太师庄中学高二化学选修4 化学反应原理导学案编制:王瑞燕审核:许文新张楠时间:4.2
第二章化学反应速率和化学平衡
化学平衡计算专题导学案
班级:小组:姓名:组内评价:教师评价:
【学习目标】1.理解转化率、百分含量、化学平衡常数的含义。
2.通过练习使学生掌握化学平衡的基本计算方法—三段式法。
3.培养学生逻辑思维能力和科学态度,培养学生归纳总结的能力。
【重点】化学平衡计算的基本方法。
【难点】化学平衡综合计算。
复习回顾
1.阿伏加德罗定律: 同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的。
2.化学平衡状态:指在一定条件下的里,,反应混合物中各
组分的浓度的状态。
3.化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到时,
与是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数
4. 反应物:平衡浓度= 。
生成物:平衡浓度=
合作探究
【例题】某温度下,在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中,充入SO2和O2各4 mol ,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应5 min后达到平衡,测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 % ,回答下列问题:
(1)用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。
(2)求混合气体中,SO3的物质的量分数。
(3)求SO2的转化率。
(4)求该反应的平衡常数。
【归纳总结】(1)化学平衡计算的基本方法是 .
(2)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论:
恒温、恒容时:p
1/p
2
= 恒温、恒压时:V
1
/V
2
=
(3)恒温、恒容时,密度之比与物质的量之比的关系:ρ
1/ρ
2
=
(4)化学反应速率表达式:。
(其中△C是)(5)A的百分含量= A的转化率=
以上两个公式的单位可用、,也可用,但必须单位统一。
(6)恒容时,化学反应速率之比= =。
【基础练习】1. PCl5的热分解反应为:PCl
5
(g)PCl3(g)+Cl2(g)
(1) 写出反应的平衡常数表达式:
(2) 已知某温度下,在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.15 mol/L。
计算该温度下的平衡常数。
【基础练习】2.合成氨反应N
2
(g)+3H
2
(g)=2NH
3
(g)在某温度下达到平衡时,各物质的浓度是
c(N
2
)=3mol/L, c(H
2
)=9mol/L, c(NH
3
)=4mol/L,求:
①该温度时的平衡常数;
②若NH
3
的起始浓度为0,求N
2
、H
2
的起始浓度。
拓展提升
1.将1molA(气)和3molB(气)混合后充入2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(气)+B(
气) 2C(气),10min后反应达到平衡,同温同压下测得反应前后气体的密度之比为9∶10。
求(1)A物质的平均反应速率。
(2)A物质的转化率。
(3)C物质的百分含量
(4)反应后气体的压强与反应前压强之比。
【课堂反思】关于三段式法需要注意哪些问题?
【作业】1 图像专题导学案;2 将归纳总结部分的内容整理到笔记本上
1
2
【课堂检测1】 要求规范列出三段式,过程不规范不得分。
1. 反应SO 2(g)+NO 2(g)SO 3(g) +NO (g), 若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L 的 SO 2(g)和NO 2(g)注入一密闭容器中,4min 后,当达到平衡状态时,测得容器中SO 2(g)的转化率为60%,试求在该温度下:
(1)求此反应的化学平衡常数。
(2)用SO 2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。
(3)求SO 3的百分含量。
2.(2011高考题)在容积可变的密闭容器中,2mol 2N 和8mol 2H 在一定条件下反应,达到平衡时,2H 的转化率为25%,则平衡时氨气的体积分数为多少?
【课后检测2】
1某温度下,在装有催化剂的容积为2 L 的反应容器中,充入SO 2和O 2各8 mol ,发生如下反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),反应4 min 后达到平衡,测得反应容器内混合气体的压强为原来的60 % ,
回答下列问题:
(1)用O 2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。
(2)求混合气体中,SO 3的物质的量分数。
(3)求SO 2的转化率。
(4)求该反应的平衡常数。
2.在一密闭溶器中,等物质的量的A 和B 发生反应: A(g)+
2B(g)
2C(g),反应达到平衡时,
若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为 ( ) A. 40% B. 50% C. 60% D. 70%
1【提高题】2012年全国高考27题.(15分)
光气(COCl 2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO 与Cl 2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 MnO 2+4HCl(浓)错误!未找到引用源。
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH 4)与CO 2进行高温重整制各CO ,已知CH 4、H 2和CO 的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol 、-285.8kJ/mol 和-283.0 kJ/mol ,则生成1 m 3
(标准状况)CO 所需热量为______ ____;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl 3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为________________;
(4)COCl 2的分解反应为COCl 2(g) 错误!未找到引用源。
Cl 2(g) + CO(g) △H = +108 kJ/mol 。
反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min 到14 min 的COCl 2浓度变化曲线来示出):
①计算反应在第8 min 时的平衡常数K = __________
②比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min 反应温度(T8)的高低:T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”); ③若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl 2) = ______mol/L ;
④比较产物CO 在2~3 min 、5~6 min 和12~13 min 时平均反应速率[平均反应速率分别以
υ(2—3)、υ(5—6)、υ(l2-13)表示]的大小____________;
⑤比较反应物COCl 2在5-6 min 和15-16 min 时平均反应速率的大小: υ(5-6) >υ(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是_______________。
2.在 5 L 的密闭容器中充入 2 mol A 气体和 1 mol B 气体,在一定条件下发生反应:2A (g )+B (
g )
2C (g ),达平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的
6
5,则平衡时A 的
物质的量分数为 ( )
A . 67%
B . 50%
C . 25%
D . 5%。