2.3.3化学平衡的移动（第3课时 化学平衡图像专题 等效平衡）（教案）【名师备课】2022-2023学年高一化学上学期同步课堂备课（苏教版2020选择性必修1）

2.3.3化学平衡的移动（第3课时）一、核心素养发展目标1、掌握化学平衡图像的类型及特点，并掌握相关读图策略。2、掌握等效平衡的概念、应用及判断方法。二、教学重难点重点：1.化学平衡图像的读图策略；2.等效平衡的判断方法。难点：等效平衡的判断方法。三、教学方法分析法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】复习导入勒夏特列原理条件和改变

平衡移动过程中新平衡建立时具体

增大(或减小）反应物(或生成物)的浓度向反应物(或生成物)浓度减小(或增大)的方向移动

生成物的浓度较原平衡时增大增大(或减小)有气体存在的反应的压强向反应体系压强减小(或增大〕的方向移动

气体体积缩小(或增大)升高(或降低)温度

向吸热(或放热)反应方向移动反应体系温度降低(或升高)抽象改变一个条件减弱这种改变【讲解】判断平衡移动方向，根据v′正、v′逆的相对大小；v′正=v′逆平衡不移动v′正＞v′逆平衡向正反应方向移动v′正＜v′逆平衡向逆反应方向移动【讲解】判断改变的哪种外界条件，根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化。若v′正或v′逆有一个发生了“突变”，则为改变的浓度；若两个都发生了“突变”，则为改变的温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体反应改变压强。【生】思考并回答相关问题。(1)速率—时间图像(v－t图像)Ⅰ.正反应速率突变，逆反应速率渐变，v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的，v′正＞v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件是降低温度或减小压强。Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。【讲解】百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。【讲解】“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，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图Ⅰ中T2＞T1，压强较大如图Ⅱ中p2＞p1，或使用了催化剂如图Ⅲ中a使用了催化剂。2正确掌握图像Ⅰ、Ⅱ中反应规律的判断方法①图Ⅰ中，T2＞T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。②图Ⅱ中，p2＞p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动。则正反应为气体体积增大的反应。③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强。【讲解】百分含量(或转化率)—压强—温度图像如上图中确定压强为105Pa或107Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。“定一议二”在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体分子数减小的反应；105Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。【讲解】特殊图像①对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH＜0，M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正＞v逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度的影响情况。②如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆。①中图像，由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点最低点及以后为平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。②中图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。解题思维建模【强化巩固】已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应【生】答案D等效平衡【讲解】在一定条件下，同一可逆反应只要起始组分的量相当，无论经过何种途径，但达到化学平衡时，只要任何相同组分（同种物质）的物质的量分数（百分含量）相同，这样的平衡称为等效平衡。等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：

方法:放大缩小法、极限转换法或一边倒法虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。【展示】恒温恒容时2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)动画【讲解】等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)①2mol1mol0②00

2mol③0.5mol

0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2mol，O2均为1mol，三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，＋b＝1，即与上述平衡等效。【讲解】虚拟“中间态”法构建等效平衡(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。【展示】恒温恒压时2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)动画【讲解】(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等比即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)①2mol3mol

0②1mol3.5mol2mol③amolbmol

cmol按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足：，即与①②平衡等效。(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。【强化巩固】在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g)达到平衡时，C的体积分数为a%。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的体积分数仍为a%是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB【生】A、B【讲解】结论：恒容条件下，对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应，只要起始组分的物质的量相等，则为等效平衡。【强化巩固】在一密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g)达到平衡时，C的体积分数为a%。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的体积分数仍为a%是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB【生】A、B、D【讲解】结论：恒压条件下，对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应，只要起始组分的物质的量之比相等，则为等效平衡。【讲解】平衡转化率的分析与判断方法反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)的转化率分析①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)【课堂小结】师生共同完成。一、化学平衡图像二、等效平衡【课堂练习】1、向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)达到平衡，在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论正确的是A.反应在c点达到平衡状