2022年化学平衡的状态特征及判断标准教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载化学平稳的状态、特点及判定标准适用学科 化学 适用年级 高三适用区域 全国 课时时长（分钟）60min 学问点 化学平稳状态等基本概念；化学平稳状态形成的条件、适用范畴、特点；化学平稳状态的判定；教学目标 学问与技能 ：1、懂得化学平稳状态等基本概念；2、懂得化学平稳状态形成的条件、适用范畴、特点；过程与方法：1、用化学平稳状态的特点判定可逆反应是否达到化学平稳状态,从而提高 判定平稳状态、非平稳状态的才能；2、利用化学平稳的动态特点,渗透对立统一的辩证唯物主义思想训练；3、加强新学问的运用,找到新旧学问的连接处是把握新学问的

2、关键,培育 同学严谨的学习态度和思维习惯；情感态度价值观 ：通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等,提高同学的 归纳和总结才能；通过溶解平稳、化学平稳、可逆反应之间的联系,提高 学问的总结归纳才能；教学重点 化学平稳的概念及特点教学难点 化学平稳状态的判定教学过程一、复习预习通过多媒体展现图片、视频等引起同学学习爱好,引出本节课内容；二、学问讲解化学反应速率争论的是化学反应快慢的问题,但是在化学争论和化工生产中,只考虑名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 化学反应进行的快慢是不够的,学习必备欢迎下载同时又希由

3、于我们既期望反应物尽可能快地转化为生成物,望反应物尽可能多地转化为生成物；例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使 N 2 和 H2尽快地转变成 NH 3 外,仍需要考虑怎样才能使更多的 N 2 和 H 2 转变为 NH 3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题 化学平稳；考点 /易错点 1 可逆反应与不行逆反应摸索大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入肯定量之后,凭大家的体会,你们觉得会怎么样呢？开头加进去的很快就溶解了,加到肯定量之后就不溶了；问 不溶了是否就意味着停止溶解了呢？讲回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学摸索后回答：没有停止； 由于当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖

4、分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去； 另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面集合成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液；讲 所以说刚才回答说不溶了是不恰当的,只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了,溶解并没有停止；我这里把这一过程做成了三维动画成效,以帮忙大家懂得溶解过程；投影 演示肯定量蔗糖分子在水中的溶解过程；讲 这时候我们就说,蔗糖的溶解达到了平稳状态,此时溶解速率等于结晶速率,是一个动态平稳；在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全,高考常常在此处出题,判定反应是否已

5、经达到平稳；同学常常出错在于对平稳的熟悉不清,不透彻；考点 /易错点 2 溶解平稳的建立开头时 v（溶解） v结晶 平稳时 v（溶解） =v（结晶）结论：溶解平稳是一种动态平稳名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载常常考关于溶度积常数的问题,判定溶液中物质存在等；此类题型较难,同学多为摸索不深化导致出错；考点 /易错点 3 化学平稳状态定义： 指在肯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；问化学平稳有什么特点？投化学平稳状态的特点：1动：动态平稳 v正

6、= v逆 0 2等： v正= v逆 3定：反应混合物中各组分的浓度保持肯定,各组分的含量保持不变；4变：条件转变,原平稳被破坏,在新的条件下建立新的平稳；对于不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平稳已到达的标志,取决于该物理量在平稳到达前（反应过程中）是否发生变化；如是就可；否就,不行；在高考中常常显现挑选题或大题,要谨记化学平稳的特点；同学多由于对状态特点模糊不清而出错；三、例题精析【例题 1】将 1molN 2 和 3molH 2 充入一密闭容器中, 使其在肯定条件下达到平稳：反应为：N2 + 3H 2 = 2NH 3 以下哪一状态肯定是平稳状态（）A ：N2 、 H2 、 NH

7、3的总质量不随时间的延长而转变的状态B：单位时间内有1molNH 3分解的同时,有0.5molN 2 和 1.5molH 2 反应生成 NH 3的状态C：H2和 N2体积百分含量之比不随时间的延长而转变的状态 D：H2削减的速率等于 NH 3 增加的速率的状态【答案】B【解析】解析：此题是对化学平稳状态实质的考查；A ：由质量守恒定律可知,全部是气体参名师归纳总结 与的反应气体的总质量恒定,任何时候不随时间的延长而转变；B：重点强调0.5molN 2 和第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1molNH 3分解,即

8、V正 = 1.5molH 2反应生成 NH3,实际为正反应生成1molNH 3,同时已知又有V逆 ,肯定为平稳状态；C：N2 和 H2 的初始体积比为13,消耗的体积比也为13,故不论平稳和不平稳状态两者的体积比不变；D：因 V （H2）V （NH3）= 32,当 V （H2 ）=V （NH3）时,平稳向逆反应方向移动,不是平稳状态；故此题答案为 B；【例题 2】对于在 SO2 + O2=2SO2 的平稳体系中加入由 18O 构成的氧气, 当平稳发生移动后,SO2中 18O 的含量 （填 “ 增加 ”、“ 削减 ” 、“不变 ”）；其缘由是 . 【答案】 增加；在 SO2与 18O2 反应生成

9、 S 18O3的同时, S 18O3 又分解生成 S 18O2；【解析】此题考查化学平稳状态的特点；化学平稳是动态平稳,在平稳体系中加入由 18O 构成的氧气时,即增大了反应物的浓度,平稳向正反应方向移动,生成更多含 18O 的 SO3,与此同时,逆反应也在不断进行,含 18O 的 SO3 分解,达新的平稳时,SO2中 18O 的含量增加；【例题 3】以下各组数据反映可逆反应2A =B + 3C 达到平稳状态的是（）；正反应速率逆反应速率A：V A = 2 mol/L.S V B= 2 mol/L.SB：V A = 2 mol/L.S V B = 1 mol/L.SC：V A = 1 mol/

10、L.S V B = 1.5 mol/L.SD：V A = 1 mol/L.S V C= 1.5 mol/L.S【答案】 BD 【解析】解析：此题考查对反应速率和化学平稳实质的懂得；同一化学反应用不同物质表示的反应速率数值不同,但意义相同,速率之比等于方程式的系数之比；反应达平稳的实质是：同一物质的V正 =V逆 ；A 中的 V A 和 V B 虽然在数值上相同,但换算为同一种物质的速率统一用 A 或 B 表示时,就不难看出它们的生成速率和反应速率不相等；B 中 VA = 2 mol/L.S 为正反应速率,将其用 B 物质来表示时： V B=V A/2 =2X （ 1/2）= 1mol/L.S,与

11、逆反应速率 V B= 1 mol/L.S 相等,符合达平稳的实质,故 B 正确；同理判定 C 错, D 正确；故此题答案为BD；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载四、课堂运用【基础】1. 在肯定温度下,向 aL 密闭容器中加入 1 molX 气体和 2 molY 气体,发生如下反应：X（g）+ 2Yg=2Zg ,此反应达到平稳的标志是（）；A：容器内压强不随时间变化B：容器内各物质的浓度不随时间变化C：容器内 X、Y 、Z 的浓度之比为122 D：单位时间消耗0.1molX 同时生成 0.2mol

12、Z 【答案】 AB 【解析】此题考查化学反应达平稳的等价标志；只要能推出同一物质的V正 =V逆的任何条件,都可作为判定反应达平稳的标志；A 中对前后气体体积不等的可逆反应,容器内压强不变,即是各物质的物质的量不变；B 中各物质的浓度不变,即单位时间内同一物质的消耗量等于生成量,都能得出 V 正 =V 逆,故 A、B 正确；平稳时各物质的浓度比不肯定是方程式的系数比,只有浓度的转变量之比等于方程式的系数比,故 C 不对； D 中单位时间内消耗 0.1molX时,不论反应是否达平稳肯定生成 0.2molZ ,D 不对；故此题答案为 A 和 B；2. 在一密闭容器中,反应 aAg =bBg 达平稳后

13、,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平稳时,B 的浓度是原先的 60%,就（）；A ：平稳向正反应方向移动了B：物质 A 的转化率削减了C：物质 B 的质量分数增加了 D：a b 【答案】AC 【解析】此题考查压强对平稳的影响；将容器体积增大一倍,相当削减体系的压强；如不考虑平衡移动,体积增大一倍,B 的浓度应为原先的 50%,现为原先的 60%,大于 50%,说明增大体积削减压强后平稳正向移动了,A 的转化率应增大,B 的质量分数也增大,由勒沙特列原理可知应有 a b ；故此题的答案为 A 和 C；【巩固】名师归纳总结 1. 1molX 气体跟 amolY 气体在体积可变的密闭容器

14、中发生如下反应：X（ g）+aY （ g）第 5 页,共 11 页bZ（g）,反应达平稳后测得X 的转化率为50%；而且在同温同压下仍测得反应前混合气的密度是反应后混合气体密度的3/4,就 a 和 b 的数值可能是（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A: a = 1 b =1 B: a = 2 学习必备欢迎下载b = 2 D: a = 3 b = 2 b = 1 C: a = 2 【答案】 AD 【解析】此题考查化学平稳转化率的运算和阿伏加德罗定律的推论；依据题意：起始量（ mol）：X （g）+ aY（g）= bZ （g）1 a 0 转化量（ mo

15、l）：1x50%=0.5 0.5a 0.5b 平稳量（ mol）：0.5 0.5a 0.5b 平稳时混合气体总物质的量为：0.5 + 0.5a + 0.5b （mol）；由于同温同压下反应前后混合气体的密度比为 3/4,依据阿伏加德罗定律,同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,由于前后气体总质量恒定,即密度与物质的量成反比,就有：（0.5 + 0.5a + 0.5b）/（1 +a）= 3/4得出, 1+a=2b,依据答案进行争论,符合上式的只有 A 和 D,故此题答案为 A 和 D；2. 人类目前对煤和石油的过度应用,使空气中的CO 2浓度增大,导致地球表面温度升高,形成温室效应；科学家对 CO

16、2 的增多带来的负面影响较为担忧,于是提出了将 CO 2 通过管道输送到海底,这可减缓空气中 CO2 浓度的增加；请你依据 CO2 的性质回答：（ 1）这样长期下去,将给海洋造成什么影响？（2）你认为排除这些影响的最好方法是什么？【答案】 （1）海水的酸性将增大,这样将破坏海洋的生态系统,带来不堪设想的后果（2）可采纳削减对煤和石油产品的用量,开发新能源,大量种植绿色植物,将会削减 CO2 在空气中的含量；【解析】 此题考查化学平稳与生态平稳的联系；（1）依据气体的溶解度受压强影响的因素,CO2在海底的溶解度将大大增加,且可以液体的形式存在,这时 CO2 和水将发生如下变化：CO 2 +H 2

17、O = H 2CO 3 = H + + HCO 3- ；依据平稳移动原理,CO 2的溶解度增大,与水发生反应的程度会增大,生成的碳酸增多,即整个平稳向右移动,所以海水的酸性将增大,这样将破坏海洋的生态系统,带来不堪设想的后果； （2）可采纳削减对煤和石油产品的用量,开发新能源,大量种植绿色植物,将会削减 CO 2 在空气中的含量；【拔高】名师归纳总结 1. 某温度下向1L 密闭容器中充入1mol N 2和 3 mol H2,使反应 N2+3H 2第 6 页,共 11 页2NH 3达平稳,平稳混合气中N2、H 2、NH 3 的浓度分别为M、 N、Gmol L 假如温度不变,只转变初始物质的加入量

18、,要求M、N、G 保持不变,就N2、H 2、NH 3 的加入量用x、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载y、z 表示时应满意的条件是：如 x=0,y=0 ,就 z= ；如 x=0.75 mol ,就 y= ,z= ； x、y、z 取值必需满意的一般条件是 用含 x、y、z 方程表示,其中一个含 x、z,另一个含 y、 z ；如将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,就a如 x=0,y=0 ,就 z= ；xz；1y3z3；b如 x=0.75 mol ,就 y= ,z= cx、y、 z 取值必需满意的一般条件是【答案】 z=2 mol y=2

19、.25 mol ,z=0.5 mol 22az=0,y=0 时, z 为任意值bz=0.75mol 时, y=0.75 3=2.25mol ,z 为任意值；cxy=13,即 y=3x 时 z 为任意值【解析】因 2 mol NH 3 完全分解时可得到1 mol N 2、3 mol H 2,故向同一容器中加入2 mol NH 3与加入 l mol N2、3 mol H2的混合气的起始浓度状态完全相同；z=0,y=0 时, N 2、H2的物质的量为 0, z=2 molz=0.75 mol 可认为是 N2有 0.25 mol 已反应掉,同时消耗 为 0.5 mol,故而 y=3-0.75=2.25

20、 mol ,z=0.5 mol ；H2 为 0.75 mol ,生成 NH 3依上述思路知,生成z mol NH 3时必消耗z mol N 2,23zmol H 2,故而2xz1y3z322如上述条件改为恒温、恒压,其它均不变时,只要 值,均是同一平稳状态,故而az=0,y=0 时, z 为任意值nN 2nH 2=13,nNH 3为任意bz=0.75mol 时, y=0.75 3=2.25mol ,z 为任意值；cxy=13,即 y=3x 时 z 为任意值2. 如右图所示,将4 mol SO 2和 2 mol O2置于体积可变的等压容SO2 OS 名师归纳总结 - - - - - - -第 7

21、 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 器中,在肯定温度下发生反应学习必备欢迎下载2SO2g+O 2g 2SO3g, H0该反应达到平稳状态A 时,测知气体的物质的量为4.2 mol,SO2、O2、SO3 的起始物质的量分别以现 a、b、c 表示1向达到平稳状态 A 的容器中通入少量 O2,体系中 SO2的体积分数 填“增大” 或“ 减小 ”或“不变 要使 SO2 的体积分数再变到与平稳状态 A 相同,可实行的措施是或；2如起始时 a=1.2 mol,B=0.6 mol ,且达到平稳后各气体的体积分数与平稳状态 A 相同,就起始时 c 的取值为；3要使反应开头时向逆

22、反应方向进行,且达到平稳后各气体的物质的量与平稳状态A 相同,就起始时 c 的取值范畴为；【答案】1通入适量的 SO2 给体系升温2任意值33.6C4【解析】1考查了勒夏特列原理的应用；2考查了等效平稳中恒温恒压的情形；只需加入的反应物的物质的量之比与反应方程式中对应物质的计量数之比一样即可,C 的取值为任意值；3结合平稳运算考查反应方向及平稳移动的方向起始时物质的量2SO2g+O 2g 2SO3g 4mol 2mol 0 转化的物质的量2x x 2x 平稳时物质的量4-2x 2-x 2x 据题意有 6-x=4.2 ,x=1.8 mol ,2x=3.6 mol ,3.6C4时,方能满意使反应开

23、头时向逆反应方向进行的条件课程小结对于不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平稳已到达的标志,取决于该物理量在平稳到达前（反应过程中）是否发生变化；如是就可；否就,不行；明白化学平稳状态等基本概念；化学平稳状态形成的条件、适用范畴、特点；化学平稳状态的判定；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载课后作业【基础】1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA 和 1molB ,发生反应：2A （g）+B（g）3C（g）+D （g）,达到平稳时 C 的浓度为 Wmol/L ,如维护容器体积和温度不变

24、, 按以下四种配比作为起始物质,达到平稳后, C的浓度仍为 Wmol/L 的是（）A 、4molA+2molB B、3molC+1molD+1molB C、3molC+1molD 【答案】 C 【解析】D、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 依据等效平稳可得出选项 C 正确；2. 可逆反应 2NO 2=2NO + O 2在密闭容器中发生,达到平稳的标志是（）单位时间内生成 nmolO 2的同时生成 2nmolNO 2单位时间内生成 nmolO 2 的同时生成 2nmolNO 用 NO 2、 NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2 21 的状态混合气体的颜

25、色不再转变的状态混合气体的密度不再转变的状态混合气体的平均相对分子质量不在转变的状态A：B：C：D：【答案】 A 【解析】依据化学平稳时的状态特点分析得出 A 选项正确；【巩固】1.以下情形说明已达到化学平稳的是（）A、 某物质的体积不变 C、化学反应停止【答案】 D B、气体的密度不再发生变化 D、某物质的质量分数不再发生变化名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【解析】依据化学平稳的特点很简单得出答案 D；2. 以下说法正确选项（）A、 化学平稳是动态的平稳 C、化学平稳时温度必需是室温【答案】

26、A【解析】B、化学平稳时各物质的量分数扔可转变 D、化学平稳是不行逆反应的一种状态依据 1动：动态平稳v正=v逆 02 等： v正= v逆3 定：反应混合物中各组分的浓度保持肯定,各组分的含量保持不变；的平稳；可判定出 A 项正确；【拔高】4变：条件转变,原平稳被破坏,在新的条件下建立新1. 甲、乙两容器, 甲的容积固定, 乙的容积可变； 在肯定温度下, 向甲中通入 3mol N 2和 4mol H 2,反应达到平稳时,生成 NH 3 的物质的量为 amol；（1）相同温度下,向乙中通入2molNH 3,且保持容积与甲相同,当反应达到平稳时,各物质的浓度与甲平稳中相同；起始时乙中仍通入了 _m

27、ol N 2 和_mol H 2；（2）相同温度下,如向乙中通入6mol N 2 和 8mol H 2,且保持压强与甲相等,当反应达到平衡时,生成氨的物质的量为 b mol ,就 ab_12；如乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,就 ac_12填“ ” 、“” 或“ ” ；【答案】（1）2mol N 2和 1mol H2 （2）ab12 ac12 【解析】（1）当乙的容积与甲保持相同时,要达到等效平稳,就应满意乙中的投料量与甲中相等,将 2mol NH 3 全部归到平稳的左边相当于1mol N 2 与 3mol H 2,因此仍差 2mol N 2 和 1mol H

28、2；（2）当乙的压强与甲保持相同时,只要乙的投料方式中 N2 和 H2 的物质的量之比与甲中相等即可达到等效平稳；因此向乙中通入6mol N 2和 8mol H 2,达到平稳时,生成氨的物质的名师归纳总结 量浓度与甲中相等,而氨的物质的量物质的量b2a,所以 ab12；如乙的容积与甲保第 10 页,共 11 页持相等, 就相当于在原平稳的基础上使压强增大2 倍,就平稳要向右移动,所以平稳时氨的物质的量物质的量c2a,即 ac12；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2. 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持肯定温度和压强,进行以下

29、反应：N23H22NH 3；已知加入 1mol N2和 4mol H2时,达到平稳后生成a mol NH 3（见下表已知项） ；在相同温度、压强下,保持平稳时各组分的体积分数不变；对以下编号的状态,填写表中空白；已知起始状态物质的量n/mol 平稳时 NH 3 的物质的量编号N 2H 2NH 3n/mol 1 4 0 a 1.5 6 0 0.5a 1 m gg4m 【答案】 1.5a 0 和 0.5mol （ g3m）a【解析】对于一般的可逆反应,在恒温恒压条件下,只要按化学计量数换算成平稳式左右两边同一边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； 因 为 从 题 干 可 知n

30、N 2nH 2nNH 3平衡 14a , 所 以 状 态 下nN 2nH 2nNH 3平稳1.561.5a；起始状态时,有1mol NH 3,就相当于起始时有N 2 和 H2 分别为 0.5mol 和 1.5mol,按nN 2nH 2nNH 3平稳14a,可得状态时 所以原有 N 2 和 H 2 分别为 0 和 0.5mol ；nN 2nH 2nNH 3平稳0.520.5a,设起始时nNH 3为 x mol,就相当于N 2和 H2总量分别为 mx mol 和（ g23x ）2mol,就（ mx ）（ g23x ） 14,即可得 x2g4m 2设为 nNH 3平稳 y mol ,可得：名师归纳总结 4a（ g3x ） y,即： y（ g3m）a；2第 11 页,共 11 页- - - - - - -