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1、2022年高中化學 2.2.2《平衡轉化率》教學設計 魯科版選修4
一、教學目標
1、?通過對平衡移動問題的討論,建立濃度商Q的概念的基礎上,了解Q與K 的比較判據(jù)。
2、?通過共同分析課本例題,讓學生學會平衡轉化率的計算。
二、?教學重難點:
平衡轉化率的計算
三、教學方法:分析討論、講解、總結歸納
四、教學過程
【上節(jié)內容復習】
1、平衡常數(shù)表達式
2、表達式中注意問題
【導入】平衡常數(shù)仍不能直觀地表示反應限度,因此在實際應用中,常用平衡轉化率來定量地表示反應限度。
【板書】二、平衡轉化率
【投影】平衡時已轉化了的某反應物的量與轉化前該反應物的量之比。
表達式:
2、反應物A的平衡轉化率:
【學生活動】根據(jù)概念,計算下題
例:反應CO+H2ODH2+CO2在773K時平衡常數(shù)K=9,如反應開始時C(H2O)=C(CO)
=0.020mol·L-1求CO的轉化率。
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
轉化率=(0.015/0.020)×100%=75%
?【師】關于平衡常數(shù)和平衡轉化率的計算主要有以下兩種類型
【學生活動】閱讀教材44-45頁例題,且注意解題過程,注意總結解答題目步驟。
【板書】1、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉化率
例1:對于反應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,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下
(1)此反應的平衡常數(shù)。
(2)求SO2(g)和O2(g)的平衡轉化率
【師生互
4、動】帶領學生分析例題,展示解題過程與格式。小結解題步驟。
【小結】由例1可知,一個已標明化學方程式的化學反應,在溫度一定時雖然只有一個平衡常數(shù),但是不同反應物的平衡轉化率可能不同。因此,脫離具體的平衡的反應物談化學平衡轉化率是沒有意義的。
【投影】溫度一定時,對于一個化學反應,平衡常數(shù)雖然一定,但不同的反應物的平衡轉化率可能不同。不能脫離具體的反應物談平衡轉化率。
【對應練習1】在密閉容器中,將NO2加熱到某溫度時,可進行如下反應:
2NO2?2NO+O2,在平衡時各物質的濃度分別是:[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,
[O2]=0.12mol/L.試求:
5、
(1)該溫度下反應的平衡常數(shù)。1.92
(2)開始時NO2的濃度。0.3mol/L
(3)NO2的轉化率。80%
【對應練習2】已知某溫度下反應:2NO2 (g) N2O4(g) 若在體積為2L的密閉容器中充入2mol的NO2(g),達平衡時NO2的轉化率為50%,求
(1)該溫度下反應的濃度平衡常數(shù)。1
(2)若溫度不變,當NO2的初始濃度為2mol/L時,NO2的轉化率為多少。61.3%
【板書】2、已知平衡轉化率和初始濃度求平衡常數(shù)
例2:反應SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定溫度下,將物質的量濃度均為2mol/L的SO2(g
6、)和NO2(g)注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉化率為60%,試求:在該溫度下。
(1)此反應的濃度平衡常數(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化率。
例3、在1200℃時測得下列反應達平衡時,k=2.25.?
CO2(g)+H2(g)? ?CO(g)+H2O(g) 。若反應從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。試計算A情況下各物質的平衡濃度及CO2(g)和H2(g)平衡轉化率。
?
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)計算各物質的平衡濃度和平衡轉化率(α),分析結果,得出什么結論?
【對應練習3】在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)? 800℃時反應達平衡,若k=1。求:
(1)CO的平衡濃度和轉化率。
(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的轉化率達到90%,在題干的條件下還要充入 H2O(g) 物質的量為多少。(4) 8.9mol
【課堂練習】
1.在某溫度下,可逆反應: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,達到平衡時,反應進行的程度越大.
B.K
9、越小,達到平衡時,反應物的轉化率越大.
C.K隨反應物濃度改變而改變.
D.K隨溫度改變而改變.
2.在一定體積密閉容器中,進行如下反應: CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下:
t/oC
700
800
830
1000
1200
k
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)k的表達式為:
(2)該反應為 反應(“吸熱”或“放熱”)
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)( ?。?
A.容器中壓強不變
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),此時溫度為 .
【本節(jié)內容小結】
掌握平成轉化率的幾種計算方法和步驟
某個指定反應物的轉化率= ×100%
或者= ×100%
或者= ×100%
轉化率越大,反應越完全!
?【作業(yè)】導學案對應練習
【板書設計】