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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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