河北省石家庄市2020高考化学 平衡理论中等效平衡及图像类题型的归纳总结教案

化学平衡理论中等效平衡及图像类题型的归纳总结 适用学科高中化学适用年级高中三年级适用区域通用课时时长（分钟）120知识点1、化学反应速率的概念及其影响因素2、化学平衡的概念及其影响因素3、化学平衡常数公式及其计算4、勒夏特列原理的含义教学目标使学生掌握化学反应速率、化学平衡、化学平衡常数及勒夏特列原理的含义教学重点化学反应速率、化学平衡的影响因素教学难点勒夏特列原理的含义教学过程 课堂导入我们都知道汽车尾气排放中含有NO合CO，这两种气体严重污染环境。从理论讲NO与CO反应可以生成N2与CO2，但是为什么气体排放的尾气中依然含有NO和CO？（因为该反应在没有催化剂时，反应速率相当慢。）再如工业上由N2与H2合成NH3，需要在高温，高压，催化剂存在的条件下进行，所以研究化学反应的条件对日常生活、工农业合材料学研究都具有重要意义。研究化学反应的条件应从连方面着手：一个是反应的快慢，即化学反应速率问题，一个是化学反应的程度，即化学平衡问题。今天，我们一起来学习化学平衡中的化学反应速率、化学平衡的概念及其影响因素，以及勒夏特列原理的含义。二、复习预习 复习一个实验，并回答实验现象。在2支装有少量大理石的试管里，分别加入10mL 1mol/L盐酸和10mL 1mol/L醋酸。观察现象。可以看到，在加入盐酸的试管中，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而在加入醋酸的试管里，反应则比较缓慢，只有少量气泡产生。我们都知道爆炸反应瞬间就能完成，而一般的塑料降解，需要几年才能完成。这个实验说明了什么问题？三、知识讲解考点/易错点1 反应速率的定义及影响因素 意义：表示化学反应进行快慢的量。定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢（用气体、沉淀等可见现象）来粗略比较定量：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示 。 、单位：mol/(Lmin)或mol/(Ls )速率定义 、同一反应，速率用不同物质浓度变化表示时，数值可能不同，但数值之比等于方程式中各 物质的化学计量数比。如： 说明 、一般不能用固体和纯液体物质表示浓度（因为不变） 、对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v正v逆内因（主要因素）：参加反应物质的性质。、结论：在其它条件不变时，增大浓度，反应速率加快，反之则慢。 浓度： 、说明：只对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响；与反应物总量无关。、结论：对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，反之则慢 速率影响因素 压强： 、说明：当改变容器内压强而有关反应的气体浓度无变化时，则反应速率不变；如：向密闭容器中通入惰性气体。、结论：其它条件不变时，升高温度反应速率加快，反之则慢。温度： a、对任何反应都产生影响，无论是放热还是吸热反应； 外因： 、说明 b、对于可逆反应能同时改变正逆反应速率但程度不同； c、一般温度每升高10，反应速率增大24倍,有些反应只有在一定温度范围内升温才能加快。 、结论：使用催化剂能改变化学反应速率。催化剂 a、具有选择性； 、说明： b、对于可逆反应，使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率； c、使用正催化剂，反应速率加快，使用负催化剂，反应速率减慢。原因：碰撞理论（有效碰撞、碰撞的取向及活化分子等）考点/易错点2 化学平衡化学平衡状态：指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，反应混合中各组分的百分含量保持不变的状态。 逆：研究的对象是可逆反应 动：是指动态平衡，反应达到平衡状态时，反应没有停止。平衡状态特征： 等：平衡时正反应速率等于逆反应速率，但不等于零。 定：反应混合物中各组分的百分含量保持一个定值。 变：外界条件改变，原平衡破坏，建立新的平衡。 、定义：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 、意义：表示可逆反应的反应进行的程度。 、影响因素：温度（正反应吸热时，温度升高，K增大；正反应放热时，化学平衡常数： 温度升高，K减小），而与反应物或生成物浓度无关。用化学平衡常数判断化学平衡状态。 、用途： a、Q=K时，处于平衡状态，v正=v逆；b、QK时，处于未达平衡状态；v正v逆 向逆向进行；c、Qv逆 向正向进行。原因：反应条件改变引起：v正v逆 结果：速率、各组分百分含量与原平衡比较均发生变化。化学平衡移动： v(正)v(逆)向右（正向）移 方向： v(正)=v(逆)平衡不移动 v(正)v(逆)向左（逆向）移 注意：其它条件不变，只改变影响平衡的一个条件才能使用。 、浓度：增大反应物浓度或减少生成物浓度，平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动 结论：增大压强，平衡向缩小体积方向移动；减小压强，平衡向扩大 体积的方向移动。 、压强： 、反应前后气态物质总体积没有变化的反应，压强改变不能 影响化学平衡移动的因素： 改变化学平衡状态 说明： 、压强的改变对浓度无影响时，不能改变化学平衡状态， 如向密闭容器中充入惰性气体。 、对没有气体参加的反应无影响。 、温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度等）平衡就向能减弱这种改变的方向移动。四、例题精析 【例题1】【题干】已知：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1025 kJmol1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()【答案】C【解析】从题给的可逆反应方程式看：温度升高平衡向逆反应方向移动，使NO含量降低而不是升高。压强增大平衡逆向移动，NO含量降低，达平衡所需时间短。使用催化剂可加快反应速率，所以达到平衡所需时间短。答案：C【例题2】【题干】一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)： (1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K_，升高温度，K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)500C时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)_用 (nB、tB表示)。(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_。a氢气的浓度减小 b正反应速率加快，逆反应速率也加快c甲醇的物质的量增加 d重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：_(用化学方程式表示)。【答案】(1)减小(2)molL1min1(3)bc (4)Cu2OCO2CuCO2【解析】(1)根据温度升高，甲醇的量减小，说明升高温度平衡左移，K值减小。(2)v(CH3OH)v(H2)12v(H2)molL1min1。(3)增大压强，平衡正向移动，且v正、v逆都增大。(4)CO2可抑制CO与Cu2O反应。【例题3】【题干】把镁条投入到盛有盐酸的敞口的容器里，产生氢气的速率变化如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度A BC D【答案】C【解析】镁条和盐酸反应产生氢气的离子方程式为Mg2H=Mg2H2，是镁与酸中的H间的置换反应，与Cl无关，故不是影响该反应速率的因素。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，则产生氢气的速率会加快。溶液的温度对该反应也有影响，温度越高，产生氢气的速率越快。 【例题4】【题干】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系示意图如图所示。下列叙述中正确的是() Ac点处正反应速率和逆反应速率相等Ba点处正反应速率比b点处的大Cd点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同Dt2点时刻，正反应速率大于逆反应速率【答案】 B【解析】图象中c点尚未建立平衡，反应继续向生成NH3的方向进行，正反应速率大于逆反应速率，A项错误；反应物H2的浓度a点大于b点，反应物的浓度越大，反应速