苏教版选修4 专题2第三单元 等效平衡 学案.doc

小专题大智慧(四)等效平衡(1)等效平衡问题可以用“三个两”来概括或帮助我们记忆，即：“两种反应”(反应前后气体分子数可变的反应和反应前后气体分子数不变的反应)，“两种条件”(恒温恒容和恒温恒压)，“两种等效”(投料相同和投料比相同)。(2)根据反应条件(恒温恒压或恒温恒容)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：恒温、恒容条件下，反应前后气体分子数不相等的可逆反应：只要改变起始加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量，若与原平衡相同，则两平衡等效(即投料相同，此法又称一边倒法)。举例：2a(g)b(g)3c(g)d(g)abcd等效说明2 mol1 mol00互为等效平衡，表现在物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(摩尔分数、质量分数、体积分数)相同4 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol恒温、恒容条件下，反应前后气体分子数相等的可逆反应：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(即投料比相同)。举例：2a(g)b(g)3c(g)d(s)abcd等效说明2 mol1 mol00互为等效平衡，表现在组分百分含量(摩尔分数、质量分数、体积分数)相同4 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol恒温、恒压条件下，反应前后气体分子数任意型的可逆反应：只要按化学计量数换算到同一半边后，各物质的物质的量之比与原平衡相等，则两平衡等效(即投料比相同)。举例：2a(g)b(g)3c(g)d(g)abcd等效说明互为等效平衡，表现在物质的量浓度、组分百分含量(摩尔分数、质量分数、体积分数)相同2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol(3)三类等效平衡的比较：等效类型条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压起始投料“量”换算为同一半边时，投料相同换算为同一半边时，投料比相同换算为同一半边时，投料比相同对反应的要求任何可逆反应反应前后气体体积相等任何可逆反应平衡特点w相同相同相同c相同成比例相同(气体)n相同成比例成比例1在恒温恒容条件下有下列反应：2a(g)2b(g)c(g)3d(g)。现分别从两条途径建立平衡：()a和b的起始浓度均为2 moll1；()c和d的起始浓度分别为2 moll1和6 moll1。下列叙述正确的是()a()和()两途径最终达到平衡时，体系内各气体的物质的量分别相同b达到平衡时，()途径混合气体密度为()途径混合气体密度的2倍c()和()两途径最终达到平衡时，体系内各气体的体积分数分别相同d达到平衡时，()途径的反应速率v(a)等于()途径的反应速率v(b)解析：选c化学方程式两边气体的物质的量相等，()和()是等效平衡，平衡时()中各气体的物质的量是()中的2倍，a、b错误，c项正确。平衡时，()的压强小，反应速率小，d项错误。2在一个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)，达到平衡时，c的浓度为a moll1，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比加入起始物质，达到平衡后，c的浓度仍为a moll1的是()a4 mol a2 mol bb1 mol a1 mol b3 mol c1 mol dc3 mol c1 mol d1 mol bd3 mol c1 mol d解析：选d本题中的条件为恒容，反应特点为非等体积反应。此类题目的做法是运用“一边倒”的方法全部转化成反应物或生成物，各物质的物质的量分别与起始状态相同，达到的平衡即为等效平衡。 2a(g)b(g)3c(g)d(g) 2 1 0 0a项/mol 4 2 0 0 3 2 0 0 2 2 0 0 2 1 0 0则可选d。3某温度下的密闭容器中发生如下反应：2m(g)n(g)2e(g)，若开始时只充入2 mol e(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol m和1 mol n的混合气体，则达平衡时m的转化率为()a20%b40%c60% d80%解析：选c应用三段式解题： 2m(g)n(g)2e(g)开始物质的量(mol): 0 0 2改变物质的量(mol): 2m m 2m平衡物质的量(mol): 2m m 22m混合气体的压强比起始时增大了20%，得到1.2，解得m0.4，若开始时只充入2 mol m和1 mol n的混合气体，和只充入2 mol e(g)，前后为等效平衡状态，达到相同的平衡状态。 2m(g)n(g)2e(g)反应开始物质的量(mol): 2 1 0改变量(mol): 1.2 0.6 1.2平衡物质的量(mol): 0.8 0.4 1.2则达平衡时m的转化率为：100%60%。4在一定温度下，把2 mol so2和1 mol o2通入一个固定容积的密闭容器里，发生如下反应：2so2(g)o2(g) 2so3(g)，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的so2、o2和so3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到一定程度时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同，填写下列空白：(1)若a0，b0，则c_；(2)若a0.5，则b_和c_；(3)a、b、c必须满足的一般条件是：(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)_、_。解析：运用等效平衡“一边倒”法求解如下： 2so2(g)o2(g)2so3(g)原始物质的量/mol 21 0起始物质的量/mol ab c等效起始的量/molac b 0故ac2 molb1 mol(即2bc2 mol)为第(3)问的解答。(1)把a0，或b0代入得：c2 mol。(2)把a0.5 mol代入得：c1.5 mol，b0.25 mol。答案：(1)2 mol(2)0.25 mol1.5 mol(3)ac2 mol2bc2 mol课标要求1：知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。知识回顾(1)化学反应速率是如何表示的？课标要求2：知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。知识回顾(2)什么是反应的活化能？它与反应速率的关系如何？课标要求3：通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。知识回顾(3)浓度和压强是如何影响化学反应速率的？你能解释其中的原因吗？(4)一般而言，温度和催化剂对化学反应速率有怎样的影响？你能解释其中的原因吗？课标要求4：通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。知识回顾(5)在实际生活中，人们是如何利用浓度、温度、催化剂来增大或者减小反应速率的？课标要求5：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。知识回顾(6)什么是自发反应？它有哪些特点？举例说明哪些反应属于自发反应。(7)化学反应方向的判断依据有哪些？课标要求6：描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。知识回顾(8)什么是化学平衡状态？化学平衡状态有哪些特征？(9)化学平衡常数表示什么？它有什么意义？(10)如何利用平衡常数计算可逆反应中反应物的转化率？课标要求7：通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的