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文档简介
第二章化学反应速率和化学平衡
第三节化学平衡(五课时)
第一课时
教学目标
知识与技能:
1、理解化学平衡状态等基本概念。
2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。
过程与方法:
1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态,从而提高判断平衡状态、
非平衡状态的能力。
2、利用旧知识,加强新知识的运用,培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
情感态度与价值观:
1、利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。
2、通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的总结归纳能力。
教学重点:化学平衡的概念及特征
教学难点:化学平衡状态的判断
教学方法:归纳总结,提取升华
教学过程:
[复习]什么叫可逆反应?可逆反应有哪些特点?
在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,叫可逆反
应。
可逆反应的特点:条件同一、反应同时、方向对立
[思考]:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容?
还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡
[讨论]:可逆反应为什么有“度”的限制?“度”是怎样产生的?
分析:在一定温度下,将一定质量的蔗糖溶于100mL水的过程如右图,蔗糖在溶解时,一
方面,蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中,同时溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗
糖表面聚集成为晶体
溶解QQ*
蔗糖晶体二蔗糖溶液
结晶
过程分析:
①、开始时:V(溶解),V(结晶)=
②、过程中:V(溶解),V(结晶)
③、一定时间后(形成饱和溶液):V(溶解)V(结晶),建立溶解平衡,形成饱和
溶液,V(溶解)等于V(结晶),即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等,固体质量不
再减少了
讨论:在一定条件下,达到溶解平衡后,蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化?溶解和结
晶过程是否停止?
晶体质量和溶液的浓度不会发生改变,但溶解和结晶过程并未停止,V溶解=v结晶
¥0,蔗糖溶解多少则结晶多少。“度”的产生一消耗量等于生成量,量上不再变化
【板书】一、化学翡衡的建立过程
在反应CO+H2OCO2+H2中,将O.OlmolCO和
0.01molH2O(g)通入1L的密闭容器中,反应情况为例分析不V
1、反应刚开始时:
______\v-=V
反应物浓度__________,正反应速率—
________L,
生成物浓度为_________,逆反应速率为_
2、反应过程中:
反应物浓度_________,正反应速率______
生成物浓度_________,逆反应速率______
3、一定时间后(达平衡状态):必然出现,正反应速率=逆反应速率(tl时刻后,丫正=V
逆即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等,反应物和生物的浓度不再发生变化——化学
平衡)。赳
浓度速率图为:
:------c
01响
【板书】二、化学平衡
【板书】1、概念:在外界条件不变的条件下,可逆反应可逆反应进行到一定的程度时正反
应速率与逆反应速率相等,化学反应进行到最大限度,反应物和生成物的浓度不再发生变化,
反应混合物处于化学平衡状态,简称化学平衡
【板书】2、化学平衡的性质:
⑴、反应条件:温度、压强、浓度等不变,-----条件不变是基础
⑵、研究对象:可逆反应;不可逆反应一般不会出现平衡状态一一可逆反应是前提
⑶、本质:丫正=v逆即同一物质消耗速率与生成速率相等----速率相等是实质
⑷、现象:反应混合物组成成分的浓度保持不变----浓度不变是标志
注意:平衡时,反应混合物各组成成分的物质的量浓度、百分含量恒定,但不相等。同时,
平衡状态下,反应体系的压强恒定、反应混合气体的相对分子质量等恒定
3、化学平衡的特征:逆、动、等、定、变、同
⑴、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应
⑵、动:化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,
但正反应和逆反应并未停止
⑶、等:化学平衡时,丫正=v逆>0
⑷、定:反应混合物各组分的浓度保持一定
⑸、变:化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,变为不平衡,并在新
条件下建立新的平衡
⑹、同:在一定条件下,可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始,还是正、逆反应同时开
始,只要起始浓度相当,均可以建立相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关
【板书】4、达到化学平衡的标志:
正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志
【板书】(1)、直接标志:
①、速率关系:正逆反应速率相等。即V正=丫逆
应用:判断平衡时,要注意用“同”、“等”、“逆”的原则,即
“同”:不同物质表示的反应速率必须转化为相同物质表示的反应速率
“等”:转化后用同一物质表示的反应速率必须相等
“逆”:反应方向必须对立
_____\
以反应mA(g)+nB(g),时(g)为例达到平衡的标志为:
A的消耗速率与A的生成速率相等;
A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m:p;
B的生成速率与C的生成速率之比等于n:p;
A的生成速率与B的消耗速率之比等于m:no
_____\
例1、一定条件下,反应A2(g)+B2(g)\—2AB(g)达到平衡的标志是()
A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolAB
B、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2
C、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2
D、单位时间内生成nmolA2同时消耗nmolB2
答案:BD
注意:在判断化学平衡时,要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系,同时要注意
成键、断键与反应方向之间的关系。
例2、一定条件下,反应用+3^2NH3达到平衡的标志是()
A、一个N三N键断裂的同时,有三个H—H键形成
B、一个N三N键断裂的同时,有三个H—H键断裂
C、一个N三N键断裂的同时,有六个N—H键断裂
D、一个N三N键断裂的同时,有六个N—H键形成
答案:AC
②、含量关系:反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分
子数之比保持不变
【板书】(2)、间接标志:
以反应mA(g)+nB(g)\%(g)为例
①、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而改变,(适用于m+n邦的反
应)
②、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而改变,(适用于m+Mp的反应)
③、各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变
【板书】(3)、特殊标志:
①、对于有色物质参加反应,如果体系颜色不变,反应达到平衡
②、对于吸热或放热反应,如果体系温度不变,反应达到平衡
【板书】(4)、在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是:
气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应
混合物平衡时物质的量之比
例3、在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体
发生如下反应:X(g)+2Y(g)X-----2Z(g),此反应达到平衡的标志是()
A、容器内压强不随时间变化
B、容器内各物质的浓度不随时间变化
C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D、单位时间消耗O.lmolX的同时生成0.2molZ
答案:AB
【投影】课后练习:
[11在一定温度下,可逆反应
A(气)+3B(气)\----2c(气)达到平衡的标志是()
A.C的生成速率与C分解的速率相等
B,单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1:3:2
[21下列说法中可以充分说明反应:
P(气)+Q(气),------R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是()
A.反应容器内压强不随时间变化
B.P和S的生成速率相等
C.反应容器内P、Q、R、S四者共存
D.反应容器内总物质的量不随时间而变化
【3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:
____\
A(固)+3B(气)\------2c(气)+D(气)已达平衡状态的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量
[41在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
____\
A(气)+3B(气)\-----2c(气)+2D(固)达到平衡的标志的是()
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A.②⑧B.②⑤⑧
C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧
课后练习答案:1AC2B3BC4A
第二课时
教学目标
知识与技能:
理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡的影响
过程与方法:
1、通过浓度实验,逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法,引起学生在学习过程中主动
探索化学实验方法,通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的观察能力和实验探究能力
情感态度与价值观:
激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本
质的唯物主义观点
教学重点:浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响
教学难点:压强对化学平衡的影响,平衡移动的原理分析及应用
教学方法:实验探究法,归纳法。多媒体辅助教学
教学过程:
讨论:化学平衡的本质特征是什么?
结论:丫正=v逆,即同一物质消耗速率与生成速率相等
思考:哪些因素会引起化学反应速率的改变?
结论:浓度、压强、温度、催化剂均会引起化学反应速率的变化
讨论:条件变化引起反应速率改变对化学平衡有无影响?为什么?
因为反应条件改变引起反应速率改变,V正彳V逆使化学平衡破坏
思考:反应条件改变是如何影响化学平衡?
【板书】一、化学平衡的移动
总结:化学平衡的研究对象是,化学平衡是有条件限制的平衡,只有在—
时才能保持平衡,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时,化学平衡会被,反应混
合物里各组分的含量不断,由于条件变化对正逆反应速率的影响不同,致使vdv逆,
然后在新条件下建立
【板书】1、化学平衡移动的定义:化学上把这种、叫
做化学平衡的移动
讨论:可逆反应的“度”能否改变?研究化学平衡的移动有何意义?
结论:研究化学平衡移动的目的就要改变可逆反应的“限度”,通过化学平衡的移动来建立新
的较理想的化学平衡
讨论:引起化学平衡移动的本质原因是什么?
结论:外界条件变化引起的化学反应速率的改变
【板书】2、化学平衡移动的实质:
⑴、研究对象:已建立平衡状态的体系;
⑵、本质原因:Vj#V逆
⑶、移动的标志:
①混合物各组分的含量发生变化,平衡向正反应移动会生成更多的生成物,平衡向逆反应移
动则会生成更多的反应物
②V正彳V逆至!JV‘JE=V’逆
⑴、若外界条件变化引起丫正>V逆:平衡向正反应方向移动
⑵、若外界条件变化引起丫正<V逆:平衡向逆反应方向移动
⑶、若外界条件变化引起丫正=V逆:旧平衡未被破坏,平衡不移动
巧记:化学平衡总往反应速率大的方向移动
【板书】二、影响化学平衡的条件
【板书】1、浓度对化学平衡的影响
学生阅读第28页-第29页,
[演示实验2-5],[演示实验2-6]
结论:增大任何一种反应物浓度使化学平衡向正反应方向移动
讨论:反应物和生成物浓度的变化怎样影响化学平衡?(下图分析)
平衡移动增大反应物浓度增大生成物浓度减少生成物浓度减少反应物浓度
速率变化增大瞬间增大瞬间增大瞬间增大瞬间
V正怎样变化V正怎样变化V正怎样变化V正怎样变化
V逆怎样变化V逆怎样变化V逆怎样变化V逆怎样变化
V正、V逆大小V正、V逆大小V正、V逆大小V正、V逆大小
怎样关系怎样关系怎样关系怎样关系
移动方向
学生填上表,分析A、B、C、D各属哪种情况?
结论:当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;
增大生成物浓度或减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
强调:气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化,纯固体或纯液体的变化—引
起反应速率改变,化学平衡
思考:某温度下,反应C(s)+H2O(g)、t0(g)+H2(g)达到平衡后,增加或移去一部分碳
固体,化学平衡移动吗?为什么?
结论:平衡不移动,因为固体或纯液体的浓度是常数,其用量的改变不会影响v正和v逆,
化学平衡不移动.
【板书】2、压强对化学平衡的影响
讨论:压强的变化对化学反应速率如何影响?v正和v逆怎样变化?
结论:对于一般的化学反应(非等体积反应),压强增大,v正和v逆同时增大,但增加的倍
数不同;压强减小,V正和V逆同时减小,但减少的倍数不同;
问题:压强的变化如何改变不同反应的V正和V逆的倍数?
结论:压强改变时,气体体积缩小方向上的反应速率变化量大
小结:压强的变化引起反应速率改变,化学平衡将发生移动
N,(g)+3H2(g)、»NH3(g)反应中,压强变化和NH3含量的关系
压强(MPa/p>
NH3%2.09.216.435.553.669.4
结论:压强增大,NH3%增大,平衡向正反应方向移动
压强对化学平衡的影响
平衡向气体体积缩小方向移动平衡向气体体积增大方向移动
增大压强减少压强
思考:对于等体积的气体反应,压强改变将怎样影响v正可逆
化学平衡?
结论:由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆
f
反应速率,v缩=丫扩,化学平衡不移动,但正、逆反应速
率改变
_____
例在反应I2(g)+H2(g)、2Hl(g)中增大压强如上图所示
结论:压强变化不影响体积相等的气体反应的化学平衡
讨论:压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率,压强的变化会使固态或液态反应的
化学平衡移动吗?
结论:无气体参加的反应,压强的改变,不能使化学平衡移动
注意:压强变化若没有浓度的变化,化学反应速率不变,化学平衡不移动。
讨论:在N2(g)+3H2(g)、、2NH3(g)密闭反应体系中,充入He气体:⑴容积不变时,
反应物质浓度不变,反应速率不变,化学平衡不移动;⑵气体压强不变时,各气体分压减小,
反应速率减小,化学平衡向逆反应方向移动
结论:
增大压强,化学平衡向气体体积缩小方向移动;
减小压强,化学平衡向气体体积扩大方向移动;
对体积相等的有气体参加或生成反应,压强改变,化学平衡不移动。
【板书】3、温度对化学平衡的影响
学生阅读P30
[演示实验2-7]
实验现象:温度升高,混合气体颜色加深,Nth浓度增大,平衡向逆反应方向移动;温度降
低,混合气体颜色变浅,N02浓度减小,平衡向正方向移动
结论:升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,
降低温度化学平衡向放热反应方向移动,
【板书】4、催化剂对化学平衡的影响
讨论:催化剂怎样改变v正和v逆怎样改变?
小结:同步、等倍数改变v正和v逆
结论:催化剂不能使化学平衡发生移动;不能改变反应混合物含量;但可以改变达到平衡的
时间(如下图所示)
【板书】5、化学平衡移动原理——勒夏特列原理
原理:在其它条件不变时,如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强等),化学平
衡就向减弱这种改变的方向移动
说明:
⑴、此原理只适用于已达平衡的体系
⑵、平衡移动方向与条件改变方向相反,例如:增大浓度,平衡移向减小这种浓度的方向;
增大压强,向减小压强方向移动。
⑶、正确理解“减弱”的含义。
课后练习:
1.恒温下,反应aX(g)F=Ff(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到
新平衡时,X的物质的量浓度由O.lmol/L增大至I]0.19mol/L,下列判断正确的是()
A.a>b+cB.a<b+c
C.a=b+cD.a=b=c
答案:A
2.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙
述正确的是()
①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大
④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂
A①②B②⑤C③⑤D④⑥
答案:B
第三课时
教学目标
知识与技能:
理解化学平衡常数的概念,掌握有关化学平衡常数的简单计算
过程与方法:
能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度
情感态度与价值观:
培养学生的逻辑思维能力和科学态度;培养学生理论联系实际能力
教学重点:理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算
教学难点:理解化学平衡常数与反应进行方向和限度的内在联系
教学方法:讨论,讲授法。多媒体辅助教学
教学过程:
【板书】一、化学平衡常数化学平衡常数
【板书】1、概念:是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无
论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的暴的乘积除以各反应物
浓度的暴的乘积所得的比值。它是个常数,用K表示,例如:
加A(g)+wB(g)pC(g)+qD(g)
K=
化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数,只要温度不
变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
注意的问题:
(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若
方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一个反应,平衡常数也会改变。2.化学平
衡常数的应用。
【板书】2.应用:
(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完
全程度。一个反应的K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应
物转化率也越大。可以说,化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量
体现。
(2)可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行以呼应是否平衡及不平衡时向何方
进行建立平衡。如:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定
温度的任意时刻,反应物与生成物的浓度如下关系:
K=一)xcy)
Qc,叫做该反应的溶液商。
「Qc〈K,反应向正反应方向进行
[Qc=K,反应处于平衡状态
Qc>K,反应向逆方向进行
(3)利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
【板书】二、有关化学平衡的计算:
【板书】1、起始量、变化量(转化量)、平衡量的计算关系
在反应aA(g)4-bB(g)▼cC(g)+dD(g)中,计算关系为
起始量niH200
变化量axbxexdx
平衡量ni-axn2-bxexdx
(1)物质浓度的变化关系
①反应物平衡浓度=起始浓度一变化浓度
②生成物平衡浓度=起始浓度+变化浓度
③反应物的转化率=反应物的变化浓度/反应物的起始浓度X100%
【投影】2、例题讲解
例1.将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,发生下列反应:
____\
3A(g)+B(g)\~2C(g)+xD(g),经过5min达到化学平衡,此时生成C为2mol,测
得D的反应速率为O.lmol/Umin,计算:①x的值;②、平衡时B的转化率;③A的平衡浓
度。
答案:①x=2②衡时B的转化率为20%③A的平衡浓度为0.75mol/L
例2、加热N2O5时,发生下列两个分解反应:
N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2;在1L密闭容器中加热4mol
N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50mol/L,N2O3的浓度为1.62mol/L,求其他各物质
的平衡浓度。
答案:C(N2O5)=0.94mol/L
C(N2O=1.44mol/L
例3、在密闭容器中,用等物质的量的A和B发生下列反应:A(g)+2B(g)X------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,求B的转化
率
答案:B的转化率为80%
【投影】课后练习:
【1】在某温度下,将H2和L各040mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,
达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和12蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡状态
时各物质的浓度。
答案:平衡常数为0.25。
(2)依题意可知,c(H2)=0.015mol/L,
C(I2)=0.015mol/L
c(H1)=0.010mol/L
[2]在密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热到800℃,达到下列平衡:
____\
CO(g)+H2O(g)X------CO2(g)+H2(g)K=1.0
求CO转化为co2的转化率。
答案:CO转化为CO2的转化率为83%
第四课时
教学目标
知识与技能:掌握化学平衡图象题的解题方法
过程与方法:通过实例分析,提练掌握图象题解题的一般方法
情感态度与价值观:培养学生观察、提练、归纳的能力
教学重点:化学平衡图象题的解题方法
教学难点:化学平衡图象题的解题方法
教学方法:分析、探究、归纳、多媒体辅助教学
教学过程:
【板书】一、图像题解题方法
【板书】1、图像识别:
(1)坐标含义:坐标代表的物理量及单位;是反应物还是生成物;原点是否为零
(2)曲线的三点一走向:
三点L-起点、转折点(特殊点)、终点
走向--变化趋势
2、解题方法与思路
(1)一看图像
一看面:即X、Y代表的量
二看线:即线的斜率大小,增减性
三看点:即起点、终点、转折点、交叉点
四看:是否需要辅助线(等压等温图)
五看:量
(2)二用规律:勒夏特列原理
(3)三作判断
3、解题技巧:
(1)先拐先平,数值大:先出现拐点先平衡,对应的温度、压强值都增大。
(2)“定一议二”原则:确定横作标不变,讨论纵坐标与曲线的关系
(3)作辅助线原则:在平衡点或平衡点后作
【板书】二、常见类型
【板书】(一)、速率一时间图
[讲]此类图像定性提示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体
现了平衡的基本特征,以及平衡移动的方向。
[讲]可用于:
I、已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。
II、已知反应,判断引起平衡移动的因素。
[投影]例1、对达到平衡状态的可逆反应X+Yu^Z+W。在其他条件不变的情况下,增
大压强,速率变化如图所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()
A、Z、W均为气体,X、Y有一种是气体
B、Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体
C、X、Y、Z、W皆非气体
D、X、Y均为气体,Z、W中有一种有气体
[分析]由图可知,左、右两侧都为气体且右侧气体多。
答案:A
[投影]例2、下图是可逆反应A+2B-^2C+3D的化学反应速率和化学平衡,随外界条
件改变而变化的情况。
由图可推断:
⑴正反应是反应,(填放热或吸热)
⑵若A、B是气体,则C的状态是,D的状态是。
答案:放热;气体;固体或纯液体
[板书](二)、浓度一时间图
[讲]此类图像能说明各平衡体系(或某一成分)在反应过程中的变化情况,此类图像要注意
各物质曲线的转折点,即达到平衡的时刻。
[板书]1、C—t图
[投影]例3、某温度下,在体积为5L的容器中,A、B、C三种物质物质的量随着时间
变化的关系如图所示,则该反应的化学方程式为A的转化率为
:B的浓度
i反应温度
、反应容器的体积
、催化剂
答案:2A一^3B+C,50%
[投影]例4、将5moich在高温下放电,经过时间t后建立了302一^203的平衡体系,
已知。2的转化率为20%,下列浓度(C)变化曲线正确的是()
答案:C
[随堂练习]1、今有反应x(g)+y(g)?^2z(g)+热量,若反应开始经ti秒后达到平衡,又
经t2秒后由于反应条件的改变使平衡破坏到t3时又过平衡(如图所示),试分析,从t2到t3
曲线变化的原因是()
A.增大了x或y的浓度B.使用了催化剂
C.增加了反应体系的压强D.升高了反应的温度
答案:D
[板书]2、含量一时间图
[讲]这里的含量是指质量分析,体积分数、转化率
[投影]例5、已知反应:3A(g)+B(g)一^C(s)+4D(g)+Q下图中a、b表示一定
条件下,D的体积分数随时间t的变化情况,若要使曲线b变为曲线a,可采取的措施是()
A、增大B的浓度
时间t
B、升高反应温度
C、缩小反应容器的体积
D、加入催化剂
分析:催化剂只改变速率,不影响平衡移动
答案:CD
[随堂练习]2、已知某可逆反应mA(g)+nB(g)B
pC(g)AH在密闭容器中进行反应,测得在不同时间t、温
度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关
系曲线如图所示.
A.Ti<T2,Pi>P2,m+n>P,AH<0
B.Ti>T2,P2>Pi,m+n<P,AH>0
C.T2>TbP2>Pi,m+n<P,AH<0
D.Ti>T2,P2>Pi,m+n>P,AH>0
答案:B
[板书](三)、恒压一恒温曲线
[讲]该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率、横坐标为温度或压强。
[投影]例6、图中表示外界条件(人p)的变化对下列反应的影响:
〃固)+G(气)2R(气)一。y轴表示的是()
A平衡时,混合气中R的百分含量
B平衡时,混合气中G的百分含量
CG的转化率
DL的转化率
答案:B
[随堂练习]3、某可逆反应L(s)+G(g)-^3R(g)—Q,本图表示外界条件温度、压强的变
化对上述反应的影响。试判断图中y轴可以表示()
(A)平衡混合气中R的质量分数
(B)达到平衡时G的转化率
(C)平衡混合气中G的质量分数
(D)达到平衡时L的转化率
答案:C
4、在可逆反应mA(g)+nB(g)、'pC(g)+Q中m、n、p为系数,且m+n>pQ>0。分析下
列各图,在平衡体系中A的质量分数与温度俨(2、压强P关系正确的是()
答案:B
[板书](四)、速率一温度、压强图
[投影]例7、下列各图是温度或压强对反应2A(s)+2B(g)2c(g)+D(g)(正反应为吸
热反应)的正逆反应速率的影响,其中正确的图象是()
答案:AD
[随堂练习]5、有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图
6所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图5可以得出的正确结论是()o
T/K
图曲线图
A.正反应吸热,m+n>p+q
B.正反应吸热,m+n<p+q
C.正反应放热,m+n>p+q
D.正反应放热,m+n<p+q
答案:A
第五课时
教学目标
知识与技能:掌握等效平衡三种类型题目的解法
过程与方法:通过实例分析,练习掌握等效平衡的三种类型
情感态度与价值观:知识迁移能力的培养
教学重点:等效平衡三种类型题目的解法
教学难点:等效平衡三种类型题目的解法
教学方法:分析、讨论、归类小结
教学过程:
一.等效平衡
【板书】1、定义:化学平衡的建立与反应途径无关,可逆反应在相同状况下,不论从正反
应开始还是从逆反应开始,只要初始时有关物质的量“相当”,它们即可以达到相同平衡状态,
条件等效条件结果
投料换算成相同物质表示
恒温恒容两平衡各组分百分含量均相同(n、c相同)
时物质的量秘可
(△n(g)WO)
两平衡各组分百分含量均两平衡各组分百分含量相同,(n、c按比例
恒温恒容
相同(n、c相同)变化)
(△n(g)=0)
投料换算成相同物质表示
两平衡各组分百分含量相同,(c相同,n
时物质的量成比例
恒温恒压按比例变化)
称为“等效平衡”,此时,等效平衡中各物质的百分含量相等
【板书】2、等效平衡的解法
(1)极值转化
(2)分步投料
【板书】3、等效平衡的类型
【板书】(1)、恒温恒容
【投影】例1、在一定温度下,将2m0IN2和6moi氏充入固定容积的密闭容器中,发生
N2(g)+3H2(g)、'2NH3(g),达到化学平衡后,若保持温度不变,令a、b、c分别为
N2、氏、NH3的物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空
⑴若a=0,b=0,贝!Jc=---------
⑵、若a=l,c=2,贝!)b=------------
⑶、若a、b、c取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含a和c,一个只
含b和c-------------------------、----------------
答案(1)4(3)3(3)2a+c=42b+3c=12
练习1、将2.0molSO?气体和2.0molS03气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件
_____\
下发生反应:2so2(g)+O2(g)2003(g),达到平衡时SO3为nmol。在相同温度下,分
别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时S03等于nmol的是()
A.1.6molSO2+O.3molO2+O.4molSO3
B.4.0molSO2+1.0molO2
C.2.0molSO2+I.OmolO2+2.OmolSO3
D.3.0molSO2+0.5mol02+1.0molSO3
答案:BD
例2、在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和ImolB,发生
2A(g)+B(g)、'3C(g)+D(g),达到化学平衡时,C的浓度为wmol/L。若保持温度
容积不变,改变起始物质的用量,达到平衡后,C的浓度仍为wmol/L的是:()
A.4molA+2molBB.lmolA+0.5molB+1,5molC+0.5molD
C.3molC+lmolD+lmolBD.3molC+lmolD
答案(BD)
练习2:在固定体积的密闭容器内,加入2moiA、ImolB,发生反应:
A(气)+B(气)―2c(气)达到平衡时,C的质量分数为W。在相同(T、V)
条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是
A.2molC
B.3molC
C.4molA、2molB
D.lmolA>2molC
答案:AB
练习3:在一固定容积的密闭容器中充入2moiA和ImolB,发生反应:2A(g)+B(g)
___、
"―k:(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、
0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x值为
()
A、1B、2C、3D、4
答案:BC
【板书】(2)、恒温恒压
【投影】例3.温度压强不变时,4色上四2和4m。旧2充入一个装有催化剂容积可变
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