2019-2020年高中化学 第三节化学平衡学案 新人教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 第三节化学平衡学案 新人教版选修4教学目标1知识目标（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。（3）常识性了解化学平衡常数的意义。2能力和方法目标（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）通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；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。（3）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。3重点和难点重点是化学平衡状态的特征；难点是化学平衡状态判断。教学过程：一.可逆反应与不可逆反应正反应：，逆反应：可逆反应：_可逆反应的特征：“两同”是指请判断水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水，是否是可逆反应？可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到100%，也就是反应一旦开始，那么，就不可能只存在反应物，或只存在生成物。二.化学平衡化学平衡：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立化学平衡状态。化学平衡的前提： 实质：_ 标志：例题：在密闭容器中充入SO2和由O18原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O18存在于（ ） A、只存在于氧气中 B、只存在于和SO3中 C、只存在于SO2和SO3中D、SO2 、SO3 、O2中都有可能存在。例题：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是( ) A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。 B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。 C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。 D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。三.化学平衡状态的特征：1. 逆：2. 等：3. 定：4. 动：5. 变：6. 同：四、化学平衡状态的标志某可逆反应是否处于化学平衡状态，它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量（1）V正=V逆，它是判断化学平衡状态的主要标志。正、逆反应速率相等是针对反应体系中的同一反应物或同一生成物而言。由于该物质的生成速率与消耗速率相等，才使这种物质的浓度保持不变，说明可逆反应己达到化学平衡状态。 （2）反应混合物中各组分的浓度保持不变，是判断化学平衡状态的另一个主要标志。如果反应混合物中某一种物质的量浓度，质量分数，体积分数（对气体而言）等保持一定，都说明可逆反应已达到平衡状态。（3） 从其它角度也可以判断某可逆反应是否达到化学平衡状态，但要具体问题具体分析。例如对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，可以通过以下几种情况来判断： 当体系中物质的总物质的量不随时间变化时，说明反应已达到平衡状态. 当恒温恒容时，体系的总压强有发生变化或当恒温恒压时，体系的总体积不发生变化都可以说明反应已达到平衡状态。 混合气体的平均含量不发生变化，也可以说明反应已达平衡状态. 对于反应前后气体分子数相等的反应，无论反应是否达到平衡，体系中物质的总物质的量，总压强，总体积或混合气体的平均含量都不发生变化，不能确定反应是否中达到平衡状态.课堂练习：1化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（ ）。（A）可逆反应 （B）任何反应 （C）部分反应 （D）气体反应2在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是（ ）。 （A）正=逆 0时的状态 （B）NO2全部转变成N2O4的状态（C）c（NO2）=c（N2O4）的状态（D）体系的颜色不再发生变化的状态3下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（ ）。（A）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成（B）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂（C）1个NN键断裂的同时，有6个N-H键断裂（D）1个NN键断裂的同时，有6个H-H键形成 第三节化学平衡（第2课时学案）教学目标：1.了解等效平衡的含义及其分类.2.知道化学平衡常数的表达式及其表示的意义3.知道转化率的表达式，并能进行简单的计算教学重点：1.了解等效平衡的含义及其分类.2.知道化学平衡常数的表达式及其表示的意义3.知道转化率的表达式，并能进行简单的计算教学难点：1.了解等效平衡的含义及其分类.2.知道化学平衡常数的表达式及其表示的意义教学过程：一.等效平衡及其分类：1.等效平衡原理：在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。2.等效平衡规律： 等效平衡的广泛定义：只因投料情况的不同，达到平衡后，各组分的物质的量（或能转化为物质的量）分数相等的平衡状态，互为等效平衡状态。 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等量即为等效平衡 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡在定温，定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数，换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效. 简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡跟踪练习：1.在一个固定容积的密闭中，加入mmolA、nmolB，发生如下反应：mA(气)+nB(气) PC(气)。平衡时，C的浓度为WmolL。若容器的容积和温度不变，起始时加入amolA、bmolB、cmolC，使平衡后C的浓度仍为WmolL，则a、b、c必须满足的关系是 A.a:b:c=m:n:p B.a:b=m:n ap/m+c=p C.mc/p+a=m,nc/p+b=n D.a=m/3，b=n/3，c=2p/3 2.在一个体积恒定的密闭容器中，加入2 molA和1 molB，发生反应：2A(气)+B(气) 3C(气)+D(气)，达平衡时，C的浓度为W mol/l若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达平衡后，C的浓度仍为W mol/L的是A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD C.3molC+1molB+1molB D.3molC+1molD3.在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A(气)+2B(气) xC(气)+yD(气)达到平衡时，C的体积分数为m。若维持温度、压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m，则x、y的值分别为 A.x=3 y=l B.x=4 y=1 C.x=5 y=1 D.x=2 y=3二.化学平衡常数：1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA+ n B p C + q D。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为： k=在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数2、化学平衡常数的意义（1）、平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变，只随温度的改变而改变。 即，K=f （T）。平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。K很大，反应进行的程度很大，转化率大K的意义K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。K 很小，反应进行的程度小，转化率小跟踪练习1.对反应2N02(气) N204(气)，在温度不变时=K是个常数数；称为化学平衡常数，在弱电解质溶液中也是如此。欲使比值增大，在温度不变时应采取 A.体积不变，增加N02物质的量 B.体积不变，增加N204物质的量 C.使体积缩小到原来的一半D.使压强不变充入N2 2.对于一般的可逆反应mA+nBpC+qD，在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系：=K，式中K为常数，在密闭容器中给CO和水蒸气的混合物加热到800时，有下列平衡：CO+H20C02+H2且K=1，若用2molCO和10molH20(气)相互混合并加热到800，达平衡时CO的转化率约为 A.16.7 B.50 C.66.7 D.83 3.已知可逆反应2NO(g) N2(g)+02(g)。该反应的平衡常数表达式为 。若在某温度下达到平衡时c(N2)=0.05molL-1，C(O2)=0.05molL-1，c(NO)=0.00055molL-1 该反应的平衡常数为_。保持温度不变，将容器体积缩小一半，则平衡常数为_；三.转化率若定义某反应物M在可逆反应中的转化率为： M的转化率= 反应中已消耗的M的量100% 反应开始时加入M的量 那么如果M的转化率不再随时间而改变，也证明可逆反应已达到平衡状态。跟踪练习1.x、y、z都是气体，反应前x、y的物质的量之比是1:2，在一定条件下可逆反应x+2y2z达到平衡时，测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量，则平衡时x的转化率 A.80 B.20 C.40 D.60 2：已知在450时，反应 H2（g）+I2（g） 2HI（g）的K为50，由此推断出在450时，反应 2HI（g）H2（g）+I2（g）的化学平衡常数为 A、50 B、0.02 C100 D无法确定3：在2升的密闭容器中2molSO2和一定量的氧气，发生反应，当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4mol，问在反应进行到2min时，密闭容器中SO2的物质的量是（ ）A 1.6mol B1.2mol C 大于1.6mol 小于1.2mol第三节化学平衡（第3课时）学案教学目标：1.化学平衡移动的意义。2.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响3.理解勒沙特列原理的涵义教学重点：2.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响3.理解勒沙特列原理的涵义教学难点：3.理解勒沙特列原理的涵义教学过程：1、化学平衡移动研究的对象：可逆化学反应的化学平衡状态化学平衡是有条件的动态平衡，当影响化学平衡的条件改变时，原来的平衡被破坏，进而在新的条件下逐渐建立新的平衡，这个原平衡向新平衡的转化过程叫做化学平衡的移动一.浓度对化学平衡的影响观察试验2-5：结论是，在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度，或减小生成物浓度。化学平衡向移动。减小反应物浓度，或增大生成物浓度。化学平衡向移动。注意：固体物质和纯液体无所谓浓度，其量改变，不影响平衡。举例：已知氯水中存在如下平衡： Cl2+H2O HCl+HClO。常温下，在一个体积为50ml的针筒内吸入40mL氯气后，再吸入10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。若将此针筒长时间放置，又可以看到何种变化？试用平衡的观点加以解释。练习 FeCl2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡： Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往该溶液中滴加盐酸,发生的变化是(A) 平衡向逆反应方向移动 (B) 平衡向正反应方向移动 (C) 溶液由浅绿色变成黄色(D) 溶液由浅绿色变为深绿色思想：由FeCl2改为Fe（NO3）2,将发生什么变化呢？（答案：C）二、压强对化学平衡移动的影响。 对于有气体参加的可逆反应来说，气体的压强改变，也能引起化学平衡的移动。对于3H2（g）+N2(g) 2NH3(g) 在反应中1体积的N2与3体积的H2反应生成2体积的NH3，即反应前后气态物质的总体积发生了变化，反应后气体总体积减少了。下表列入的是450时，N2与H2反应生成NH3的实验数据。压强/MPa15103060100NH3/%2.09.216.435.553.669.4由上表实验数据可以算出：对反应前后气体总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着移动。减小压强，会使化学平衡向着移动。对于有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，如2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体 ，可以认为改变压强不能使化学平衡移动。练习 在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（ ） （A） 恒温恒压充入氨气（B） 恒温恒压充入氮气（C） 恒温恒容充入氦气（D） 恒温恒压充入氦气注意3：加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动；若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。复习： 对平衡N2+3H22NH3 ，如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向移动。 （2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？（4）如果增大压强，正反应速率，逆反应速率，氮气的转化率。三.温度对化学平衡的影响 任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。大家观察试验2-7，得出结论：600400200压强如果升高温度，平衡向的方向移动；降低温度平衡向的方向移动。练习： 可逆反应2A+B 2C， C%在不同压强及温度下达成平衡时，c的百分含量情况如图所示。回答 (1)该反应的正反应是热反应，逆反应是气体体积的反应。(2)若c是气态，则A为态，B为态。(3)若B为固态，则A为态，c为态。答案：（1）吸，扩大，（2）气，气（3）气，固态或液态浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理，也叫勒夏特列原理：.催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但是可以改变达到平衡所需要的时间。练习 1、能引起化学平衡移动的是（ ） A、化学反应速率发生了变化。 B、有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强。 C、由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。 D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂2、在密闭容器中，反应2HI =H2+I2（正反应吸热），当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有（ ） A减小容器体积 B降低温度 C加入催化剂 D恒容下充入HI气体 3、等物质的量的A B C D四种物质混合，发生如下反应： aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)当反应进行到一定时间后，测的A减少nmol ，B减少n/2mol，C增加3n/2mol，D增加nmol，此时达到了平衡状态。(1)该反应的各系数a b c d (2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则A态，B态，D态。 (3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是反应。答案：（1）2，1，3，2（2）气，固态或液态，气（3）放巩固练习：1某温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)；H0（正反应为吸热反应）。在一带有活塞的密 闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（ ）A恒温，压缩体积，平衡不移动，混合气体颜色加深B恒压，充入HI（g），开始时正反应速率减小，C恒容，升高温度，正反应速率减小D恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低2在HNO2溶液中存在如下平衡：HNO2 H+NO2- ，向该溶液中加入少量的下列物质 后，能使电离平衡向右移动的是（ ）ANaOH溶液B硫酸溶液CNaNO2溶液DNaHSO4溶液3在一个容积为VL的密闭容器中放入2LA（g）和1L B（g），在一定条件下发生下列反应 3A(g)十B(g) nC(g)+2D(g) 达到平衡后，A物质的量浓度减小1/2，混合气体的平均 摩尔质量增大1/8，则该反应的化学方程式中n的值是（ ） A1 B2 C3 D4根据以下叙述回答和题。把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)，5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01molL-1min-1，则4上述反应中Z气体的化学计量数n的值是（ ）A1 B2 C3 D45上述反应在5min末时，已作用去的Y值占原来量的物质的量分数（ ）A20% B25% C33% D50%61molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应： X（g）+aY（g）bZ（g）反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且在同温同 压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是Aa=1，b=1Ba=2，b=1Ca=2，b=2Da=3，b=27下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（ ）A在强碱存在的条件下，酯在水中的溶解度增大B加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D500左右比室温更有利于合成氨反应8往一真空密闭容器中通入一定量的气体A，在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g)+xC(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大了p%，若此时A的转化率 为a%，下列关系正确的是（ ）A若x=1，则pa B若x=2，则pp+q，正反应是放热反应。Bm+np+q，正反应是吸热反应。Dm+np+q，逆反应是吸热反应。13在一定条件下，可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若： （1）A、B、C都是气体，减少压强，平衡向正反应方向移动，则m+n和p的关系是 。 （2）A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B为 态。 （3）A、C是气体，而且m+n=p，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是 。 （4）加热后，可使C的质量增加，则正反应是 反应（放热或吸热）。答案：（1）m+np (2)固态或液态（3）逆（4）吸