　　答案与解析

　　梳理与整合

　　一、

　　导学诱思

　　＜

　　教材回归

　　．相同　正　逆

　　2．小

　　3．

　　二、

　　导学诱思

　　是　否

　　教材回归

　　．减小　增大　大　0　减小　增大　v正＝v逆　平衡

　　2．可逆　保持不变

　　可逆　＝　≠　保持不变　移动

　　三、

　　导学诱思

　　不变　不变　减小　不变　1a

　　教材回归

　　．一定温度　化学平衡状态　浓度幂之积　浓度幂之积　k

　　2.cpc•cqDcmA•cnB

　　3．越大　越大　越小　越小

　　理解与深化

　　【例1】A　解析：

本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断。

①中单位时间内生成nmolo2必消耗2nmolNo2，而生成2nmolNo2时，必消耗nmolo2，能说明反应达到平衡。

②不能说明。

③中无论达到平衡与否，化学反应速率之比都等于化学计量数之比。

④有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡。

⑤体积固定、气体质量反应前后守恒，密度始终不变。

⑥反应前后气体体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化。

⑦该反应反应前后气体体积不相等，由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，能说明反应达到平衡。

　　【例2】c　解析：

依平衡常数的表达式可知A正确；升高温度k减小，平衡左移，正反应为放热反应，B正确；5min后co、H2o、co2、H2的浓度分别为0.6mol•L－1、0.6mol•L－1、0.4mol•L－1、0.4mol•L－1，cco2•cH2cco•cH2o＝0.4mol•L－120.6mol•L－12＜1，平衡向右移动，c错误；cco2•cH2cco•cH2o＝35，D正确。

　　【例3】B　解析：

本题考查平衡常数、分解率的计算。

设分解率为x。

　　12H2　＋　12X2

　　HX

　　始态

　　　0

　　　0

　　mol•L－1

　　平衡态

　　2xmol•L－1

　　2xmol•L－1

　　mol•L－1

　　k＝1－x12x1212x12＝10

　　解得x＝16，分解率约为17%。

　　实验与探究

　　答案：

淀粉　溶液由蓝色变无色，且半分钟后颜色不再改变

　　c

　　分液漏斗　分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出

　　0.085mol•L－1　961

　　解析：

消耗I2，c降低，平衡I2＋I－I－3左移，所以选c；n＝0.0017mol，n＝0.0017mol÷2＝0.00085mol，c〔I2〕＝0.00085mol0.01L＝0.085mol•L－1；85＝0.085

　　mol•L－1c〔I2H2o〕，c〔I2〕＝0.001mol•L－1，溶液中的c＝0.1mol•L－1－0.049mol•L－1＝0.051mol•L－1，k＝cI－3cI－•cI2＝961。