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    化學平衡-微課與翻轉課堂實例2


    2015-05-14 14:36:19   來源:   撰稿:楊帆   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

    教學設計


    教學設計
      
      1.了解化學平衡常數的含義及應用;
      2.學會利用化學平衡常數解決平衡移動中問題。

      
      利用平衡常數理解和解決平衡移動中問題。

      
      問題探究、合作學習、分層學習

      
      
    【預習反饋】
      工業生產水煤氣的方法是:

      一定溫度下,在兩個容積均為1 L的容器中均進行上述反應;各物質的物質的量及正逆反應速率關系如下表所示。

    容器編號

    n(C)/ mol

    n(H2O) /mol

    n(CO) /mol

    n(H2) /mol

    V、V比較

    0.2

    0.12

    1.20

    0.20

    V=V

    0.16

    0.20

    0.40

    0.80

    V     V

       請填寫表中相應的空格,并簡述理由:
       ____________________________________________________________________
      
    【問題探究】
      (一)平衡移動方向的判斷

      ,是工業上制備硫酸的重要反應。
      將0.05 mol SO2(g)和0.03 mol O2(g)放入容積為1 L的密閉容器中發生反應,在一定溫度下達到平衡,測得平衡時c(SO3) = 0.04 mol/L。
      〖問題組一〗
      1.改變溫度,化學平衡一定會發生移動嗎?為什么?
      2.溫度升高,化學平衡常數一定會增大嗎?為什么?
      〖問題組二〗
      下列情況下,平衡向什么方向移動?
      1.在恒溫恒容條件下,向上述平衡體系中充入1 mol氣體氬或1 mol O2
      ★2.在恒溫恒壓條件下,向上述平衡體系中充入1 mol氣體氬或1 mol O2
      〖問題組三〗
      1.若向上述平衡體系中同時加入0.01 mol SO2和0.01 mol SO3,則V、V大小關系如何?
      2.若向上述平衡體系中再加入0.01 mol SO2(g)、0.01 mol O2(g)和0.04 mol SO3 (g),則平衡如何移動?
      〖總結〗

      (二)平衡移動中物理量的變化分析

      可逆反應:,被稱為化學平衡中的明星反應。
      在T℃時,將0.6 mol的NO2氣體充入1 L密閉容器中發生上述反應并達到平衡。(已知:T℃時,K=1)。
      〖問題組〗
      1.若要使體系中氣體的顏色加深,你可以采取哪些方法?
      2.在恒溫恒容的條件下,有如下條件的改變:
      a.充入惰性氣體Ar   b.升高溫度   c.增加NO2的量
      ①若改變條件a或c,則c 2(NO2)/c(N2O4)如何變化?
      ★②若改變條件b或c,則c (NO2)/c(N2O4)如何變化?
      3.在恒溫恒容的條件下,若向上述平衡體系中再加入0.4 mol NO2,則達到新平衡時,NO2的轉化率或體積分數是多少?(選擇其中一個量計算即可)
      
    〖總結〗
      【應用整合】

      〖套餐一〗【★】 美國Bay工廠用甲烷來制取氫氣流程的第Ⅱ步反應為:  
      ,該反應的平衡常數隨溫度的變化如表所示。

    溫度/℃

    400

    500

    830

    1 000

    平衡常數K

    10

    9

    1

    0.6

      1.從上表可以推斷:此反應是__________(填“吸熱”或“放熱”)熱反應。
      2.在830 ℃下,若開始時向恒容密閉容器中充入CO與H2O均為1 mol,則達到平衡后CO的轉化率為________。
      3.此流程的第Ⅱ步反應,在830 ℃時,以下表的物質的量(單位為mol)投入恒容反應器發生上述反應,其中反應開始時,向正反應方向進行的有________(填實驗編號)。

    實驗編號

    n(CO)

    n(H2O)

    n(H2)

    n(CO2)

    A

    1

    5

    2

    3

    B

    2

    2

    1

    1

    C

    0.5

    2

    1

    1

      〖套餐二〗【★★】
      高爐煉鐵中發生反應: △H<0;已知:T℃時,K=0.5:
      1.T℃時,若在高爐中充入少量CO,則達到新的平衡時,c(CO)   ,高爐內CO和CO2的體積比值______ (均填“增大”、“減小”或“不變”)。
      2.T℃時,測得高爐中n(CO2)=5 mol/L,c(CO)=x mol/L,則:當x=4.0時,該反應是否處于化學平衡狀態_____(填“是”或“否”),此時化學反應速率是v_____v (填“大于”“小于”或“等于”);若要使上述反應向正反應方向進行,則x應滿足的條件是____________________。
      〖套餐三〗【★★★】
      2013年,“霧霾”成為中國年度關鍵詞,霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物三項組成,因此研究NO、NO2、SO2等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
      1.可以利用反應:處理氮氧化物,在處理氮氧化物的過程中,適當增大氨氣濃度的目的是       
      2.一定條件下,NO2和SO2可發生反應:
      (1)相同條件下,將NO2與SO2以體積比2:3置于密閉容器中發生上述反應,測得反應平衡時NO2與SO2體積比為4:9,則平衡常數K=      
      (2)若反應的平衡常數K值變大,則該反應在平衡移動過程中,逆反應速率如何變化?
      (3)相同條件下,若起始濃度:c(NO2)=c(SO2)=a mol/L,則平衡時c(NO)/c(NO2)=________。

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