高二化学教案:《化学平衡学案》教学设计.docx
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1、高二化学教案:化学平衡学案教学设计高二化学教案:化学平衡优秀教学设计 一、复习回顾 化学平衡的建立、特征和标记; 化学平衡的移动; 平衡移动原理。 二、学问梳理 考点1:化学平衡的建立、特征和标记 1可逆反应 在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。 2化学平衡的建立 在肯定条件下可逆反应进行到肯定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生改变,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。 留意:化学平衡状态是指肯定条件下的可逆反应里,正反应速率=逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。正、逆反应速率相等是“因”,体系中各组分浓度不变
2、是“果”。 速率时间图象: 3化学平衡的特征 “逆”:探讨对象为可逆反应。 “等”:可逆反应达到平衡时,正=逆。 第一层含义:用同种物质表示反应速率时,该物质的生成速率=消耗速率,即A+=A- 其次层含义:用不同物质表示反应速率时,A的正反应速率:B的逆反应速率=化学计量数之比,即A+:B-=m:n(m、n为化学方程式中A、B前面的系数)。 “定”:平衡混合物中各组分含量(质量、物质的量、质量分数、气体体积分数、物质的量浓度、反应物转化率、体积、体系压强、体系温度等多种物理量)不随时间改变。 “动”:正、逆反应都在进行,只是正=逆,体系处于动态平衡。 “变”:化学平衡状态是有条件的、短暂的、变
3、更影响平衡的外界条件,平衡会发生移动,达到新的平衡。 “同”:只要外界条件相同,同一可逆反应达到的化学平衡状态就相同。它的建立与途径无关,从反应物起先或从生成物起先,或从反应物、生成物同时起先,都可建立平衡状态。 4化学平衡的标记 (1)任何状况下均可作为标记的: 正=逆(同一种物质) 对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。 各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间改变 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而改变。 (2)在肯定条件下可作为标记的是: 对于有色物质参与或生成的可逆反应体系,颜色不再改变。例如2NO2(g)N2
4、O4(g) 对于有气态物质参与或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的物质的量改变不为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。例如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。 对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 (3)不能作为推断标记的是 各物质的物质的量或浓度改变或反应速率之比=化学计量数之比。 有气态物质参与或生成的反应,若反应前后气体的体积改变为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容),如:2HI(g)I2(g)+H2(g)。 对于均为气体参与或生成的体系,恒容时密度不发生改变。 考点2:化学平衡的移动 1.定义:可逆反
5、应中旧的化学平衡被破坏、新的化学平衡建立的过程就是化学平衡的移动。 留意:化学平衡移动的根本缘由是正、逆反应速率不相等,移动的结果使二者相等。 2. 化学平衡移动缘由:v正 v逆 v正 v逆 正向 v正. 考点3:反应条件对化学平衡的影响 1.温度的影响: 上升温度,化学平衡向吸热方向移动; 降低温度,化学平衡向放热方向移动。 2.浓度的影响: 增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动; 减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。 3.压强的影响: 增大压强,化学平衡向气体分子数减小的方向移动; 减小压强,化学平衡向气体分子数增大的方向移动。 4.催化剂: 加入
6、催化剂,化学平衡不移动。 以N2 3H22NH3为例: MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0 条件 反应速率 N2转化率 N2的平衡浓度 NH3的体积分数 V不变 充N2 充He 不变 不变 不变 不变 P不变 充He 减小容器体积 上升温度 考点4:平衡移动原理(勒夏特列原理) 假如变更影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种变更的方向移动。 留意:平衡向减弱外界条件改变的方向移动,但不能抵消外界条件的改变。 三、例题精析 【例题1】在肯定条件下,可逆反应2A2(g)+2B2(g) 3C2(g)+D2(g)在
7、容积不变的容器中进行。达到平衡的标记是( ) A单位时间内生成2n mol B2,同时消耗3n mol C2 B容器内压强不随时间改变 C混合气的密度不随时间改变 D混合气的平均摩尔质量不随时间改变 E单位时间内断裂2 mol A-A键,同时断裂3 mol C-C键 【答案】E 【解析】在任何时刻,单位时间内生成2n mol B2的同时必定消耗3n mol C2,两个速率的指向相同,不能作为到达平衡的标记,所以A选项错;该反应的特征是反应前后气体体积不变,恒温恒容时在任何时刻气体物质的量均不变,压强均不变,又因为密闭体系质量守恒,所以平均摩尔质量不变;又因为恒容,所以密度不变,所以B、C、D不
8、能作为推断标记;消耗2 mol A的同时必生成3 mol C,则C的生成速率等于C的消耗速率,所以E可以作为到达平衡的标记。 【例题2】下列叙述中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是( ) 单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI 一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 百分组成HI%=I2% 反应速率(H2)=(I2)=0.5(HI) C(HI)=C(H2)=C(I2)=2:1:1 温度和体积肯定时,某一生成物浓度不再改变 温度和体积肯定时,容器内压强不再改变 条件肯定,混合气体的平均相对分子质量不再改变 温度和体积肯定时混合气体的颜色不再改变 温度
9、和压强肯定时混合气体密度不再改变 【答案】 【解析】 表示不同方向的反应,但生成H2与生成HI的物质的量之比应等于相应化学计量数之比; 表示不同方向的反应且等于化学计量系数之比,正确; 毫无依据,只在极特别状况下成立; 任何状况下均成立; 只是某种特别状况; 浓度不变,说明已达平衡,正确; 此反应前后气体体积不变,恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变; 此反应前后气体物质的量不变,总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变; 颜色不变说明浓度不变,正确; 此反应前后气体体物质的量不变,恒温恒压条件下体积不变,任何时候气体密度均不变。 【例题3】对于可逆反应H2(g)I2(g) 2HI
10、(g),在温度肯定下由H2(g)和I2(g)起先反应,下列说法正确的是( ) AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2:1 B反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C正、逆反应速率的比值是恒定的 D达到平衡时,正、逆反应速率相等 【答案】BD源 【解析】化学平衡状态的特点。A选项中,速率之比等于计量数之比,应为1:2;B选项出现的净速率在中学没出现过,但依据平均速率的求算,为反应物的净削减量,该项正确;C项明显错误,反应过程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D选项是平衡定义中来,正确。这类题就只有几个考点:平均速率的比等于计量数的比;平均速率的计算;反应过程中即
11、时速率改变;平衡中的速率问题。 四、课堂练习 【基础】 1. 在肯定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标记是( ) A容器内压强不随时间改变 B容器内各物质的浓度不随时间改变 C容器内X、Y、Z的浓度之比为122 D单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z 【答案】AB 【解析】考察化学平衡状态的特点。正反应是气体物质的量减小的反应,容器内压强不随时间改变时,即气体的物质的量不再改变,各物质的浓度也不再改变,表明该反应达到了平衡状态。 2. 已知反应:2A(g)+ B(g)3C(g)(
12、正反应为放热反应),下列条件能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A单位时间内消耗n mol B的同时,生成3n mol C B反应进行到容器内温度不再改变的状态 C反应过程中,容器内压强不再改变 D(A)=2(C)/3 【答案】 B 【解析】B、C选项可先假设反应不平衡,再进行推断。 【巩固】 3. 反应:A(气)3B(气)2C(气)Q达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( ) A正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动 B正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动 C正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动 D正反应速率和逆反应速率都变
13、小,平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】考察化学平衡移动的方向。温度降低,正反应速率和逆反应速率都减小;因正反应是放热反应,降低温度,平衡向放热反应方向移动。 4. 下列叙述中能推断某化学平衡发生移动的是( ) A.混合物中各组分的浓度变更 B.正、逆反应速率变更 C.混合物中各组分的含量变更 D.混合体系的压强发生变更 【答案】C 【解析】对应H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)加压,各组分的浓度均增大、反应速率均加快,平衡不移动,所以只有C选项可推断。 【拔高】 1. 对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入肯定量的18O2,足够长的时间后,18O原子( )
14、A只存在于O2中 B只存在于O2和SO3中 C只存在于O2和SO2中 D存在于O2、SO2和SO3中 【答案】D 【解析】 可逆反应能同时向正逆两个方向进行。 2. 可逆反应N2 + 3H2 2NH3的正逆反应速率关系能说明反应达到平衡状态的是( ) A3v正(N2)= v正(H2) Bv正(H2)= v逆(NH3) C2v正(H2)= 3v逆(NH3) Dv正(N2)= 3v逆(H2) 【答案】C 【解析】化学平衡状态的标记。达到平衡,正逆反应速率相等,速率之比等于系数之比。为便于视察,可将等式改为比例形式。 3.肯定条件下存在反应:2SO2(g)O2?(g)2SO3(g),其正反应放热现有
15、三个体积相同的密闭容器 I、,按如图所示投料,并在400条件下起先反应达到平衡时,下列说法正确的是( ) A.容器I、中平衡常数相同 B.容器、中正反应速率相同 C.容器、中的反应达平衡时,SO3的体积分数: D.容器 I中SO2的转化率与容器 II中SO3的转化率之和小于1 【答案】CD 【解析】A、容器是绝热容器,反应过程中温度上升,平衡逆向进行,平衡常数减小,容器、中平衡常数不相同,故A错误; B、容器是恒压容器,反应过程中压强大于容器,反应速率大,容器、中正反应速率不相同,故B错误; C、容器是恒温恒容,是恒温恒压,随着反应的进行,容器中压强大于容器,平衡正向进行,三氧化硫含量增大,S
16、O3的体积分数:,故C正确; D、若容器恒温恒容,容器也是恒温恒容时,达到相同平衡状态,二氧化硫转化率和三氧化硫转化率之和为1,但实际容器是绝热恒容,随反应进行温度上升,平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,因此容器中SO2的转化率与容器中SO3的转化率之和小于1,故D正确;故选CD。 五、课后作业 【基础】 1. 当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( ) A B C D 2下列各关系中能说明反应N23H22NH3已达到平衡状态的是( ) A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3) C2v
17、正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2) 3.可逆反应2HI(g) H2(g)I2(g)在密闭容器中进行,下列能说明该反应已达到平衡状态的是( ) A容器内压强不随时间改变而改变 B混合气体总分子数不随时间改变而改变 C混合气体的颜色不再变更 Dc(H2)与c(I2)保持相等 【巩固】 1肯定条件下,将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生反应:NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)H41.8 kJ/mol,下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A体系压强保持不变 B混合气体颜色保持不变 CSO3和NO的体积比保持不变 D每消耗1 mol SO3的同时生成1 m
18、ol NO2 2在容器中进行如下反应:X2(g)Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在肯定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( ) AZ为0.3 mol/L BY2为0.4 mol/L CX2为0.2 mol/L DZ为0.4 mol/L 3反应NH4HS(s) NH3(g)H2S(g)在某一温度下达到平衡,下列各种状况中,能使化学平衡正向移动的是( ) A加入NH4HS固体 B压强、温度不变,充入少量氩气 C容积、温度肯定,充入氦气 D温度、容积肯定,充入H2S气体 【提高】 1某温度下,密闭容器中
19、发生反应aX(g) bY(g)cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是( ) A可逆反应的化学方程式中化学计量数:abc B压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小 C达到新平衡时,物质X的转化率减小 D达至新平衡时,混合物中Z的质量分数增大 2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料制取,其中一步的反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0,反应达到平衡后,为了提高CO的转化率,下列措施中正确的是( ) A增大压强 B降低温度 C增大CO的浓度 D更换催化剂 3某密闭容器中发生如下反应:X(
20、g)3Y(g) 2Z(g)H 图L2-3-7 下列说法中正确的是( ) At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度 Ct5时增大了压强 Dt4t5时间内转化率最低 【答案】 【基础】B C C 【巩固】B A B 【提高】C B A 高二化学教案:化学平衡图像教学设计 一、复习巩固 复习化学平衡的建立、特征和标记; 化学平衡的移动;平衡移动原理。等效平衡的原理、规律以及应用。 二、学问梳理 考点1:化学平衡图象问题的识别分析方法 化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面,即精确相识横、纵坐标的含义,依据图象中的点(起点、终点、转折点)、线(所在位置的上下、左右、升降、
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