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1、高二化学教案：化学反应的方向及判据教学设计高二化学教案：化学反应的方向和限度学案教学设计 本文题目：高二化学教案：化学反应的方向和限度学案 其次单元 化学反应的方向和限度 第1课时化学反应的方向 目标要求1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 一、化学反应的方向 1.化学反应具有方向性，很多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。 2.自发反应：在肯定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。 二、推断化学反应方向的依据 1.能量判据 自然界中的自发过程，都
2、有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向;绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 2.熵判据 (1)熵 用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为S。单位：J?mol-1?K-1。 (2)熵值大小的比较 同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)S(l)S(s)。 (3)熵变：反应前后体系熵的改变，符号为S。 若发生改变后体系的混乱度增大，该过程的S0，反之，S (4)熵变与化学反应自发性关系 S0，反应自发进行;S 3.复合判据 体系能量降低(H0)都有促使反应自发进行的倾向，推断
3、反应的自发性必需综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时： (1)当H0时，反应自发进行。 (2)当H0，S (3)当H (4)当H0，S0时，反应在较高温度下自发进行。 学问点一能量判据 1.试验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是() A.全部的放热反应都是自发进行的 B.全部的自发反应都是放热的 C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D.焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据 答案C 解析多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是全部自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯
4、一因素”。 2.下列自发反应可用焓判据来说明的是() A.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ?mol-1 B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ?mol-1 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-286 kJ?mol-1 D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.2 kJ?mol-1 答案C 解析从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。 学问点二熵判据 3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法
5、正确的是() A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B.碳酸铵分解是因为外界赐予了能量 C.碳酸铵分解是吸热反应，依据能量判据不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案A 解析(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行;依据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值肯定增大。 4.摩尔熵是单位物质的量的物质在肯定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小依次。 (1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。 (2)气态苯、液态苯、固态苯。 答案(1)S(气态甲醇) 解析一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值
6、也越大;对于同一种物质，S(g)S(l)S(s)。依据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇) 学问点三复合判据 5.某反应：A=B+C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程H、S的推断正确的是() A.H0、S C.H0 D.H0、S0 答案D 解析由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。依据H和S对反应方向的共同影响可推知：H0，S0。 6.下列反应中，常温常压下肯定不能自发进行的是() A.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) H=-78.03 kJ?mol-1 S=+1 110 J?mol-1?K-1 B.CO(g)=C(s，石墨)+12
7、O2(g) H=110.5 kJ?mol-1 S=-89.36 J?mol-1?K-1 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) H=-444.3 kJ?mol-1 S=-280.1 J?mol-1?K-1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H=37.30 kJ?mol-1 S=+184.05 J?mol-1?K-1 答案B 练基础落实 1.下列说法中正确的是() A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B.自发反应肯定是熵增大，非自发反应肯定是熵减小或不变的反应 C.自发反
8、应在恰当的条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 答案C 解析放热反应经常是简单进行的过程，吸热反应有些也是自发的;自发反应的熵不肯定增大，可能减小，也可能不变;过程的自发性只能用于推断过程的方向，是否能实现还要看详细的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简洁地单一运用。故选C。 2.下列对熵的理解不正确的是() A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B.体系越有序，熵值越小;越混乱，熵值越大 C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D.25 、1.01105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应 答案C 解析体系都有从有序自发转变为
9、无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。 3.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的志向气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子马上都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量改变的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是() A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向改变的过程，即熵增大的过程 B.此过程为自发过程，而且没有热量的汲取或放出 C.此过程从有序到无序，混乱度增大 D.此过程是自发可逆的 答案D 解析依据题意H=0，S0，由H-TS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。 4.已知在等温条件下，化学反应方向的判据为： H-TS H-TS=0，反
10、应达平衡状态; H-TS0，反应能逆向自发进行。 (其中H为焓变，S为熵变，T为热力学温度，单位为K) 设反应A(s)=D(g)+E(g)H-TS=(-4 500+11T)J?mol-1，要防止反应发生，温度必需() A.高于409 K B.低于136 K C.高于136 K而且低于409 K D.低于409 K 答案A 5.25 和1.01105 Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.7 kJ/mol，自发进行的缘由是() A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵削减的反应 D.熵增大效应大于能量效应 答案D 练方法技巧 6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
11、 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.51 kJ?mol-1 C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H=-395.41 kJ?mol-1 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是() A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 C.金刚石比石墨更稳定 D.金刚石比石墨能量低 答案B 解析由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1 mol石墨转化为1 mol金刚石需汲取1.9 kJ的热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。 点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：
12、体系趋于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不肯定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只运用能量判据来确定改变过程的方向是片面的。对详细反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应简单进行的方向。 7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的方法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参加大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H=
13、-113 kJ?mol-1，S=-145 J?mol-1?K-1。下列说法中错误的是() A.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量 B.该反应常温下不能自发进行，因此须要高温柔催化剂条件 C.该反应常温下能自发进行，高温柔催化剂条件只是加快反应的速率 D.汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒 思路点拨：解答本题要留意以下两点： (1)利用G=H-TS推断反应的方向。 (2)留意反应发生的条件。 答案B 解析因为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，298 K时，H=-113 kJ/mol，S=-145 J?mol-1?K-1，说明该反应为放热反应，且是熵减的
14、反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常温时G=H-TS=-113 kJ?mol-1-298 K(-14510-3 kJ?mol-1?K-1)=-69.79 kJ?mol-1 练综合拓展 8.某化学科研小组探讨在其他条件不变时，变更某一条件对反应可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示化学平衡的影响，得到如图所示图象(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，表示平衡转化率，表示体积分数)： 分析图象，回答下列问题： (1)在图象反应中，若p1p2，则此正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数_(填“削减”或“增大”)的反应，由此推断，此反应自发进行，必需满意的条件是_
15、。 (2)在图象反应中，T1_T2(填“”、“ (3)在图象反应中，若T1T2，则该反应能否自发进行? 答案(1)放热削减低温(2)放热(3)能自发进行 解析本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等学问点。反应中恒压下温度上升，(A)减小，即上升温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，Hp2知恒定温度时压强越大，(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数削减的反应(a+bc)，即为熵减反应，ST2;温度越高，平衡时C的物质的量越小，即上升温度平衡 向左移动，则正反应为放热反应，HT2，恒压下温度越高(A)越小，说明上升温度平衡向左移动，正反应为放热反应，H 9.已知，
16、一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。 (1)已知2CO(g) CO2(g)+C(s)，T=980 K时H-TS=0。当体系温度低于980 K时，估计H-TS_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同);当体系温度高于980 K时，估计H-TS_0。 (2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为 SiO2(s)+4HF(g)=SiF4(g)+2H2O(g) H(298.15 K)=-94.0 kJ?mol-1 S(298.15 K)=-75.8 J?mol-1?K-1，设H和S不随温度而改变，则此反应自发进行的温度是_。 答案(1)小于大于(2)小于1 2
17、40 K 解析(1)C(s)+CO2(g)?2CO(g)的反应为吸热反应，H0，则2CO(g)?CO2(g)+C(s)为放热反应，H980 K时，H-TS0。 (2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有H-TS 即-94.0 kJ?mol-1-T(-75.8 J?mol-1?K-1)10-3 kJ?J-1 T 10.在298 K时，下列反应的H依次为： C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H1=-1 366.8 kJ?mol-1 C(石墨)+O2(g)=CO2(g)H2=-393.5 kJ?mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H3=-285.8
18、kJ?mol-1 乙醇(C2H5OH)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为： 161.0 J?mol-1K-1、130.6 J?mol-1K-1、5.74 J?mol-1K-1、205.3 J?mol-1K-1，则298 K时，由单质生成1 mol乙醇的H、S及H-TS分别为多少? 答案-277.6 kJ?mol-1-344.93 J?mol?L-1?K-1-174.8 kJ?mol-1 解析H=2H2+3H3-H1 =2(-393.5 kJ?mol-1)+3(-285.8 kJ?mol-1)-(-1 366.8 kJ?mol-1)=-277.6 kJ?mol-1 S=161.0 J?mol-1K-
19、1 -3130.6 J?mol-1K-1 -25.74 J?mol-1K-1 -1/2205.3 J?mol-1K-1 =-344.93 J/(mol?K) G=H-TS =-277.6 kJ?mol-1-298 K(-344.9310-3 kJ?mol-1?K-1)=-174.8 kJ?mol-1 第2课时化学平衡状态 目标要求1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。2.理解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡的特征。 一、可逆反应 1.概念 在肯定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N2+3H2 2NH3。 2.特点 (1)同一条件下，正反应和逆反
20、应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行究竟，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 二、化学平衡状态 1.含义 在肯定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中全部参与反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。 2.特征 逆：可逆反应等：v正=v逆定：物质恒定 动：动态平衡，反应没停止变：条件变，平衡移动 三、化学平衡状态的推断 1.看v(正)与v(逆)是否相等。 2.看体系中的各物质是否保持恒定。 学问点一可逆反应 1.下列反应属于可逆反应的是() A.H2和O2点燃生成H2O的反应与H
21、2O电解生成H2和O2的反应 B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4 C.Cl2溶于水 D.Na2O溶于水 答案C 解析A、B项的反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应;D项反应能进行究竟，不属于可逆反应;同一条件下，Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应。 2.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol?L-1、0.3 mol?L-1、0.2 mol?L-1，在肯定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是() A.Z为0.3 mol?L-1
22、B.X2为0.2 mol?L-1 C.Y2为0.4 mol?L-1 D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol?L-1 答案A 解析可逆反应中，反应体系中各物质肯定共存，假如B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不行能的，A选项符合题意;又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么改变，总物质的量不会变更，总浓度也不会变更，即：c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6 mol?L-1。 学问点二化学平衡状态的判定 3.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)已达到平衡状态的是() A.1 mol HH键断裂的同时有1 mol HI键形成
23、B.1 mol HH键断裂的同时有2 mol HI键形成 C.1 mol II键断裂的同时有2 mol HI键形成 D.1 mol HH键断裂的同时有1 mol II键形成 答案D 解析断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题便可解决。 4.在肯定条件下，反应：2NO+O2 2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标记的描述中，错误的是() A.混合气体的总分子数不再改变 B.混合气体的颜色不再改变 C.容器的总压强不再改变 D.混合气体的总质量不再改变 答案D 解析
24、该反应为物质的量变更的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的变更、总分子数的变更、颜色的变更，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何状况下都不发生改变。 5.在肯定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标记是() A.单位时间生成n mol的A2，同时生成n mol的AB B.容器内的总压强不随时间的改变而改变 C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.平均相对分子质量不随时间改变而改变 答案C 解析该反应是等体积反应，压强不随时间改变，不能证明为平衡状态。平均式量不随时间改变也不能证明为平衡状态。假如不是等体积反应，则这两种状况
25、都能证明为平衡状态。 练基础落实 1.在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在肯定条件下起先反应，在达到平衡后，18O存在于() A.只存在于氧气中 B.只存在于SO3中 C.只存在于SO2和SO3中 D.SO2、SO3、O2中都存在 答案D 解析该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在;化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O存在于SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O又可以转化到SO2中。 2.可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的改变来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是() A.av正(A)=bv正(B) B.bv正
26、(A)=av逆(B) C.av正(C)=cv正(A) D.av正(A)=bv逆(B) 答案B 解析当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式：若用同一物质表示：v正=v逆;若用不同物质表示v逆v正=化学方程式中的化学计量数之比。依据化学方程式中A、B、C间的计量关系，可知上述四个选项中，只有bv正(A)=av逆(B)表示正、逆反应速率相等。 3.可逆反应2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是() A.容器内压强不随时间改变而改变 B.混合气体总分子数不随时间改变而改变 C.混合气体的颜色不再变更 D
27、.c(H2)与c(I2)保持相等 答案C 解析该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。 4.可逆反应：2NO2 2NO+O2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标记是() 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度改变表示的反应速率之比为221的状态混合气体的颜色不再变更的状态混合气体的密度不再变更的状态混合气体的平均相对分子质量不再变更的状态 A. B. C. D. 答案A 5.3 mol H
28、2和1 mol N2放入密闭容器中，运用催化剂发生反应：N2+3H2 2NH3，从反应起先到平衡过程中，不行能出现的是() A.2 mol NH3 B.0.5 mol NH3 C.0.9 mol N2 D.H2和NH3物质的量相等 答案A 解析可逆反应不行能进行究竟。当生成2 mol NH3时，N2和H2的物质的量均为0，这种状况不行能出现。 练方法技巧 6.在肯定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生改变时，表明下述反应： A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态() 混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量物质C的百分含
29、量各气体的物质的量 A. B. C. D. 思路点拨：解答本题须要留意以下两点： (1)推断反应达到平衡状态的根本标记是v(正)=v(逆)和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。 (2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。 答案A 解析A(s)+2B(s) C(g)+D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是推断是否达到平衡的标记。 7.某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在肯定条件下发生反应：A+3B 2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(
30、) 原混合气体的体积为1.2V L原混合气体的体积为1.1V L反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L 反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L A. B. C. D. 答案A 解析设起始A和B的体积分别为a、b A+3B ?2C 起始的体积(L) a b 0 转化的体积(L) 0.05V 0.15V 10%V 平衡时体积(L) a-0.05V b-0.15V 10%V a-0.05V+b-0.15V+10%V=V a+b=1.1V 8.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)H 下列说法不正确的是() A.上升温度可使该反应的逆反应速率降低 B.反应
31、达平衡后，CO的反应速率保持不变 C.运用高效催化剂可有效提高正、逆反应速率 D.单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为21时，反应达到平衡 答案A 解析此反应的正反应是放热反应，上升温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆移，故A错;加入催化剂，能同等程度地提高正、逆反应速率，故C正确;平衡时，各成分的反应速率保持不变，但不为0，故B正确;消耗CO为v(正)，消耗N2为v(逆)，当单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为21时，均换算为CO的反应速率，得v(正)=v(逆)，达平衡，故D正确。 练综合拓展 9.在200 时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭
32、容器中，发生反应：I2(g)+H2(g) 2HI(g)。 (1)反应刚起先时，由于c(H2)=_，c(I2)=_，而c(HI)=_，所以化学反应速率_最大，而_最小(为零); (2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的改变趋势为c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v正_，而v逆_; (3)当反应进行到v正与v逆_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将_。 答案(1)aV mol?L-1bV mol?L-10v正v逆 (2)减小减
33、小增大减小增大 (3)相等保持不变 10.有A、B、C三种气体，若起始时取1 mol A与2 mol B发生反应：A+2B 2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，则达到平衡时A的物质的量是_。 答案0.5 mol 解析依据反应的化学方程式知，v(A)v(B)v(C)=122，则c(A)c(B)c(C)=122，此时可推断c(B)=c(C)，因为此反应中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，则B消耗了原来的一半，即1 mol，同时A消耗了0.5 mol。 11.将肯定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽视CO2)放入肯定体积的密闭容器
34、中，550 时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积削减了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液汲取O2，气体的体积又削减了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数) 请回答下列问题： (1)推断该反应达到平衡状态的标记是_。(填字母) a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变 c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 e.容器中混合气体的密度保持不变 (2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 _。 (填字母)
35、a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2 c.变更反应的催化剂 d.上升温度 (3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。 (4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克? 答案(1)bc(2)b(3)消耗氧气的物质的量： 0.7 mol-5.6 L22.4 L?mol-1=0.45 mol 反应的n(SO2)=0.45 mol2=0.9 mol，生成的n(SO3)=0.9 mol SO2和SO3的物质的量之和：21.28 L22.4 L?mol-1=0.95 mol 反应前SO2的物质的量为：0.95 mol SO2的转化率：0.9 mol0.95 m
36、ol100%=94.7% (4)在给定条件下溶液呈强酸性，不会产生BaSO3沉淀，因此m(BaSO4)=0.90 mol5%233 g?mol-1=10.5 g 解析(1)由定义推断b正确;由于恒温恒容下的非等体积反应，压强不变说明气体的总物质的量不变，反应达平衡，c正确;由=mV中m和V都是定值，故也始终不变，无法推断是否达到平衡，e错误;SO2和SO3的浓度大小关系不能作为平衡判定标记，a错;d中SO3的生成速率和SO2的消耗速率随意时间点都相等，d错。 (2)由化学平衡的影响因素可知：恒容下充入N2不变更反应混合物各成分浓度，平衡不移动;充入O2则增大了反应物O2的浓度，提高了SO2的转
37、化率;催化剂不变更平衡，无法影响SO2的转化率;上升温度会使平衡逆向移动，降低SO2的转化率。 (3)由信息知消耗氧气的物质的量：0.7 mol-5.6 L22.4 L?mol-1=0.45 mol;反应达平衡时SO2和SO3的总物质的量为：21.28 L22.4 L?mol-1=0.95 mol，因为SO2和SO3的消耗和生成关系为11，所以初始SO2的总量也是0.95 mol;反应的n(SO2)=0.45 mol2=0.9 mol，生成的n(SO3)=0.9 mol。 所以(SO2)=0.9 mol0.95 mol100%=94.7%。 (4)在给定条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀
38、，因此m(BaSO4)=0.9 mol5%233 g?mol-1=10.5 g。 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推断。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)，当在肯定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K=cc?C?cd?D?ca?A?cb?B?。 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改变无关。 二、
39、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 =nn始100%=cc始100%。 3.意义 反应物的平衡转化率表示在肯定温度和肯定起始浓度下反应进行的限度。 学问点一化学平衡常数 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 解析大量试验证明，化学平衡常数确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。 2.1 000 K时反应C(s)+
40、2H2(g) CH4(g)的K=8.28107，当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol?L-1、CH4 0.2 mol?L-1时，上述反应() A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不肯定 答案A 解析Q=0.2?0.7?2=0.408 Q 学问点二转化率 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)a?c(B)=c(C)?c(D)。若在温度不变的状况下，将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生改变，则B的转化率为() A.60% B.24% C.12% D.40% 答案D 4.在肯定条件下，SO2和O2发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H (1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=_。 (2)降低温度，该反应的K值_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，二氧化硫的转化率_