湖北省武汉市第三十九中学高中化学 2.3等效平衡导学案 新人教版选修4.doc

高中化学选修4（人教版） 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡 第8课时 等效平衡学习目标知识与技能：了解等效平衡的涵义，能利用等效平衡进行简单的计算 。过程与方法：通过对不同条件下的等效平衡的分析，探究其本质和规律，深入理解等效平衡。情感态度与价值观：通过对不同条件下的等效平衡的分析，抓住其本质和规律，拓展思路，巧解妙算，提高解题能力和开拓视野，最终达到提升思维品质之目的。重、难点 等效平衡的判断导学设计 等效平衡原理、规律及应用一、等效平衡原理 在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。即对于一个确定的可逆反应， 化学平衡状态只与条件（t、c、p） 有关，而与建立平衡的途径无关。 如，常温常压下，可逆反应：2so2 + o2 2so3 2mol 1mol 0mol 0mol 0mol 2mol 0.5mol 0.25mol 1.5mol 从正反应开始，从逆反应开始，从正逆反应同时开始，由于、三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将、折算为)，因此三者为等效平衡二、等效平衡规律 根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类： 1 .在定温（t）定容(v)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时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。即：定容 ，量相同。(此种情况下又称等同平衡，即两平衡完全相同，此法又称极限法)。 例1在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol a和1 mol b发生反应2a(g)+b(g)3c(g)+d(g)，达到平衡，c的浓度为w mol/l。若维持容器体积和温度不变，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. 4 mol a +2 mol b b. 1 mol a+0.5 mol b+1.5 mol c+0.5 mol dc. 3 mol c+1 mol d +1 mol b d. 3 mol c+1 mol dd. 3 mol c+1 mol d=（2 mol a+1 mol b）2.在定温（t）定容(v)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)的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。注意：此等效平衡不一定是等同平衡，即所得两平衡体系中各物质的量成比例。例2恒温恒容下，可逆反应2hi（气）h2（气）+i2（气）达平衡。下列四种投料量均能达到同一平衡，请填写：起始状态物质的量n/mol平衡时hi的物质的量n/molh2i2hi120a24010.5amg(g2m)解题规律：此条件下，只要换算到同一半边时，反应物(或生成物)的物质的量的 比例与原平衡相等，则两平衡等效。3.在定温（t）定压（p）条件，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。反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。即等压，量相当。例3恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：（g）（g）（g）（）若开始时放入1 mol a和1 mol b，到达平衡后，生成a mol c，这时的物质的量为_mol。（）若开始时放入3 mol a和3 mol b，到达平衡后，生成的物质的量为 mol；（）若开始时放入x mol a、2 mol b和1 mol c，到达平衡后，a和c的物质的量分别是y mol和3a mol，则x=_mol，y=_mol。平衡时，b的物质的量_a.大于2 mol b.等于2 mol c.小于2 mol d.可能大于、等于或小于2 mol（）若在（）的平衡混合物中再加入3 molc，待再次到达平衡后，c的物质的量分数是_。ii若维持温度不变，在一个与（）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应（）开始时放入1 mol a和1 mol b到达平衡后生成b mol c。将b与（）小题中的a进行比较_a. ab c.a=b d.不能比较a和b的大小作出此判断的理由是_。解题规律：此条件下，只要按化学计量数换算到同一半边后，各物质的量之比与原平衡相等，则两平衡等效。4.总结：等效平衡的条件: ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g)条件反应前后气体体积变化等 效 条 件结果定温定容不相等m+np+q(n(g)0)需保证极值换算后的起始投料相同。两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同相等m+np+q(n(g)0)保证极值换算后，起始投料比例相同两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化定温定压不相等m+np+q保证极值换算后的起始投料比例相同两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化相等m+np+q三、等效平衡原理的应用：在判断两平衡体系的关系时，可改变其中一个体系的初始条件，使之与另一体系成等效平衡，再恢复到原来条件，判断平衡如何移动，即可得出两平衡体系的关系。此法称为“虚拟法”。巩 固 练 习1. 在一定温度下，把2molso2和1molo2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存在下发生反应2so2（g）+o2（g） 2so3（g），当反应达到平衡时，反应混合物中so3的体积分数为91%，现维持容器内温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的so2、o2、so3的物质的量，若达到平衡时，so3的体积分数仍为91%，则a、b、c的值可以是下列各组中的 （ ） a. 2、1、2 b. 0、0、1 c. 1、0.5、1 d. 1、0.5、22.在一定温度下，向密闭容器中充入1.0moln2和3.0molh2，反应达到平衡时测得nh3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时充入2.0 moln2和6.0molh2，则平衡时nh3的物质的量为 （ ） a.若为定容容器，n(nh3)=1.2mol b.若为定容容器，n(nh3)1.2molc.若为定压容器，n(nh3)=1.2mol d.若为定压容器，n(nh3)b b. ab c.ab d、无法确定7.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2a(g)+b(g) 2c(g)达到平衡时，a、b 和c的物质的量分别是4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是 （ ） a、均减半 b、均加倍 c、均增加1mol d、均减少1mol8.恒温时，一固定容积的容器中发生如下反应2no2(g)n2o4(g)达到平衡后，再向容器内通入一定量no2，又达到平衡时，n2o4的体积分数 ( )a. 不变 b. 增大 c. 减小 d. 无法判断 9. 将2mola和1molb充入一个固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生：2a（g）+b（g） xc(g)达到平衡，测得c的物质的量分数为c%；若开始充入容器中的是0.6mola，0.3molb和1.4molc， 达平衡时c的物质的量分数仍为c%则x的值可能为 （ ）a、2 b、3 c、4 d、510向某固定容积的容器中充入1 mol co和2 mol h2o(g)，发生反应：coh2o(g) co2h2。当反应达到平衡时，co的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时co的体积分数大于x的是（ ） a05 mol co2 mol h2o(g)1 mol co21 mol h2b1 mol co1 mol h2o(g)1 mol co21 mol h2c05 mol co1.5 mol h2o(g)0.4 mol co20.4 mol h2d05 mol co1.5 mol h2o(g)0.5 mol co20.5 mol h211. 已知t，p kpa时，在容积为v l密闭容器内充有1 mol a和1 mol b。保持恒温恒压，使反应a(g)b(g) c(g)达到平衡时，c的体积分数为40%。试回答有关问题：(1). 欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2 mol a和2 mol b，则反应达到平衡时，容器的容积为 ，c的体积分数为 。(2). 若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为t，使1 mol a和1 mol b反应达到平衡状态时，c的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为 。12. t0c在vl固定容积的密闭容器中加入vmol n2和3vmol