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1、第第 2 2 节节化学反应的限度（第化学反应的限度（第 1 1 课时）课时）【教学重点】化学平衡常数的含义及表示、化学平衡常数的应用。化学平衡的计算【教学重点】化学平衡常数的含义及表示、化学平衡常数的应用。化学平衡的计算【教学过程】【教学过程】一、可逆反应与化学平衡一、可逆反应与化学平衡1 1特点：可逆反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。反应物、生成物共存特点：可逆反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。反应物、生成物共存2 2化学平衡状态的标志：化学平衡状态的标志：【即时训练】【即时训练】1 1在密闭容器中，一定条件下进行反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）下
2、列叙述中可以说明反应已达平衡状态的是O2的浓度不再发生变化SO2、O2与 SO3的物质的量之比为 2：1：2反应物的总质量不再变化SO2的消耗速率等于 SO3的生成速率SO2的消耗速率等于 O2的生成速率的两倍 体系的平均摩尔质量不再变化体系内气体的密度不再变化方法指导：确定反应是否达到平衡状态的标志：正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的浓度或体积分数保持不变。对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。二、化学平衡常数二、化学平衡常数【交流研讨交流研讨】分析课本 42 页表中数据【结论结论】不管 H2，I2和 HI 的浓度是多大，只要保持反应体
3、系的不变，达到化学平衡状态后，就为常数。【概括整合概括整合】对于一般的反应 aA+bBcC+dDK=，当温度一定时，K 为，称为，简称为。上式称为该反应的化学平衡常数表达式。单位是【注意注意】1化学平衡常数只与温度有关，对于确定的反应，温度不变，化学平衡常数不变。2固体和纯溶剂浓度为常数不写入平衡常数表达式中3对同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，K 越，说明反应进行的越。【即时训练】【即时训练】2 2写出反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断 K 的单位。【交流【交流 研讨】研讨】先填完课本 43 页表格，再做以下小结：对于同一化学反应
4、，由于不同，各反应物、生成物的不同，平衡常数的表达式就不同。对于一个给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数之间关系是互为.平衡常数的单位也与相对应。【即时训练】【即时训练】3 3 在 2000K 时，反应 CO(g)+1/2O2(g）CO2（g）的平衡常数为 K，则相同温度下（1）反应 2CO(g)+O2(g）2CO2（g）的平衡常数为（）；（2）CO2（g）CO(g)+1/2O2（g）的平衡常数为（）；（3）反应 2CO2（g）2CO(g)+O2（g）的平衡常数为（）A 1/KB K2 2C（1/K）2 2D（K）-1/2-1/2【K K 的应用的应用】判断可逆反应是否达到平衡状态及可逆反应进
5、行的方向对化学反应 aA+bBcC+dD 的任意状态，称为浓度商。浓度商。符号。当 QK 时，反应已达平衡；当 QK 时，反应向进行，当 QK 时，反应向进行。【即时训练】【即时训练】4 4 已知 800C 时，化学反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2（g），K=1，试推导在下列浓度下反应进行的方向序号CO（molL1）H2O（molL1）CO2（molL1）H2（molL1）123三、平衡转化率三、平衡转化率(A)=2、平衡转化率的有关计算【例例 1 1】对于反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，若在一定温度下，将 0.1mol 的 SO2(g)和 0.06mol O2
6、(g)注入一体积为 2L 的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有 0.08mol 的 SO3(g)，试求在该温度下此反应的平衡常数及SO2(g)、O2(g)的平衡转化率。解：小结小结：一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能。因此，脱离具体的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。【即时训练】【即时训练】5 5在密闭容器中，将 NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2反应进行方向0.31.00.80.50.31.60.40.50.70.40.61.71、表达式：对于化学反应aA+bBcC+dD，反应物 A 的平衡转化率可表示为：2
7、NO+O2，平衡时NO2=0.06molL1，O2=0.12molL1.试求该温度下反应的平衡常数及NO2的转化率。【例例 2 2】在 1200时测得下列反应达平衡时,K=2.25。CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从 CO2(g)和 H2(g)开始，且 CO2(g)和 H2(g)的初始浓度均为 0.0100 molL度及 CO2(g)和 H2(g)平衡转化率。【交流研讨】【交流研讨】见课本 46 页表格，分析表中数据，得出什么结论？1时，计算各物质的平衡浓小结小结：提高氢气在原料气中的比例，可使二氧化碳的平衡转化率；反之，提高二氧化碳在原料气中的比例，可使氢气的平衡转化
8、率。【课堂检测】【课堂检测】1、关于 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是（）2、在一密闭烧瓶中注入 NO2，发生反应 2 NO2该可逆反应已经达到平衡状态的是（）N2O4（N2O4为无色气体），下列情况不能说明A、体系颜色不变B、N2O4浓度不再变化C、NO2的消耗速率等于其生成速率D、混合物总的质量不变3、298K 时，向某密闭容器中充入N2、O2，发生反应 N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡。写出该反应的平衡常数表达式；若某温度时，K=110-10-10，测得平衡时 N2与 O2的浓度均为 1molL1，试求 NO 的平衡浓度；保持温度不
9、变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO 浓度分别为 10 molL1、10 molL1、110-3-3molL1，此时该反应是否达到平衡状态？若未达到平衡，反应应向方向进行。4、反应 2SO2(g)+O2(g)此反应的平衡常数。解：【课后练习】【课后练习】2SO3(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2molL1的 SO2(g)和O2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中 SO2(g)的转化率为 80%，试求在该温度下1一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡状态标志的是()C 的生成速率与 C 的消耗速率相等单位时间内生成 a mol
10、A，同时生成 3a mol BA、B、C 的浓度不再变化C 的物质的量不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总物质的量不再变化单位时间消耗 a mol A，同时生成 3a mol BA、B、C 的分子数之比为 132ABCD2将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)2HI(g)H2(g)I2(g)11达到平衡时，c(H2)0.5molL，c(HI)4molL，则此温度下反应的平衡常数为A9 mol2L2B16 mol2L2C20 mol2L2D25 mol2L23在一定温度下将 3 mol CO2和 2 mol H2混合于 2 L 的
11、密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式K_。(2)已知在 700 时，该反应的平衡常数K10.6，则该温度下反应CO(g)H2O(g)CO2(g)1111H2(g)的平衡常数 K2_，反应 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的平衡常数 K32222_。(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。(填编号)A容器中压强不变Bc(CO2)c(CO)C生成 a mol CO2的同时消耗 a mol H2D混合气体的平均相对分子质量不变4在 1L 密闭容器中通入 CO2、H2各 2mol，在一定条件下发生反应：CO2+H2CO
12、+H2O，回答下列问题：（1）在 830条件下，反应达到平衡时 CO2的浓度为 1molL-1。该条件下平衡常数K1=，H2的转化率为；（2）在（1）的基础上，压缩容器体积至0.5L。该条件下的平衡常数为K3。则K3_K1（填“大于”、“小于”或“等于”）。理由是。5、恒温下，在容积为2 L 的恒容密闭容器 A 中通入 1 mol N2与 1mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3 H2(g)2NH3(g)，H0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。（1）此温度时该反应的K 为_。（2）若在此温度下，向另一容积为1 L 的恒容容器 B 中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol 充入 N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态(填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向方向进行。6、2014山东 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)2NO(g)Cl2(g)(1)4NO2(g)2NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10()2ClNO(g)K2H2”“”或“”)，平衡常数 K2(填“增大”“减小”或“不变”)。若 要 使 K2减 小，可 采 取 的 措 施是。