选修四第二章第三节化学平衡教案

1、文档编码 : CC5X5R6N10T8 HL1Q6T6R2G8 ZJ10L4F5K6V9化学平稳 第一课时）课前预习学案 一、 预习目标：1 可逆反应与不行逆反应 2 化学平稳的概念 二、预习内容 一. 可逆反应与不行逆反应 1 正反应： _,逆反应： _ 2 可 逆 反 应 ： _下 , 既 能 向 _又 能 向 _方向进行；3 可逆反应的特点：“ 两同” 是指 二. 化学平稳_ 化学 平稳：在确定条件下的 _反应里, _和_相等,反应混合物中各组分的浓度 状态,简称化学平稳；_的状态,称为化学平稳它的建立与反应途径 _,从正反应或逆反应开头都可以建 立化学平稳状态；化学平稳的前提： _.

2、实质： _ 标志： _ 三、提出疑问同学们,通过你的自主学习,你仍有哪些疑问,请把它填在下面的表格中疑问点- 1 - / 23疑问内容课内探究学案一、学习目标 1 懂得化学平稳状态等基本概念；2 明白化学平稳标志 ；3 明白化学平稳的影响因素；二、重点和难点 1 重点：化学平稳状态的特点；2 难点：是化学平稳状态判定和化学平稳的影响因素；三、学习过程 一）可逆反应与不行逆反应1 正反应：,逆反应：下 , 既 能 向又 能 向2 可 逆 反 应 ：方向进行；3可逆反应的特征：“两同”是指；100%,也就留意：可逆反应的重要特点是转化率永久不行能达到是反应一旦开头,那么,就不行能只存在反应物,或只

3、存在生成 物；二）化学平稳化学平稳：在确定条件下的反应里,和相等,反应混合物中各组分的浓度 衡状态,简称化学平稳；它的建立与反应途径 以建立化学平稳状态；化学平稳的前提：实质：标志：；的状态,称为化学平,从正反应或逆反应开头都可练习：在密闭容器中充入 SO2和由 18O原子组成的氧气,在确定条件下开头反应,在达到平稳前,18O存在于 A、开头反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零； B、随着反应的进行,正反应速率减小,最终降为零； C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最终相等； D、在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加；三）化学平稳状态的特点：1“逆”：化学平稳争

4、辩的对象是可逆反应,各物质的转化率必小于2“动”：即化学平稳是动态平稳,正反应和逆反应仍在进行；3“等”：是指 的本质特点；4“ 定”：由于,必需用同一物质来表示,这是化学平稳状态,平稳混合物中各组分的浓度及体积或质量分数）；5“变”：外界条件转变导致 移动直至建立新平稳；四）化学平稳状态的标志,原化学平稳被破坏,从而发生平稳某可逆反应是否处于化学平稳状态,它们的标志可以通过化学平 衡状态的本质特点来进行衡量1V正=V逆,它是判定化学平稳状态的主要标志；正、逆反应速率相等是针对反应体系中的；由于该物质的生成速率与消耗速率相等,才使这种物质的浓度保持不变,说明可逆反应 己达到化学平稳状态；2反应

5、混合物中各组分的浓度保持不变,是判定化学平稳状态 的另一个主要标志；假如反应混合物中某一种物质的量浓度,质 量分数,体积分数 对气体而言）等保持确定,都说明可逆反应 已达到平稳状态；3 从其它角度也可以判定某可逆反应是否达到化学平稳状态,但要具体问题具体分析；例如对于反应前后气体分子数不相等的 可逆反应,可以通过以下几种情形来判定：- 3 - / 23 当体系中物质的总物质的量不随时间变化时,说明反应已达到平稳状态 . 当恒温恒容时,体系的总压强有发生变化或当恒温恒压时,体系的总体积不发生变化都可以说明反应已达到平稳状态； 混合气体的平均含量不发生变化,也可以说明反应已达平稳状态. 对于反应前

6、后气体分子数相等的反应,无论反应是否达到平衡,体系中物质的总物质的量,总压强,总体积或混合气体的平均含量都不发生变化,不能确定反应是否中达到平稳状态 .2+2H +往该溶液中滴加盐酸, 发生的变化是 平稳向逆反应方向移动 B 平稳向正反应方向移动C 溶液由浅绿色变成黄色 D 溶液由浅变深摸索：由 FeCl2改为 FeNO 3） 2, 将发生什么变化呢？- 4 - / 232、压强对化学平稳移动的影响；对于有气体参加的可逆反应来 说,气体的压强转变,也能引起化学平稳的移动；【探究】依据 表中所给数据争辩分析对于 3H2 2NH3g 在反应中 1 体积的 N2 与 3 体积的 H2 反应生成 2

7、体积的 NH 3,即反应前后气态物质的总体积发生了变化,反应后气体总体积削减了；下表列入的是 450时,N2与 H2 反应生成 NH3的试验数据；压强 1 5 10 30 60 100/MPaNH3/%2.09.216.435.553.669.4由上表试验数据可以算出：对反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情形下,增大压强,会使化学平稳向着 方向移动；减小压强,会使化学平稳向着移动；对于有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有发生变化,如 2HIg H2g+I 2g在这种情形下,增大或减小压强都 使化学平稳移动；留意：固态物质或液态物质的体积,受压强的影响很小,可以忽略不

8、计；因此,假如平稳混合物都是固体或液体,转变压强使化学平稳移动；练习在确定的温度和压强下,合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平稳时,以下操作平稳不发生移动的是 混合气体的颜色 N2O4g H=56.9KJ/mol ,上升温度,降低温度,混合气体颜色；上升温度,化学平稳向- 5 -方向移动600 / 23400200降 低 温 度 , 化 学 平 衡 向 C%练习：可逆反应2A+B 2C,在不同压强及温度下达成平稳时,c 的百分含量情形如以下图；回答 1该反应的正反应是 反应,逆反应是气体体积的反应； 2 如 c 是气态,就 A 为态,B为；态； 3如 B为固态,就 A为态,c为依据以上分析

9、总结化学反应移动的特点即化学平稳原理：浓度、压强、温度对化学平稳的影响可以概括为 平稳移动的原理,也叫勒夏特列原 理：；4. 催化剂能够程度的转变正逆反应的速率,所以使用催化剂移动,但是可以达到平稳所需要的时间；六）当堂检测：1化学平稳主要争辩以下哪一类反应的规律 ）；A可逆反应 B 任何反应 C 部分反应 D 气体反应2在 2NO N2O4 的可逆反应中,以下状态属于平稳状态的是 ）； A正=逆 0 时的状态 B NO2 全部转变成N2O4 的状态状态CcNO 2）=cN2O4）的状态 D体系的颜色不再发生变化的3以下哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3 已达到平稳状态+I2g 2HIg

10、 ； H0正反应为吸热反应）；在一带有活塞的密闭容器中达到平稳,以下说法中不正确选项 ）A恒温,压缩体积,平稳不移动,混合气体颜色加深B恒压,充入 HIg）,开头时正反应速率减小,C恒容,上升温度,正反应速率减小D恒容,充入 H2,I 2g）的体积分数降低课后练习与提高1在HNO 溶液中存在如下平稳：HNO+-H +NO,向该溶液中加入少量的以下物质后,能使电离平稳向右移动的是 ）ANaOH溶液 B 硫酸溶液 CNaNO 2 溶液 DNaHSO 4 溶液2在一个容积为 VL 的密闭容器中放入 2LAg）和 1L B 十 Bg nCg+2Dg 达到平稳后, A 物质的量浓度减小1/2 ,混合气体

11、的平均摩尔质量增大 1/8 ,就该反应的化学方程式中n 的值是 +Yg=nZg+2Wg,5min 末已生成 0.2molW,如测知以 Z浓度变化来表示的反应平均速率为 0.01mol L-1 min-1,就3 上 述 反 应 中 Z 气 体 的 化 学 计 量 数 n 的 值 是 ）A1 B2 C3 D4 4上述反应在5min 末时,已作用去的Y 值占原先量的物质的量分数 ）B25% C33% D50% A20% 51molX 气体跟 amolY 气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：- 7 - / 23 Xg ）+aYg）bZ Aa=1,b=1 Ba=2,b=1 Ca=2,b=2 Da=3

12、,b=2 6以下事实不能用化学平稳移动原懂得释的是 Bg+xCg,反应达平稳时,测得容器内压强增大了 p%,如此时 A的转化率为 a%,以下关系正确选项 a B如 x=2,就 pa C如 x=3,就 p=a D 如x=4,就 pa8对于某一已达化学水平稳状态的可逆反应,假如转变某种条件,结果使某生成物的浓度增大,就,起始时 SO2 和O2 分别为 20mol 和 10mol,达到平稳时, SO2的转化率为 80%,如从 SO3 开头进行反应,在相同的条件下,欲使平稳时各成分的体积分数与前者相同,就起始时SO3 的物质的量及SO3 的转化率分别为 ）A10mol 和 10% D30mol 和 8

13、0% B20mol 和 20% C20mol 和 40% 10对于任何一个平稳体系,接受以下措施,确定会平稳移动的是+nB气 pC气+qD气的平稳体系,当 L 高温度时体系的平均分子量从 是p+q,正反应是放热反应；Bm+np+q,正反应是吸热反应；反应是吸热反应；Dm+np+q,逆12在确定条件下,可逆反应：mA+nBpC达到平稳,如：1）A、B、C 都是气体,削减压强,平稳向正反应方向移动,就 m+n和 p 的关系是2）A、C是气体,增加 B的量,平稳不移动,就 B为3）A、C 是气体,而且m+n=p,增大压强可使平稳发生移动,就平稳移动的方向是；反应4）加热后,可使C 的质量增加,就正反

14、应是放热或吸热）；- 9 - / 23二. 化学平稳化学平稳：在确定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速 率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,称为化学 平稳状态,简称化学平稳；它的建立与反应途径无关,从正反应或逆反应开头都可以建立化 学平稳状态；化学平稳的前提：在确定条件下的可逆反应里实质：正反应速率和逆反应速率相等标志：反应物和生成物的质量练习： D 练习： BD 三. 化学平稳状态的特点：1. 1003.V 正=V 逆,4. 保持不变 ；5.化学平稳发生转变；四、化学平稳状态的标志或浓度）保持不变；- 10 - / 23 1）同一反应物或同一生成物而言五、影响化学平稳的因素

15、可逆的动态逐步建立新的1. 浓度对化学平稳的影响正反应方向 逆反应方向12 1 ） m+np2） 固态或液态 3） 向逆反应方向； 4） 吸热- 11 - / 23化学平稳学案 2 ）一 预习目标： 懂得化学平稳常数的含义以及化学平稳常数的意义二、预习内容1 平稳常数的表达式：对于一般的可逆反应：mA+ n B p C + q D；其中 m、n、p、q 分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数；当在确定温度下达到化学平稳时,这个反应的平稳常数可以表示 k=2、平稳常数的意义1）化学平稳常数的大小反映了化学反应进行的程度；K 越大_,反应的转化率 _. 2）借助化学平稳常数,可以判定一个

16、化学反应 3）温度确定时,化学平稳常数只与 _有关三、提出疑问_.同学们,通过你的自主学习,你仍有哪些疑问,请把它填在下面的表格中疑问点 疑问内容课内探究学案一、目标 1）懂得化学平稳常数的含义,2）明白平稳转化率的意义,并能够结合化学平稳常数进行简洁的 运算；二、重点、难点内容解读 重点：化学平稳常数及其应用；难点： 1）图像题分析 3+3KCl 、CH 3COOH+NH 3H2O CH 3COONH 4+H 2O 平 衡 常 数 表 达 式 ：_ _ 2、平稳常数的意义1）化学平稳常数的大小反映了化学反应进行的程度；K 越大_,反应的转化率 _.2 ） 借 助 化 学 平 衡 常 数 ,

17、可 以 判 断 一 个 化 学 反 应_；3）温度确定时,化学平稳常数只与 _有关3、平稳常数的影响因素：只与 _有关4、互为可逆的两个化学反应,平稳常数之积有何关系？_；总反应与各分步反应的平稳常数 K 总、 K 1、 K 2、 K 3）有 何关系？_；确定温度下,一个化学反应是否只有一个 化学平稳常数？_.二平稳转化率1 平稳转化率的表达式：如定义某反应物 为：M 在可逆反应中的转化率M 的转化率 =反应中已消耗的M 的量100%反应开头时加入M的量那么假如 M 的转化率不再随时间而转变,也证明可逆反应已达到平稳状态；探究 1:在一个容积为 2L 的容器中,对于可逆反应 2SO2气）O2气

18、） 2SO3气）, SO2 和 O2 起始时的物质的量分别为20mol 和 10mol,达到平稳时, SO2 的转化率为 80,就该反应的- 13 - / 23平稳常数为 _ 探究 2、对于反应 aA气） +bB气）cC气）+dD 气）,1）、增加 A 物质,就 B 的转化率 _；A 物质的转化率 _ 2）、如起始时物质的量之比 A:B=1:1 ,就 A 和 B 的转化率之比 = _ 如起始时物质的量之比 A:B=a:b ,就 A 和 B 的转化率之比 =_；c+d ,在反应达平稳的基础上,以起始时物质的量之 比投入 A 和 B,就 A 和 B 的转化率 _ 如 a+b=c+d ,在反应达平稳

19、的基础上,以起始时物质的量之 比投入 A 和 B,就 A 和 B 的转化率 _ 如 a+b认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩；2紧扣可逆反应的特点,看清正反应方向是吸热仍是放热、体积增大仍是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等；3看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥；4看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势；5先拐先平；例如,在转化率一时间图上,先显现拐点的曲线先达到平稳,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高；6定一议二；当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系；对于反应 mA 气 + nB 气 pC气+qD 气 H

20、QKJ/mol - 14 - / 231）转化率时间2）含量时间图先显现拐点的反应先达到平稳,斜率大的曲线表示的温度或压强等数值较大练习 1：I 2g2HIg ,在化 氢 的 量T2温度 T 1和 T 2 时,产物的量与时间的关系如下 时间 图所示,符合图象的正确的判定是 AT 1T 2, H 0 BT 1T 2, H0 CT 1T 2, H 0 DT 1T 2, H0 练习 2：O2g 时间 mol2NO 2g体系中, nNO 随时间的变化如表：0123450.0 200.01 00.00 80.00 70.00 70.00 7右 图 中 表 示NO 2 的变化的曲线是- 15 - / 23

21、_；3）转化率温度压强图-温度 -压强图像mAg+nBg pCg+qDg； H kJ/mol 300 C 200 C 100 C压强A等温线等压线转 判定：转化化率1.01 107Pa率 Qp+q1.01 105Pa温度Pm+n p+q Q p+q Q 0 四.等效平稳及其分类：1.等效平稳原理：在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开头,仍是从逆反应开头都可以建立同一平稳状态,也就是等效平稳,仍可以从中间状态既有反应物也有生成物）开头,平稳时各物质的浓度对应相等；由于化学平稳状态与条件有关,而与建立平稳的途径无关,因而,同一可逆反应,从不同状态开头,只要达到平稳时条件温度,浓度,压强等

22、）完全相同,就可形成等效平稳；2.等效平稳规律：等效平稳的广泛定义：只因投料情形的不同,达到平稳 后,各组分的物质的量 或能转化为物 质的量）分数相等的平稳状态,互为等 效平稳状态； 在定温,定容条件下,对于反应前后气体分子数转变的 可逆反应只转变起始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- 16 - / 23与原平稳相同,就两平稳等效；简言之,定温,定容 下,归零后,等量即为等效平稳 在定温,定容条件下,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）的物质的量的比值与原平稳相同,两平稳等效；简言之,定温,定容下,归零后,等比例即为等效平稳

23、 在定温,定压下,转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 与原平稳相同,就达平稳后与原平稳等效 . 简言之,定温,定容下,归零后,等比例即为等效平稳【当堂练习】：1.x、y、z 都是气体,反应前 x、y 的物质的量之比是 1:2,在一 定条件下可逆反应 x+2y 2z 达到平稳时,测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量,就平稳时x 的转化率 ） A.80 B.20 C.40 D.602已知在 450时,反应 H2g）+I2g）50,由此推断出在 450时,反应 2HI 2HIg ）的 K 为 H2g）+I2+B 气 3C气+D 气,达平稳时,

24、 C 的浓度为 W mol/l 如保护容器体积和温度不变,按以下四种配比作为起始物- 17 - / 23质,达平稳后, C 的浓度仍为 W mol/L 的是 A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD C.3molC+1molB+1molB D.3molC+1molD 4 以下各图是温度 +2Bg2Cg+Dg ； H0 的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平稳时的 温度或压强,其中正确选项 +nB 气 PC 气 ；平稳时,C 的浓度为Wmol L ；如容器的容积和温度不变,起始时加入 amolA 、bmolB 、cmolC ,使平稳后 必需中意的关系是

25、C 的浓度仍为 Wmol L ,就 a、b、c A.a:b:c=m:n:p B.a:b=m:n ap/m+c=p C.mc/p+a=m,nc/p+b=n D.a=m/3 ,b=n/3,c=2p/3 2.在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入 3LA 和2LB ,发生如下反应： 3A气+2B气 xC 气+yD 气达到平衡时, C 的体积分数为 m；如保护温度、压强不变,将 0.6LA 、0.4LB 、4LC 、0.8LD 作为起始物质充入密闭容器中,达到平稳时 C的体积分数仍为 m,就 x、y 的值分别为 - 18 - / 23A.x=3 y=l B.x=4 y=1 C.x=5 y=1

26、 D.x=2 y=33. 1molA 气 体 和 nmol B 气 体 , 按 下 式 反 应 生 成 气 体 C ：Ag+nBg mCg ,一段时间后测得 A 的转化率为 50% ,反应前气体的密度在同温同压下是反应后 值可能是 3/4,就 n 和 m 的数An=1,m=1 B n=2,m=2 C n=3,m=2 D n=2,m=34 T时,在 1L 密闭容器中 A 气体与 B 气体反应生成 C 气体；反应过程中 A、B、C 浓度变化如图 I 所示；如保持其他条件不变,温度分别为T l 和 T 2 时,B 的体积百分含量与时间的关系如图所示；就以下结论正确选项 A 在达平稳后,保持其他条件不

27、变,增大压强,平稳向正反 应方向移动B在达平稳后,保持压强不变,通入稀有气体,平稳向正反 应方向移动C保持其他条件不变,如反应开头时A、B、C 的浓度分别为0.4mo1 L-1、0.5 mo1 L-1和 0.2 mo1 L 1,就达到平稳后, C 的 浓度大于 0.4 mo1L-1D保持其他条件不变,上升温度,正、逆反应速率均增大,- 19 - / 23且 A 的转化率增大512 分现有反应： mAg+nBg pCg,达到平稳后,当上升温度时, B 的转化率变大；当减小压强时,混合体系中 C 的质量分数也减小,就 :1 该 反 应 的 逆 反 应 为 _ 热 反 应 , 且 m+n_p 填“

28、” “=” “” ；2减压时, A 的质量分数 _；填“ 增大 ” “减小 ” 或“ 不变” ,下同 3如加入 B体积不变 ,就 A 的转化率 _,B 的转化率_；4如上升温度,就平稳时 B、C 的浓度之比 将_；5如加入催化剂,平稳时气体混合物的总物质的量 _；6如 B 是有色物质, A、C 均无色,就加入C体积不变 时混合物颜色 _,而保护容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色 _填“ 变深 ” “变浅” 或“ 不变” ；6向体积不变的密闭容器中充入 发生反应：2molN 2 和 6molH 2,确定条件下N2气） +3H 2气）2NH 3气）,平稳时混合气共7mol；令a、b、c 分别代表 N2、H2、NH 3 起始加入的物质的量,保护温度不变,使达到平稳时各成分的百分含量不变就：如 a0,b0,就 c_；如 a0.7,b2.1,就：I c_；这时反应向 _进行；7、 . 在确定体积的密闭容器中,进行如下化学反应：CO2