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2019-2020年高三化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)的限度》復(fù)習(xí)教案1 化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也不管反應(yīng)物起始濃度大小,最后都達(dá)到平衡,這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個(gè)常數(shù),用K表示,這個(gè)常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù) （1）平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義 對(duì)于化學(xué)反應(yīng) mA+nBpC+qD 在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為： K=[c^p(C)c^q(D)]/[c^m(A)c^n(B)] 在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，要注意以下問題： ① 在應(yīng)用平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因?yàn)橄∪芤旱拿芏冉咏? g／mL。水的物質(zhì)的量濃度為55.6 mol／L。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對(duì)水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。 對(duì)于非水溶液中的反應(yīng)，溶劑的濃度同樣是常數(shù)。 ② 當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時(shí)，分子間的碰撞只能在固體表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對(duì)反應(yīng)速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中，就不寫固體的濃度。 ③ 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。 ④ 不同的化學(xué)平衡體系，其平衡常數(shù)不一樣。平衡常數(shù)大，說明生成物的平衡濃度較大，反應(yīng)物的平衡濃度相對(duì)較小，即表明反應(yīng)進(jìn)行得較完全。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。 （2）平衡常數(shù)的測定 平衡常數(shù)可以用實(shí)驗(yàn)方法測定，也可以利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算而得。 實(shí)驗(yàn)方法通常有化學(xué)方法和物理方法。 化學(xué)方法是通過化學(xué)分析法測定反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。但必須防止因測定過程中加入化學(xué)試劑而干擾了化學(xué)平衡。因此，在進(jìn)行化學(xué)分析之前必須使化學(xué)平衡“凍結(jié)”在原來平衡的狀態(tài)。通常采用的方法是采取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應(yīng)停止，然后進(jìn)行分析。例如，要測定反應(yīng)2H2+O22H2O在2 000 ℃達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)，可以將一定量的水置于耐高溫的合金管中加熱，在2 000 ℃時(shí)保持一段時(shí)間，使之達(dá)到化學(xué)平衡。然后，將管子驟然冷卻，再分析其中H2O、H2、O2的含量，便可計(jì)算出在2 000 ℃時(shí)這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)。 物理方法就是利用物質(zhì)的物理性質(zhì)的變化測定達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的變化，如通過測定體系的折光率、電導(dǎo)、顏色、壓強(qiáng)或容積的改變來測定物質(zhì)的濃度。物理方法的優(yōu)點(diǎn)是在測定時(shí)不會(huì)干擾或破壞體系的平衡狀態(tài)。 （3）平衡常數(shù)的單位 平衡常數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和非標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之分，前者的量綱為一，后者的量綱取決于平衡常數(shù)的表達(dá)式。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)算得的平衡常數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，記作K,又稱之為熱力學(xué)平衡常數(shù)；用平衡時(shí)生成物對(duì)反應(yīng)物的壓力商或濃度商表示的平衡常數(shù)是經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)（Kp或Kc）,或稱作非標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。中學(xué)教材中涉及的平衡常數(shù)是經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)。 大家知道，一些重要的熱力學(xué)函數(shù)，如U、H、F、G等的絕對(duì)值是無法確定的。為了計(jì)算它們的相對(duì)大小，需要統(tǒng)一規(guī)定一個(gè)狀態(tài)作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才不致引起混亂。所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指在溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力 (101 325 Pa)下物質(zhì)的特定狀態(tài)，簡稱標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。熱力學(xué)數(shù)據(jù)表中的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，國際上都已有明確規(guī)定。 對(duì)于反應(yīng)物計(jì)量系數(shù)之和等于生成物計(jì)量系數(shù)之和的反應(yīng)，其經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)是無量綱的純數(shù)，與壓力、濃度所用的單位無關(guān)，而且也等于標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之值。 對(duì)于反應(yīng)物計(jì)量系數(shù)之和不等于生成物計(jì)量系數(shù)之和的反應(yīng)，則其經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)是有量綱的量，其數(shù)值就與壓力、濃度所用的單位有關(guān)。也只有當(dāng)壓力、濃度的單位與熱力學(xué)數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的單位相同時(shí)，所計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)數(shù)值才能與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值相同。 一、下列裝置那些能構(gòu)成原電池，你能否用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想？ 如果是原電池，請(qǐng)判斷出它的正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)式，完成表格。（注意：藥品取少量，用完后不要倒掉。） Fe F E 序號(hào) 是否為原電池 正極 負(fù)極 電極反應(yīng)式 A B C D E F 二、思考與交流：通過以上實(shí)驗(yàn)，你知道怎樣才能形成原電池呢？（提示:從電極、電解液、電路、反應(yīng)分析） 三、知識(shí)應(yīng)用： 1、對(duì)于原電池的電池名稱，敘述有錯(cuò)誤的是 （ ） A、發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極 B、正極為電子流入的一極 C、比較不活潑的金屬為負(fù)極 D、電流表偏向的為正極 Fe 2、下列各裝置中，不能構(gòu)成原電池的是（電解質(zhì)都為稀硫酸） （ ） C Fe C Zn Fe A、 B、 C、 D、 Cu Fe b a 3、如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是（ ） A、a為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸 B、b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 C、a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸 D、b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 4、在銅鋅硫酸原電池中，鋅為 極， 電子，電極發(fā)生的是 反應(yīng)（填氧化或還原），電極反應(yīng)式為 ；銅為 極， 電子，電極發(fā)生的是 反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 ，銅片上觀察到的現(xiàn)象為 。 5、利用Fe＋CuSO4 ＝Cu＋FeSO4設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并指出： 正極為 ，電極反應(yīng)： ； 負(fù)極為 ，電極反應(yīng)： 。 6、已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、Fe2(S04)3溶液、鹽酸。按要求回答下列問題： (1)電工操作上規(guī)定：不能把銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用。請(qǐng)說明原因 　(2)若電極材料選銅和石墨，電解質(zhì)溶液選硫酸鐵溶液，外加導(dǎo)線，能否構(gòu)成原電池? ，若能，請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極_ ， 正極 。(若不能，后面兩空不填) 答案 1、C、2、D、3、C Cu Fe Fe CZn 4、負(fù)極，失去，氧化，Zn－2e—＝Zn2＋；正極，得到，還原，2H＋＋2e—＝H2↑，有大量的氣泡產(chǎn)生。 5、電解質(zhì)為CuSO4溶液 6、（1）容易形成原電池而加速鋁線的腐蝕； （2）能 負(fù)極：Cu –2e— =Cu2+ 正極：2Fe3+＋2e—＝2Fe3+