高中化学 第2章 化学反应速率与化学平衡 第2节 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数教案 新人教版选择性必修第一册-新人教版高中选择性必修第一册化学教案VIP免费

第1课时化学平衡状态化学平衡常数发展目标体系构建1.通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学平衡状态的标志。2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。一、化学平衡状态1．化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。2．化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：(1)逆：研究的对象是可逆反应。(2)等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。(3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。二、化学平衡常数1．浓度商对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示。2．化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。(2)注意事项①化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。②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。③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如N2＋3H22NH3，K＝a则有：2NH3N2＋3H2，K′＝。N2＋H2NH3，K″＝。(3)意义K值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。当K>105时，该反应就进行得基本完全了。对于可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其平衡常数K的表达式是什么？若保持其他条件不变，分别增大压强、增大N2浓度，平衡如何移动？平衡常数K如何变化？提示：K＝；增大压强，增大N2的浓度，平衡均正向移动，但平衡常数K不变。3．利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向Q＜K，反应向正反应方向进行；Q＝K，反应处于平衡状态；Q＞K，反应向逆反应方向进行。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。(×)(2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数。(×)(3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大。(×)(4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。(×)2．在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零A[根据化学平衡的建立过程可知：反应从正反应方向开始，v正最大，v逆＝0，最后达平衡时，v正＝v逆≠0。]3．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数的表达式K＝______________。[答案]化学平衡状态的判断方法(素养养成——宏观辨识与微观探析)德国化学家哈伯(F.Haber,1868～1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%。这是工业普遍采用的直接合成法。合成氨反应式如下：N2＋3H22NH3，假设该反应在体积不变的密闭容器中发生反应，分析思考下列问题：合成氨合成塔[问题1]容器内混合气体的密度不随时间变化时，该反应是否达到平衡状态？提示：因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变，不能判断反应是否达到平衡状态。[问题2]根据问题1分析哪些物理量能够作为合成氨反应达到平衡的标志？提示：压强、浓度等随着反应进行而变化的物理量，如果不再变化，说明化学反应已达平衡状态。[问题3]单位时间内生成2amolNH3，同时消耗amolN2时，该反应是否达到平衡状态？提示：两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例，不能判断反应是否达到平衡状态。化学平衡状...