人教版选修4 第二章3.化学平衡 学案.doc

互动课堂疏导引导 一、可逆反应与不可逆反应 科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应（反应物生成物）和逆向反应（生成物反应物）都能同时进行。有些反应的可逆性很小，如ag+cl-=agcl，我们只是视作“不可逆”而已（agcl在溶液中仍有极微量的电离：agcl=ag+cl-）。（1）可逆反应：在相同条件下，要用“”代替“=”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为so2+h2oh2so3。（2）可逆反应的特点：向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。符号“”两边的物质互为反应物、生成物。在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中还有h2o、so2和h2so3等分子。二、判断可逆反应是否达到化学平衡状态的依据和方法1.定义：化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的质量(或浓度)保持不变的状态。2.可逆反应达到平衡的标志是正、逆反应速率相等，或平衡混合物中各组分的含量保持不变，即各物质的浓度不再随时间的改变而改变。(1)正反应速率和逆反应速率相等(注意：指同一物质的消耗速率和生成速率)，对不同的物质可以采用“异方向，量相当”来判断。(2)反应达到了平衡状态时各物质的浓度、百分含量、物质的量、温度、颜色等为一定值，反过来，也可以据此判断可逆反应是否达到平衡状态。当对一个具体的可逆反应判断其是否达到化学平衡状态时，还会遇到一些与两个主要特征相关的新问题。三、化学平衡移动原理(勒夏特列原理)1.勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。勒夏特列原理是对条件影响化学平衡的一个总述，要特别注意对“减弱这种改变” 正确理解，其中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可如下理解:(1)若将体系温度从50 升高到80 ，则化学平衡向吸热方向移动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50 t80 。(2)若对体系n2(g)+3h2(g) 2nh3(g)加压，例如从30 mpa加压到60 mpa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 mpap60 mpa。(3)若增大平衡体系fe3+3scn-fe(scn)3中fe3+的浓度，例如由0.01 moll-1增至0.02 moll-1，则在新平衡状态下，0.01 moll-1c(fe3+)0.02 moll-1。 勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据平衡移动原理进行判断。如n2(g)+3h2(g) 2nh3(g)；h0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压又同时降温，则平衡向正反应方向移动。勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。2.化学平衡移动的原因 化学平衡移动的原因是反应条件的改变，移动的结果是正、逆反应速率发生变化，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。3.化学平衡移动的标志(1)从反应速率来看：如有v(正)=v(逆)到v(正)v(逆)，再到v(正)=v(逆)，表明化学平衡发生了移动。(2)从混合物组成来看：各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化，最后在新条件下保持新的一定，同样表明化学平衡发生了移动。4.化学平衡移动的方向(1)若外界条件改变，引起v(正)v(逆)，此时正反应占优势，化学平衡向正反应方向（右）移动。(2)若外界条件改变，引起v(正)v(逆)，此时逆反应占优势，化学平衡向逆反应方向（左）移动。(3)若外界条件改变时，引起v(正)和v(逆)都发生变化，如果v(正)和v(逆)仍保持相等，化学平衡就没有发生移动。 四、化学平衡图象题的分析方法及思路1.化学平衡图象的主要特点 该类题目的主要特点是通过多种图象，对化学反应速率和化学平衡的有关知识、规律进行分析考查。题目往往是灵活性强，迷惑性大，涉及内容多，要求高，特别注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考查。2.化学平衡图象题的解答步骤(1)看图象：一看面：即纵坐标与横坐标的意义；二看线：即线的走向和变化趋势；三看点：即起点、折点、交点、终点；四看辅助线：如等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化：如浓度变化、温度变化等。(2)想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)作判断：根据图象中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。3.化学平衡图象题的解答原则以可逆反应aa(g)+bb(g)cc(g)为例说明。(1)“定一议二”原则在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。(2)“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图象中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图a)或表示的压强较大(如下图b)：a.表示t2t1，正反应是放热反应。b.表示p1p2，a是反应物，正反应为气体总体积缩小的反应，即a+bc。活学巧用1.可逆反应达到平衡的主要特征是( )a.反应停止了 b.正、逆反应的速率均为零c.正、逆反应都还在进行 d.正、逆反应的速率相等解题提示：可逆反应达到平衡的重要特征，可概括为四个方面：动、定、变、等。a、b两个选项都是说正、逆反应速率为零，显然不可能是动态平衡，a、b错；而c项只说明反应仍在进行，不能说明达到平衡与否，c项错；d项正确。答案：d2.在一定温度下，反应a2(g)+b2(g) 2ab(g)达到平衡的标志是( )a.单位时间内生成n mol a2同时生成n mol abb.单位时间内生成2n mol a2同时生成2n mol b2c.单位时间内生成2n mol ab同时生成n mol b2d.单位时间内有n mol aa键断裂，同时有n mol ab键形成解题提示：a.符合异方向，但量不相当。应当：单位时间内生成n mol a2同时生成2n mol ab。b.符合量相当，但不是异方向，也就是不管反应是否达到平衡，单位时间内生成a2的量和生成b2的量永远相等。c.符合异方向，量相当，故c正确。d.aa键断裂是向正方向，ab键形成也是正方向，且量不相当，故d错误。答案：c3.某化学反应2ab+d在四种不同条件下进行，b、d起始浓度为0，反应物a的浓度（moll-1）随反应时间（min）的变化情况如下表所示。根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1中，反应在1020 min时间内平均反应速率为_moll-1min-1。（2）在实验2中，a的初始浓度c2=_moll-1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_。（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3_v1（填“”“=”或“”），且c3_1.0 moll-1（填“”“=”或“”）。（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是_（填“吸热”或“放热”）反应。理由是_。解题提示：（1）根据反应速率公式moll-1min-1。（2）由于实验1、2达到的平衡状态相同，则相同外界条件下，只有a的初始浓度相同，才能达此结果。故c2=1.0 moll-1。由于a的起始浓度、平衡转化率都相同，但实验2达到平衡所需时间比实验1短，即反应速率快。从影响反应速率的因素：浓度（已相同）、压强（已相同）、温度（已相同）、催化剂（能提高反应速率，但不能改变转化率）等分析，可推测实验2中使用了催化剂。（3）实验1、3，反应温度相同，而达到平衡时a的浓度不同，并且实验3比1大。所以c31.0 moll-1，由表中数据对比可知v3v1。（4）在a的起始浓度相同时，升高温度，a的平衡浓度下降，说明平衡向正反应方向移动。故该反应的正反应是吸热反应。答案：（1）0.013 （2）1.0 使用催化剂（3） （4）吸热 在a的起始浓度相同时，升高温度，a的平衡浓度下降，说明平衡向正反应方向移动，故反应为吸热反应4.在一定温度下的可逆反应：ma(g)+nb(g)pc(g)+qd(g)，生成物c的体积分数与压强p1和p2，时间t1和t2的关系如图所示，则在下列关系中正确的是( )a.p1p2 b.p1p2 c.m+np+q d.m+np+q解题提示：由图象可知：本题是起始反应物为a、b，生成物为c、d的可逆反应(注意起点)，从反应开始达到平衡的反应过程。图象显示，压强为p1时，在t2达到平衡，生成物c的体积分数为c1；压强为p2时，在t1达到平衡，生成物c的体积分数为c2。从横坐标看，t2t1，说明p2时化学反应速率快，先达到平衡，所以压强p2p1；从纵坐标看，c1c2，说明加压将使平衡向逆反应方程移动，即p+qm+n。答案：bd5.如下图表示不同温度和压强下，对于可逆反应2a(