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1、2022年高中化學(xué) 2.2.2《平衡轉(zhuǎn)化率》教學(xué)設(shè)計(jì) 魯科版選修4
一、教學(xué)目標(biāo)
1、?通過對平衡移動(dòng)問題的討論,建立濃度商Q的概念的基礎(chǔ)上,了解Q與K 的比較判據(jù)。
2、?通過共同分析課本例題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。
二、?教學(xué)重難點(diǎn):
平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算
三、教學(xué)方法:分析討論、講解、總結(jié)歸納
四、教學(xué)過程
【上節(jié)內(nèi)容復(fù)習(xí)】
1、平衡常數(shù)表達(dá)式
2、表達(dá)式中注意問題
【導(dǎo)入】平衡常數(shù)仍不能直觀地表示反應(yīng)限度,因此在實(shí)際應(yīng)用中,常用平衡轉(zhuǎn)化率來定量地表示反應(yīng)限度。
【板書】二、平衡轉(zhuǎn)化率
【投影】平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比。
表達(dá)式:
2、反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率:
【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)概念,計(jì)算下題
例:反應(yīng)CO+H2ODH2+CO2在773K時(shí)平衡常數(shù)K=9,如反應(yīng)開始時(shí)C(H2O)=C(CO)
=0.020mol·L-1求CO的轉(zhuǎn)化率。
解: CO + H2O H2+CO2
初始 0.02 0.02 0 0
變化 x x x x
平衡 0.02-x 0.02-x x x
K=[x/(0.02-x)]2=9 x/(0.02-x)=3
解得 x=0.015m
3、ol·L-1
轉(zhuǎn)化率=(0.015/0.020)×100%=75%
?【師】關(guān)于平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算主要有以下兩種類型
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材44-45頁例題,且注意解題過程,注意總結(jié)解答題目步驟。
【板書】1、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率
例1:對于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定溫度下,將0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一體積為2L的密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下
(1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(2)求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率
【師生互
4、動(dòng)】帶領(lǐng)學(xué)生分析例題,展示解題過程與格式。小結(jié)解題步驟。
【小結(jié)】由例1可知,一個(gè)已標(biāo)明化學(xué)方程式的化學(xué)反應(yīng),在溫度一定時(shí)雖然只有一個(gè)平衡常數(shù),但是不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。因此,脫離具體的平衡的反應(yīng)物談化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。
【投影】溫度一定時(shí),對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)雖然一定,但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。
【對應(yīng)練習(xí)1】在密閉容器中,將NO2加熱到某溫度時(shí),可進(jìn)行如下反應(yīng):
2NO2?2NO+O2,在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是:[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,
[O2]=0.12mol/L.試求:
5、
(1)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。1.92
(2)開始時(shí)NO2的濃度。0.3mol/L
(3)NO2的轉(zhuǎn)化率。80%
【對應(yīng)練習(xí)2】已知某溫度下反應(yīng):2NO2 (g) N2O4(g) 若在體積為2L的密閉容器中充入2mol的NO2(g),達(dá)平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,求
(1)該溫度下反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。1
(2)若溫度不變,當(dāng)NO2的初始濃度為2mol/L時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率為多少。61.3%
【板書】2、已知平衡轉(zhuǎn)化率和初始濃度求平衡常數(shù)
例2:反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定溫度下,將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的SO2(g
6、)和NO2(g)注入一密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%,試求:在該溫度下。
(1)此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。
(2)若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則它們的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌伲?
【板書】3、知平衡常數(shù)和初始濃度求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率。
例3、在1200℃時(shí)測得下列反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),k=2.25.?
CO2(g)+H2(g)? ?CO(g)+H2O(g) 。若反應(yīng)從CO2(g)和H2(g)開始,且CO2(g)和H2(g)的初始濃度分別為A、B、C三種情況。試計(jì)算A情況下各物質(zhì)的平衡濃度及CO2(g)和H2(g)平衡轉(zhuǎn)化率。
?
A
B
C
Co
7、(H2)mol/L
0.0100
0.0120
0.0080
Co(CO2)mol/L
0.0100
0.0100
0.0100
將根據(jù)B、C組數(shù)據(jù)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率(α),分析結(jié)果,得出什么結(jié)論?
【對應(yīng)練習(xí)3】在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)? 800℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,若k=1。求:
(1)CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。
(1) 0.025mol/L、50%
(2)若溫度不變,上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡濃度和
8、轉(zhuǎn)化率是多少。
CO: 1/6mol/L、66.7% H2O:2/3、33.3%
(3)若溫度不變,上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。
CO: 0.1mol/L、80% H2O:1.6、20%
(4)若溫度不變,要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,在題干的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少。(4) 8.9mol
【課堂練習(xí)】
1.在某溫度下,可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g) 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
9、越小,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大.
C.K隨反應(yīng)物濃度改變而改變.
D.K隨溫度改變而改變.
2.在一定體積密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng): CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下:
t/oC
700
800
830
1000
1200
k
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)k的表達(dá)式為:
(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(“吸熱”或“放熱”)
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)( ?。?
A.容器中壓強(qiáng)不變
B.混合氣體中CO濃度不變
C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
(4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此時(shí)溫度為 .
【本節(jié)內(nèi)容小結(jié)】
掌握平成轉(zhuǎn)化率的幾種計(jì)算方法和步驟
某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率= ×100%
或者= ×100%
或者= ×100%
轉(zhuǎn)化率越大,反應(yīng)越完全!
?【作業(yè)】導(dǎo)學(xué)案對應(yīng)練習(xí)
【板書設(shè)計(jì)】