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高三化学教案:《化学反应的方向和限度》教学设计

来源:精品学习网 2018-11-12 17:19:23

  本文题目:高三化学教案:化学反应的方向和限度

  1.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。

  2. 理解化学平衡常数的含义。能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

  3. 理解化学平衡状态,学会判断平衡状态的建立。

  【基础知识梳理】

  一、化学反应自发进行的方向的判断

  1. 能量判据(ΔH<0):多数自发进行的化学反应是放热反应

  2. 熵判据(ΔS>0):熵增有利于自发,同一物质熵值:S(固) S(液) S(气)

  3. 复合判据(△G = △H - T△S 0)

  【思考】请填写下列表格(用自发反应,非自发反应,不一定)

  ΔS >0 ΔS <0

  ΔH >0

  ΔH <0

  【例1】下列变化过程中,ΔS<0的是( )

  A.氯化钠溶于水中 B.NH3和HCl反应生成NH4Cl(固)

  C.干冰的升华 D.碳酸钙分解为CaO和C02

  【例2】以下自发反应可用能量判据来解释的是( )

  A.硝酸铵自发地溶于水; B.2N2O5(g) = 4NO2(g)+ O2(g) △H=+56.7kJ/mol;

  C.(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol; D.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol。

  二、化学平衡状态

  1.可逆反应:在 条件下,既能向 又能向 方向进行的反应。

  2.化学平衡状态

  ⑴概念:

  。

  ⑵特征:

  ⑶可逆反应达到平衡状态的标志:

  【例3】哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是 ( )

  A 达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

  B 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

  C 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

  D 达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

  【例4】下列方法中可以证明2HI H2 + I2(g)已达到平衡状态的是

  ①单位时间内生成了nmolH2的同时生成了nmolHI

  ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I断裂 ③百分组成HI%=I2%

  ④反应速率υH2=υI2=1/2υHI时 ⑤温度和体积一定时,某一生成物浓度不变的状态

  ⑥c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1 ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化的状态

  ⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化

  ⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化

  ⑩温度和压强一定时,混合气体密度不再变化

  [思考]在上述⑦—⑩的说法中,能说明2NO2 N2O4达到平衡状态的是____ _____。

  3.速率与平衡的关系

  ⑴υ正>υ逆,平衡向_____ 移动 ⑵υ正=υ逆,平衡_________移动

  ⑶υ正<υ逆, 平衡向_______移动

  【例5】在一定条件下,可逆反应:N2 + 3H2 2NH3;△H<0,达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( )

  A.加催化剂,正反应和逆反应速率都发生变化,且变化倍数相等。

  B.加压,正反应和逆反应速率都增大,且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大的倍数

  C.降温,正反应和逆反应速率都减小,且正反应速率减小倍数大于逆反应速率减小的倍数

  D.恒容下充入Ar气,正反应和逆反应速率都增大,且正反应速率增大的倍数大于逆反应

  三、化学平衡常数(K)

  1.表达式:aA +bB c cC+dD K=

  2. 意义:K的大小说明反应进行的程度(限度),K越大反应越

  3.影响:只与 有关,

  【例6】)将1.00molSO2(g)和1.00molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在1000K达到平衡:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),测得c(SO3)=0.925mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。

  【例7】在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应: H2(g)+I2(g) 2HI(g),△H<0

  反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:

  (1)该反应的化学平衡常数表达式为 ;

  (2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为 ;

  (3)反应达到平衡后,第8分钟时:①若升高温度,化学平衡常数K (填写增大、减小或不变)

  HI浓度的变化正确 ;(用图2中a~c的编号回答)

  ②若加入I2,H2浓度的变化正确的是 。(用图2中d~f的编号回答)

  (4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

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