有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算的教案.doc

有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算的教案 一.教學(xué)內(nèi)容： 化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算 二.教學(xué)目標(biāo)： 理解條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，理解化學(xué)平衡常數(shù)的意義；掌握化學(xué)平衡的計(jì)算。 三.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 化學(xué)平衡的計(jì)算的解題方法及技巧 四.教學(xué)過程： （一）化學(xué)平衡常數(shù)： pC（g）qD（g） （二）有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算： 可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡： mA（g）nB（g） pC（g）qD（g） 起始（mol/L）ab00 轉(zhuǎn)化（mol/L）x（n/m）x（p/m）x（q/m）x 平衡（mol/L）axb（n/m）x（p/m）x（q/m）x 平衡時(shí)：A的轉(zhuǎn)化率（x/a）100% 【典型例題】 例1.CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白： COHb?O2O2Hb?CO 實(shí)驗(yàn)表明，Hb?CO的濃度即使只有Hb?O2濃度的2%，也可造成人的智力損傷。抽煙后，測得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為106mol?L1和102mol?L1，并已知37時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K220，那么，此時(shí)HbCO的濃度是Hb?O2的濃度的多少倍？ 生成物濃度的冪次方乘積與反應(yīng)物濃度的冪次方乘積之比是常數(shù)，可得： 又因?yàn)椋悍尾康目諝釩O和O2的濃度分別為106mol?L1和102mol?L1，則： 則有： 2.2% CO2（氣）H2（氣）放熱反應(yīng)；在850時(shí)，K1。 （1）若升高溫度到950時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K_l（填“大于”、“小于”、或“等于”） （2）850時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，則：當(dāng)x5.0時(shí)，上述反應(yīng)向_（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是_。 （3）在850時(shí)，若設(shè)x5.0和x6.0，其它物質(zhì)的投放量不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%，b%，則a_b（填“大于、小于或等于”） CO2（氣）H2（氣），正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，生成物的濃度減小，反應(yīng)物的濃度增大，根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式可知，K變小，即小于1。 （2） 在一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，當(dāng)x5.0時(shí)，則有：K51/311，此時(shí)生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數(shù)保持不變，則必然隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成物的濃度降低，平衡逆向移動(dòng)。 若要使平衡正向移動(dòng)，則有：Kx1/311，即x3時(shí)，可使平衡正向移動(dòng)。 （3）可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡：當(dāng)x5.0時(shí) CO（氣）H2O（氣） CO2（氣）H2（氣） 起始（mol/L）1315 轉(zhuǎn)化（mol/L）xxxx 平衡（mol/L）1x3x1x5x a%H2%（5x）/1040% 同理可得：當(dāng)x6.0，b%52.9% 解析：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式：有： N23H2 2NH3 起始（L）130 轉(zhuǎn)化（L）x3x2x 平衡（L）1x33x2x 則有2x/（42x）25%，x0.4，則從合成塔出來的氣體中氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為：（1x）：（33x）1：3。 在一定溫度和體積固定的容器中，氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比，則有： P前/P后4/（42x）；160atm/P后4/3.2，P后128atm。 解析：在同溫同壓下，反應(yīng)前后的氣體的總質(zhì)量保持不變，則混合氣體的密度與體積成反比。設(shè)混合氣體中氮?dú)獾捏w積為a，則氫氣的體積為：100a，則有： N23H2 2NH3 起始（L）a100a0 轉(zhuǎn)化（L）x3x2x 平衡（L）ax100a3x2x 則有：前/后V前/V后；100/（1002x）1.25，x10mL。 又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則有： 混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量等于混合氣體的總質(zhì)量與混合氣體的總物質(zhì)的量之比，則有：混合氣體的總質(zhì)量28a2（100a）， 則有：28a2（100a）/1002x15.5，可得： a40mL 則：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為：10/4025% pC（g）qD（g）的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是（） A.K越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 B.K越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大 C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變 D.K隨溫度的改變而改變 2、在一密閉容器中，aA（g） bB（g）達(dá)平衡后溫度保持不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來平衡時(shí)濃度的60%，則：（） A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了 C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D.ab 3、在373K時(shí)，把0.5molN2O4氣體通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，濃度為0.02mol/L，在60s時(shí)，體系已達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，下列說法正確的是（） A.前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速度為0.01mol/（L?s） B.在2s時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)壓強(qiáng)的1.1倍 C.在平衡體系內(nèi)含N2O40.25mol D.平衡時(shí)，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉(zhuǎn)化率 4、在一密閉容器中，等物質(zhì)的量的X和Y發(fā)生如下反應(yīng)：X（g）2Y（g） 2Z（g），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若混合氣體中X和Y的物質(zhì)的量之和與Z的物質(zhì)的量相等，則X的轉(zhuǎn)化率為（） A.10%B、50%C、60%D、70% 5、在一密閉的容器中，將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反應(yīng)：2NH3（g） N2（g）3H2（g），當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，測得25%的NH3分解，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來的（） A、1.125倍B、1.25倍C、1.375倍D、1.50倍 6、在一定溫度下，將1molCO和1mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO（g）H2O（g） CO2（g）H2（g），達(dá)平衡狀態(tài)后，得到CO20.6mol；再通入0.3mol水蒸氣，達(dá)到新的平衡狀態(tài)后，CO2的物質(zhì)的量可能是（） A、0.9molB、0.8molC、0.7molD、0.6mol 7、將0.4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）B（g） 2C（g），若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol?L1，現(xiàn)有下列幾種說法：=1*GB3用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol?（L?s）1 =2*GB3用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol?（L?s）1 =3*GB32s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% =4*GB32s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol?L1 其中正確的是（） A、=1*GB3=3*GB3B、=1*GB3=4*GB3C、=2*GB3=3*GB3D、=3*GB3=4*GB3 8、在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 2R（g）5Q（g） 4X（g）nY（g），反應(yīng)完全后，容器溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)是原來的87.5%，則化學(xué)方程式中的n值是（） A、2B、3C、4D、5 9、某容器中加入N2和H2，在一定條件下，N23H2 2NH3，達(dá)到平衡時(shí)N2、H2、NH3的濃度分別是3mol/L、4mol/L、4mol/L，則反應(yīng)開始時(shí)H2的濃度是（） A、5mol/LB、10mol/LC、8mol/LD、6.7mol/L 10、已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2（g）S（s） H2S（g）K1 S（s）O2（g） SO2（g）K2 則反應(yīng)H2（g）SO2（g） O2（g）H2S（g）的平衡常數(shù)是（） A、K1K2B、K1K2C、K1K2D、K1K2 11、有可逆反應(yīng)2A（g）2B（g） 2C（g）D（g） （1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可表示為：。 （2）該反應(yīng)選用了一種合適的催化劑，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度在100400的范圍內(nèi)，每高10，反應(yīng)速度為原來的3倍，在400450時(shí)，每高10，反應(yīng)速度卻約為原來的10倍，而溫度高于450時(shí)，反應(yīng)速度卻約為原來的3倍，若其它反應(yīng)條件不變，試分析造成這種現(xiàn)象的原因。 （3）若該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行，并保持溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的A、B兩種氣體物質(zhì)，反應(yīng)進(jìn)行5min后，試推測容器內(nèi)的壓強(qiáng)可能發(fā)生的變化。（填正確的字母編號(hào)） A、增大B、減小C、不變 其理由是。 （4）若該反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行并已達(dá)平衡，再維持溫度不變，將壓強(qiáng)由100kPa增大到500kPa平衡發(fā)生了移動(dòng)，但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動(dòng)，你是否懷疑勒夏特列原理對(duì)平衡系統(tǒng)的普遍適用性？；試寫出你的分析理由。 12、平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在25時(shí)，下列反應(yīng)式及其平衡常數(shù)： 2NO（g） N2（g）O2（g）K111030 2H2（g）O2（g） 2H2O（g）K221081 2CO2（g） 2CO（g）O2（g）K341092 （1）常溫下NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。 （2）常溫下水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)值約為。 （3）常溫下NO、H2O、CO2三種化合物分解放出氧氣的大小順序?yàn)椋?。 （4）隨著轎車進(jìn)入家庭，汽車尾氣污染成為備受關(guān)注的環(huán)境問題，市政府要求全市對(duì)所有汽車尾氣處理裝置完成改裝，以求基本去除氫氧化物、一氧化碳污染氣體的排放。而改裝后的尾氣處理裝置主要是加入了有效催化劑，請你根據(jù)以上有關(guān)數(shù)據(jù)分析，僅僅使用催化劑（填能或否）促進(jìn)污染氣體間的反應(yīng)，而去除污染氣體。 13、可逆反應(yīng)COH2O CO2H2在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749K時(shí)，Kc2.60，問： （1）當(dāng)CO起始濃度為2mol/L，H2O起始濃度為2mol/L時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？ （2）當(dāng)CO起始濃度仍為2mol/L，H2O的起始濃度為6mol/L時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？ 14、在接觸法制硫酸中，將SO2與空氣按1：3的體積比混合（空氣中氮?dú)馀c氧氣的體積比為4：1）后進(jìn)入接觸室，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡后，氣體總體積減少為原來的88%（體積均在相同情況下測定），試求： （1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率； （2）若生成的SO3可在吸收塔中完全被吸收，則排出的尾氣中SO2的體積百分含量。 15、在673K，1.01105Pa時(shí)，有1mol氣體A發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g） xB（g）C（g）。在一定條件下已達(dá)到平衡。在平衡混合氣體中，A占其體積百分比為58.84%。混合氣體總質(zhì)量為46g，密度為0.72g?L1。求： （1）平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量； （2）A的平衡轉(zhuǎn)化率； （3）x值 （4）相同條件下，反應(yīng)前A的密度是平衡混合氣體密度的幾倍。 【試題答案】