江苏省新沂市王楼中学高中化学 第三单元《化学平衡的移动：等效平衡问题》教案 苏教版选修4

用心 爱心 专心1 教学时间教学时间第十一周 4 月 28 日 本模块第 27 28 课时 专题专题专题专题 2 2 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 单元单元第三单元化学平衡的移动第三单元化学平衡的移动 教学教学 课题课题 节题节题等效平衡问题等效平衡问题 知识与技能知识与技能掌握化学平衡问题的研究方法 过程与方法过程与方法根据化学平衡中的相关问题 培养学生的思维能力和空间想象能 力 教学目标教学目标 情感态度情感态度 与价值观与价值观 体会化学反应在生活 生活中的实际应用 培养学生学习的积极 性和顽强精神 教学重点教学重点等效平衡问题 教学难点教学难点同一平衡状态的理解 教学方法教学方法讨论法 教师主导活动教师主导活动学生主体活动学生主体活动 教教 学学 过过 程程 板书 二 解决化学平衡问题的重要思维方法 1 可逆反应 不为零 原则 讲解 可逆性是化学平衡的前提 达到平衡时应是反应物和 生成物共存的状态 每种物质的量不为零 一般可用极限分析法推断 即假设反应不可逆 则最多 生成产物多少 有无反应物剩余 余多少 这样的极值点是 不可能达到的 故可用确定某些范围或在范围中选择合适的 量 例 1 在一定温度下将 1 molCO 和 1mol 水蒸气放在密 闭容器中反应 CO H2O CO2 H2 达平衡后测得 CO2 为 0 6mol 再通入 4mol 水蒸气 达新平衡后 CO2的物质的 量可能是 A 0 6mol B 1mol C 0 8mol D 1 2mol 2 一边倒 原则 可逆反应 在条件相同时 等温等容 若达到等同平 衡 其初始状态必须能互变 从极限角度看 就是各物质的 物质的量要相当 因此可以采用一边倒的原则来处理以下问 题 1 化学平衡等同条件 等温等容 练习 加入 H2O g 平衡正 移 n CO2 0 6mol 但不可能任意增大 根据 不为零 原则 1molCO 即使完全反应 也只可能生成 1molCO2 所以 0 6mol nCO2 1mol 答案 合适 用心 爱心 专心2 讲解 用心 爱心 专心3 教师主导活动学生主体活动 教 学 过 程 aA g bB g cC g 始 a b 0 平衡态 始 0 0 c 平衡态 始 x y z 平衡态 为了使平衡 根据 一边倒 原则 即可得 x z a 1 c a a x c z y z b 1 c b b n c z 例 2 温度 催化剂不变 向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入 H2 N2 NH3 反应达平衡时 氨气浓度最大的一组是 ABCD H2613 55 N22011 5 NH30421 解析 2NH3 N2 3H2 根据反应 一边倒 换算 B 0 2 6 1 7 C 0 2 3 3 5 6 5 D 0 2 1 5 5 6 5 由此可知 符合题意的是 B 3 3 过渡态过渡态 方法方法 2 2 现有三个体积相等的密闭容器 都进行下列反应 CO2 H2 H2O 气 CO 反应所处的湿度相同 但起始浓度不同 其中甲 n CO2 n H2 1mol 乙 n CO2 1mol n H2 2mol 丙 n CO2 n H2 n H2O气 1mol 达到平衡时 CO 的物质的量由大到小的顺序是 A 甲 乙 丙 B 甲 丙 乙 C 乙 丙 甲 D 乙 甲 丙 分析 分析 甲甲 乙乙 丙丙 n CO2 1mol n CO2 1mol n CO2 1mol n H2 1mol n H2 2mol n H2 1mol n H2O气 1mol 甲甲 乙 可视为乙中增大反应物浓度 乙 可视为乙中增大反应物浓度 乙 甲 甲甲 丙 可视为丙中增大生成物浓度 丙 可视为丙中增大生成物浓度 甲 丙 化学平衡的建立与过程无关 只与始终态有关 设置 过渡态 是解决化学平衡移 用心 爱心 专心4 动相关问题中很重要的观点 板 书 计 划 二 平衡中化学思维方法 过渡态 一边倒 不为零 分清属于什么类型 定性与定量合理转化 反 馈 等效平衡问题是热点 也是难点 多练多讲 用心 爱心 专心5 练习 1 在一定条件下 可逆反应 A2 B2 2C 经测得平衡时的浓度分别为 0 5 mol L 0 1 mol L 1 6 mol L 若 A2 B2 C 的起始浓度分别以 a mol L b mol L c mol L 表示 请回 答 1 a b 应满足的关系是 2 a 的取值范围是 4 A2 B2 2C c 平衡 0 5 0 1 1 6 始 a b c 始 1 0 5 0 8 0 1 0 8 0 反应从左开始 始 2 0 5 0 1 0 1 6 0 1 反应从右开始 a b 0 4 说明 极限法是解决化学问题的一种常用方法 化学平衡中常 一边倒 原理 2 例 10 在一个容积固定的反应器中 有一可左右滑动的密封板隔开 两侧分别进行如图的可逆 反应 各物质的起始加入量如下 M 为 2 5mol N 为 3mol P 为 0 A C D 各为 0 5mol 当 B 为 x mol 当 X 在一定范围内变化时 均可以通过调节 反应器的温度 使两侧反应都达到平衡 并且隔 板恰好处于反应器正中位置 2M g 3N s 2P g A g 4B g 2C g D g 若达平衡后 测得 M 转化率为 75 请填写下列空白 1 达平衡后 反应器左室气体总物质的量为 mol 2 欲使右室反应开始时 正 逆 X 的取值范围为 2 欲使右室反应开始时 正 逆 X 的取值范围为 分析 解本题的关键是 隔板正中位置 左右两边的物质的量相同 A g 4B g 2C g D g 的 n 逆 表示平衡正向移动 而正向是一个体积减小 物质的量减少 的方向 欲使平衡 正向移动 开始时总的物质的量必须大于 2 5mol 按极限法按极限法 A g 4B g 2C g D g 最小值最小值 0 5mol Xmol 0 5mol 0 5mol 0 5mol x 0 5mol 0 5mol 2 5mol x 1 最大值 0 5mol Xmol 0 5mol 0 5mol 转化 0 5mol 2 1 0 5mol 用心 爱心 专心6 平衡 0 x 2 1 5 1 0 x 2 1 5 1 2 5 X 2X 2 答案 1 X 2 按计算法按计算法 A g 4B g 2C g D g 初 0 5mol Xmol 0 5mol 0 5mol 转 a 4a 2a a 平 0 5 a X 4a 0 5 2a 0 5 a 总和 2 5 求出 x 2a 1 而 a 介于 0 0 5 之间 3 算法同上 0 5 X 1 3 9 分 已知 t pkpa 时 在容积为 VL 的密闭容器内充有 1molA 和 1molB 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 回答以下问题 1 若温度和压强在上述条件下恒定不变 在密闭容器内充入 2molA 和 2molB 则反应达到平 衡时 容器的容积为 C 的体积分数为 2 若选一容积不变的密闭容器 仍控制在 t 使 1molA 和 1molB 反应达到平衡状态时 C 的 体积分数为 40 则该密闭容器的容积为 4 07 四川 向某密闭容器中充入 1molCO 和 2molH2O g 发生反应 CO H2O g CO2 H2 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 起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 A 0 5molCO 2molH2O g 1molCO2 1molH2 B 1molCO 1molH2O g 1molCO2 1molH2 C 0 5molCO 1 5molH2O g 0 4molCO2 0 4molH2 D 0 5molCO 1 5molH2O g 0 5molCO2 0 5molH2 5 08 徐二检 在 1 L 的密闭容器中 充入 1 mo1CO 和 1 mo1 H2O g 于 850 时进行化学反应 CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 达平衡时 有 50 的 CO 转化为 CO2 在相同温度 下 将 1 mo1CO 和 4 mo1 H2O g 充入同样的容器中 记录 0 8 分钟内测得容器内各物质的物质的 量如下表 t 分钟时为改变条件后达平衡时所测得的数据 下列说法正确的是 时间 min n CO mo1n H2O mo1 n CO2 mo1 n H2 mo1 01