化学平衡计算专题导学案

太师庄中学高二化学选修4 化学反应原理导学案编制：王瑞燕审核：许文新张楠时间：4.2
第二章化学反应速率和化学平衡
化学平衡计算专题导学案
班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：
【学习目标】1.理解转化率、百分含量、化学平衡常数的含义。

2.通过练习使学生掌握化学平衡的基本计算方法—三段式法。

3.培养学生逻辑思维能力和科学态度，培养学生归纳总结的能力。

【重点】化学平衡计算的基本方法。

【难点】化学平衡综合计算。

复习回顾
1.阿伏加德罗定律: 同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的。

2.化学平衡状态：指在一定条件下的里，，反应混合物中各
组分的浓度的状态。

3.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到时，
与是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数
4. 反应物：平衡浓度= 。

生成物：平衡浓度=
合作探究
【例题】某温度下，在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中，充入SO2和O2各4 mol ，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 % ，回答下列问题：
（1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

（2）求混合气体中，SO3的物质的量分数。

（3）求SO2的转化率。

（4）求该反应的平衡常数。

【归纳总结】（1）化学平衡计算的基本方法是 .
（2）在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：
恒温、恒容时：p
1/p
2
= 恒温、恒压时：V
1
/V
2
=
（3）恒温、恒容时，密度之比与物质的量之比的关系：ρ
1/ρ
2
=
（4）化学反应速率表达式：。

（其中△C是）（5）A的百分含量= A的转化率=
以上两个公式的单位可用、，也可用，但必须单位统一。

（6）恒容时，化学反应速率之比= =。

【基础练习】1. PCl5的热分解反应为：PCl
5
(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
(1) 写出反应的平衡常数表达式：
(2) 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.15 mol/L。

计算该温度下的平衡常数。

【基础练习】2.合成氨反应N
2
(g)+3H
2
(g)=2NH
3
(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是
c(N
2
)=3mol/L, c(H
2
)=9mol/L, c(NH
3
)=4mol/L,求：
①该温度时的平衡常数；
②若NH
3
的起始浓度为0，求N
2
、H
2
的起始浓度。

拓展提升
1.将1molA(气)和3molB(气)混合后充入2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(气)＋B(
气) 2C(气)，10min后反应达到平衡，同温同压下测得反应前后气体的密度之比为9∶10。

求(1)A物质的平均反应速率。

(2)A物质的转化率。

(3)C物质的百分含量
(4)反应后气体的压强与反应前压强之比。

【课堂反思】关于三段式法需要注意哪些问题？
【作业】1 图像专题导学案；2 将归纳总结部分的内容整理到笔记本上
1
2
【课堂检测1】 要求规范列出三段式，过程不规范不得分。

1. 反应SO 2(g)+NO 2(g)SO 3(g) +NO (g), 若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L 的 SO 2(g)和NO 2(g)注入一密闭容器中，4min 后，当达到平衡状态时，测得容器中SO 2(g)的转化率为60%，试求在该温度下：
（1）求此反应的化学平衡常数。

（2）用SO 2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

（3）求SO 3的百分含量。

2.（2011高考题）在容积可变的密闭容器中，2mol 2N 和8mol 2H 在一定条件下反应，达到平衡时，2H 的转化率为25％，则平衡时氨气的体积分数为多少？
【课后检测2】
1某温度下，在装有催化剂的容积为2 L 的反应容器中，充入SO 2和O 2各8 mol ，发生如下反应：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)，反应4 min 后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的60 % ，
回答下列问题：
（1）用O 2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

（2）求混合气体中，SO 3的物质的量分数。

（3）求SO 2的转化率。

（4）求该反应的平衡常数。

2．在一密闭溶器中，等物质的量的A 和B 发生反应： A(g)＋
2B(g)
2C(g)，反应达到平衡时，
若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为 ( ) A. 40% B. 50% C. 60% D. 70%
1【提高题】2012年全国高考27题．(15分)
光气(COCl 2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO 与Cl 2在活性炭催化下合成。

(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 MnO 2+4HCl(浓)错误！未找到引用源。

MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ；
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH 4)与CO 2进行高温重整制各CO ，已知CH 4、H 2和CO 的燃烧热(△H)分别为－890.3 kJ/mol 、－285.8kJ/mol 和－283.0 kJ/mol ，则生成1 m 3
(标准状况)CO 所需热量为______ ____；
(3)实验室中可用氯仿(CHCl 3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为________________；
(4)COCl 2的分解反应为COCl 2(g) 错误！未找到引用源。

Cl 2(g) + CO(g) △H = +108 kJ/mol 。

反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min 到14 min 的COCl 2浓度变化曲线来示出)：
①计算反应在第8 min 时的平衡常数K = __________
②比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min 反应温度(T8)的高低：T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”)； ③若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl 2) = ______mol/L ；
④比较产物CO 在2～3 min 、5～6 min 和12～13 min 时平均反应速率[平均反应速率分别以
υ(2—3)、υ(5—6)、υ(l2－13)表示]的大小____________；
⑤比较反应物COCl 2在5－6 min 和15－16 min 时平均反应速率的大小： υ(5－6) >υ(15－16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是_______________。

2．在 5 L 的密闭容器中充入 2 mol A 气体和 1 mol B 气体，在一定条件下发生反应：2A (g )＋B (
g )
2C (g )，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的
6
5，则平衡时A 的
物质的量分数为 ( ）
A . 67%
B . 50%
C . 25%
D . 5%。