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选修4 化学平衡 教案(精品资料).doc

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2-3 化学平衡 【教学目标】之知识与技能 1、了解可逆反应和不可逆反应的概念

2、描述化学平衡建立的过程,建立起化学平衡的概念

3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响

4、掌握平衡移动原理(勒夏特列原理)并能运用其解决平衡

问题

【教学目标】之过程与方法

1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡,导入化学平衡,

通过对溶液节平衡的理解和迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念

2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象,启发

学生充分讨论。师生共同归纳出平衡移动原理,达到既激发学生兴趣又启发思维的目的

【教学目标】之情感态度与价值观

1、化学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支,它和日常生

活中的溶解、环境、生态等平衡问题都与生活息息相关;27中“生命元素”在人体中为此着平衡,其含量由生命活动需要而定,既不可多,也不可少,否则就会破坏平衡,影响人体健康——化学与生命息息相关

【教学重点】?????1、化学平衡概念的建立2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响3、化学平衡移动原理的应用

【教学难点】?????1、化学平衡概念的建立2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响3、化学平衡移动原理的应用

【教学方法】实验探究、推理、讨论

【课时安排】10课时

【教学过程】

第一课时

【知识回顾】什么是可逆反应?可逆反应有什么特点?

反思: 本节知识较难理

解,概念少讲,在练习过程中逐步融会贯通

一、可逆反应

1、定义: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

2、表示方法:用“”表示。如:H 2 + I 22HI

【讲解】可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的,一般把向

右进行的反应叫做正反应,向左进行的反应叫做逆反应。

【学与问】反应2H 2 + O 2 2H 2O 与2H 2O 2H 2↑ + O 2↑是

否是可逆反应?

【讲解】可逆反应是在同一个条件下,同时向两个方向发生的反

应才叫可逆反应。这两个反应是在不同条件下进行的反

应,因此不是可逆反应

【讲解】由于可逆反应同时向两个方向发生反应,因此无论反应

多长时间,都不能向任何一个方向进行到底,如3H 2+ 2N 2

2NH 3 ,只能尽可能多地将氮气和氢气转化为氨

气,反应最终能进行到什么程度,这就是我们今天要研

究的问题——化学平衡

3、特点:参加反应的物质不能完全转化

二、化学平衡

1、化学平衡状态的建立

⑴溶解平衡的建立

【实验探究】将CuSO 4粉末逐渐加入到20 mL 水的烧杯中到烧杯

底部有适量晶体出现

?????起始:υ(溶)最大 υ(析) =0中间:υ(溶)逐渐减小,υ(析) 逐渐增大,但υ(溶)>υ(析) 最终:υ(溶) =υ(析) >0,即达到溶解平衡状态

【讲解】若不改变条件,υ(溶)=υ(析)>0将一直进行下去,也即溶

解平衡是一个动态平衡。比如将晶形不完整的晶体放入

到其饱和溶液中一段时间后,晶体会变得完整、有规则,

但晶体的质量并不发生变化 催化剂

高温高压 电解 点燃

溶解平衡图像 化学平衡图像:从反应

物达到平衡

⑵化学平衡的状态建立

【讲解】以可逆反应CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g)为例,若

反应开始时只有

CO 和H 2O ,没有CO 2和H 2 ,此时c(CO)、

c(H 2O)最大,因此υ(正)最大,c(CO 2) =c(H 2)=0 mol/L ,

因此υ(逆)=0。随着反应的进行,反应物不断减少,生成

物逐渐增加,υ(正)逐渐减小,υ(逆)逐渐增大,当反应进

行到某一时刻,υ(正)=υ(逆),此时,反应达到了其“限

度”,反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发

生变化,但反应仍然在进行着,只是υ(正)=υ(逆),我们

把这样的状态叫作化学平衡状态,简称化学平衡

⑶定义: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,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,

就叫做化学平衡状态,简称化学平衡

【思考与交流】根据前面的分析,请大家思考:化学平衡研究的

对象是什么?

2、化学平衡的特征

⑴逆:化学平衡研究的对象是可逆反应

【思考与交流】当反应达到平衡时,有什么特点?

⑵等:化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应

速率,但都不等于零,即:υ(正)=υ(逆)>0

【思考与交流】反应是否还在进行?为什么?

⑶动:化学平衡是动态平衡,反应处于平衡状态时,化学反

应仍在进行,反应并没有停

【思考与交流】平衡状态下的反应体系中各成分的量是否发生变

化?

催化剂 加热 0

⑷定:化学反应处于化学平衡状态时,反应化合物中各组分的

浓度保持一定,体积分数保持一定

【思考与交流】平衡能否一直保持不变?

⑸变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有

的化学平衡被破坏,直到建立新的化学平衡。

3、化学平衡的标志

⑴微观标志:υ(A 正)=υ(A 逆) >0 ——实质

【讲解】υ(正)=υ(逆) 指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率

相等

⑵宏观标志:反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不

【练习】在一定温度下,反应A 2(g) + B 2(g)2AB(g)达到平衡的

标志是( C )

A .单位时间内生成n molA 2同时生成n molA

B B .容器内总压不

随时间变化

C .单位时间内生成2n molAB 同时生成n molB 2

D .单位时间内

生成n molA 2同时生成n molB 2

第二课时

4、化学平衡状态的判断

⑴基本依据:

?

????①υ(A 正) ==υ(A 逆) >0,只要能证明此即可②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 ⑵常见方法:以xA +yB zC 为例

①直接的

Ⅰ、速率:?

????a 、υ(A 正) ==υ(A 逆)

b 、υ(A 耗) ==υ(A 生)

c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x∶y

d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z

【练习】《红对勾——讲义手册》P33:例3、P34:2

Ⅱ、各物质的质量分数保持不变

【讲解】根据理想气体状态方程:pV = nRT 我们还可以推导出

下列结论:

②间接:错误!

【问题探究】当外界条件改变时,已经建立的化学平衡会不会发生什么变化?

【讲解】我们知道,化学平衡是有条件的平衡,在一定条件下才能保持平衡状态,当平衡的条件发生改变时,原平衡就

会被破坏,反应混合物里各组分的含量会随之改变,然

后在新的条件下重新建立平衡,我们把这样的过程叫作

化学平衡的移动

三、化学平衡的移动

1、定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动

2、化学平衡移动的原因

化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化,使υ(正)≠υ(逆),平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化

3、化学平衡移动的标志

⑴微观:外界条件的改变使原平衡体系υ(正)=υ(逆)的关系被破

坏,使υ(正)≠υ(逆),然后在新的条件下,重新建立υ(正)

=υ(逆)的关系,才能表明化学平衡发生了移动

【学与问】如果外界条件的改变使得υ(正)、υ(逆)同等程度地改变,平衡是否发生移动?

【讲解】如果外界条件的改变使υ(正)、υ(逆)变化的倍数相同,那么对反应中任何一种物质而言:消耗了多少就会生成多

少,因此体系中各物质的浓度不发生改变,所有此时平

衡不移动

⑵宏观:反应混合物中各组分的体积分数发生了改变,才能说明化学平衡发生了移动

【思考与交流】当外界条件发生改变时,我们如何才能判断平衡移动的方向?

4、化学平衡移动方向的判定

【讲解】外界条件的改变,首先影响的是化学反应速率,因此要判断平衡的移动方向,我们首先必须知道条件改变对

υ(正)、υ(逆)的影响哪个大些

⑴υ(正) >υ(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动

⑵υ(正) <υ(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动

⑶υ(正)=υ(逆):化学平衡不移动

【小结】

错误!

【作业】

第三课时

【引言】上节课我们学习了化学平衡移动方向的判断方法,那么,

外界条件的改变化学平衡将向哪个方向移动呢?这节课

我们就来具体研究外界条件对化学平衡的影响

四、外界条件对化学平衡的影响

1、浓度

【实验探究】演示实验2-5

【现象】1号试管橙红色变深,2号试管黄色变深

【结论】?

????增大产物浓度时平衡向逆反应方向移动减小产物浓度时平衡向正反应方向移动 【实验探究】演示实验2-5

【结论】⑴?

????减小反应物浓度时平衡向逆反应方向移动 【思考与交流】为什么改变反应物的浓度会引起化学平衡的移

动?

【讲解】当增大反应物浓度时,正反应速率增大,随之生成物浓

度也逐渐增大,逆反应速率也增大,但逆反应速率增大

量不及正反应速率增大量,所以平衡向正反应方向(右)

移动,如图⑴。若减少生成物浓度,则逆反应速率减小,

随之反应物浓度降低,正反应速率也减小,但正反应速

率减小的程度不及逆反应速率减小程度,所以平衡向正

反应方向(右)移动,如图⑵。反之亦然,如图⑶⑷

①增大反应物浓度②减少生成物浓度

③增大生成物浓度④减少反应物浓度

【思考与交流】是否增加反应物或减少生成物的量都能使平衡向正反应方向移动;增加生成物或减少反应物的量

都能使平衡向逆反应方向移动?

【结论】否。增大固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动

【思考与交流】对反应mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g) ,若增大

反应物A 的浓度,平衡将向哪个方向移动?反应

物A .B 的转化率将怎样变化?

【结论】对反应mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g) ,若增大反应物

A 的浓度,平衡将向正反应方向移动。反应物

B 的转化

率将增大,而A 则减小

【思考与交流】本规律在化工生产上有何利用价值?

【讲解】在化工生产上,往往采用增大容易取得或成本较低的反

应物的浓度的方法,使成本较高的原料得到充分的利用

⑵速率-时间图(见上,从图像分析可得以下结论)

①改变反应物的浓度,只能使正反应的速率瞬间增大或减小;

改变生成物的浓度,只能使逆反应的速率瞬间增大或减小

②只要υ(正) 在上面,υ(逆) 在下面,即υ(正)>υ(逆),化学平

衡一定向正反应方向移动,反之亦然

③只要增大浓度,不论增大的是反应物还是生成物的浓度,

新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减少浓度,新平

衡条件下的反应速率一定小于原平衡状态

2、温度

【学与问】温度的变化对化学反应速率有何影响?υ(正)和υ(逆)将

如何变化?

【讲解】升高温度,将增大化学反应速率,υ(正)和υ(逆)都将增大;

降低温度,将减小化学反应速率,υ(正)和υ(逆)都将减小

【学与问】温度的变化如何改变同一反应的υ(正)和υ(逆)的倍数?

【实验探究】演示实验2-7

【实验现象】?????温度升高,混合气体颜色加深,NO 2浓度增大温度降低,混合气体颜色变浅,NO 2浓度减小

【思考与交流】如何解释这样的现象?

【讲解】对于反应:aA(g) + bB(g)cC(g) △H 有

⑴在其他条件不变时:?

????升高温度,平衡向吸热方向移动降低温度,平衡向放热方向移动 【学与问】升高温度后,化学平衡发生移动,反应速率在移动后

与移动前有何关系?

【讲解】升高温度,化学平衡移动后,在新的平衡状态下,化学

反应速率一定大于原平衡状态的化学反应速率,反之亦

【学与问】分析以上图像,升温和降温对正、逆反应的速率有何

影响?

【讲解】升高温度,可逆反应的速率都增大,但吸热反应增大的

程度要大于放热反应,反之亦然

【小结】

错误!

【作业】

第四课时

【学与问】压强的变化对化学反应速率如何影响?υ(正)和 υ(逆)

怎样变化?

3、压强

【思考与交流】压强的变化如何改变不同反应的υ(正)和υ(逆)的倍

数?

【科学探究】N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),压强变化和NH 3含量的如表,请分析后归纳

压强 1 5 10 30 60 100

吸热反应

放热反应

3 动

【思考与交流】请分析合成氨的反应,找出加压后平衡右移和反

应方程式中系数的关系?

【结论】在其他条件不变时:

?

????增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动 【思考与交流】对于等体积的气体反应,压强改变将怎样影响化

学平衡?如H 2(g)+I 2(g)2HI(g)

【讲解】对于反应:aA(g) + bB(g)cC(g)

①a + b>c 改变压强的速率-时间图像 ②a + b = c

改变压强的速率-时间图像

⑴在其它条件不变时:

?

????增大压强,会使平衡向着气体体积缩小的方向移动减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动 ⑵在其他体积不变时:若反应前后气体体积不变,则平衡不

移动

【思考与交流】浓度变化和压强变化的速率-时间图像有何区别?

【讲解】

错误!

P P

【学与问】对于反应aA(s)+bB(l)cC(l)达到平衡后,改变压强,

平衡将怎样移动?

【讲解】对于无气体参加的化学平衡,改变压强不能使化学平衡

发生移动

【学与问】对于反应aA(g) + bB(g)cC(g),若a+b=c ,达到平衡

后改变压强,平衡将做怎样的移动?

【讲解】对于反应前后气态物质的总体积不变的化学平衡(a+b=c),

压强的改变对平衡无影响(但将同等程度的改变正、逆

反应速率)

【学与问】一定条件下的密闭容器中,反应 N 2 + 3H 22NH 3达

到平衡后,再充入一定量的氩气,平衡将做怎样的移

动?

【讲解】充入“无关气体”,如He 、Ne 、Ar 或不参加反应的N 2 等

有以下两种可能情况:

⑶充入“无关气体”对平衡的影响

①恒容时

充入“无关气体”→引起总压增大,但各反应物的浓度不变

→平衡不移动

②恒压时

充入“无关气体”→引起总体积增大→使各反应物浓度减小

→各气体的分压减小→平衡向气体体积增大的方向移动

【结论】压强的改变如果没有引起气体体积的变化,则不能引起

平衡的移动

五、勒夏特列原理

1、定义:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强、浓

度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动

【学与问】对于一个正在进行的可逆反应,改变其中一个条件(如

温度、压强、浓度),平衡应该怎样移动?

【讲解】勒夏特列原理不适用于未达到平衡的体系

【思考与交流】如何理解“减弱这种改变”这句话?

2、要点:

?????a 、增大某种物质的浓度,化学平衡就向这种物质浓度减小的方向移动b 、增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动

c 、升高温度,化学平衡向吸热方向移动

六、催化剂对化学平衡移动的影响

【思考与交流】催化剂能改变化学反应速率,那么向一个已经达

到平衡的反应体系中加入催化剂,平衡将如何移

动?

【讲解】由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率,化学

平衡不移动

【讲解】对于未达到平衡的反应体系,使用催化剂可以缩短达到

平衡所需的时间

【小结】

错误!

第五课时

七、化学平衡常数

【问题探究】当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请你分析教材

P29的表进行归纳

【讲解】从H

2和I

2

的反应可以看出,在可逆反应中,无论平衡是

从哪个方向形成的,只要温度相同,生成物浓度的系数

次方的乘积跟反应物浓度的系数次方的乘积之比为一个

常数,这个常数就叫作化学平衡常数,简称平衡常数

1、定义:达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除

以各反应物浓度的系数次方的乘积所得的比值,常用

K表示

2、表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),

当在一定温度下达到平衡时,K=c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)

【讲解】化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数,只要温度不变,对于一个具体

的可逆反应就对应一个具体的常数值;一般情况下使用

平衡常数不注明单位

3、影响因素:

【练习】设在某温度时,在容积为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生成氨气。实验测得,当达到

平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L,生成氨气的浓

度为3mol/L,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、

氢气在反应开始时的浓度。

(答案:K=0.5625;氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L

和6.5mol/L)

4、书写平衡常数关系式的规则

【学与问】在进行有关平衡常数的计算时,对于反应中有固体、

纯液体参加的反应,应该如何处理?

⑴如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平

衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中

只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:

CaCO 3(s)CaO(s)+CO 2(g) K =c(CO 2)

CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(l) K =c(CO)c(CO 2)c(H 2) 【学与问】在稀溶液中进行的反应,如果有水参加反应,那么水的浓度该如何表示? ⑵稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:

Cr 2O 72—+H 2O 2CrO 42—+2H + K =c(CrO 42—)c 2(H + )c(Cr 2O 72—)

【学与问】在水溶液中进行的反应,水的浓度不需要表示,那么

在非水溶液中进行的反应呢?

⑶非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水

的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸

的液相反应

C 2H 5OH+CH 3COOH CH 3COOC 2H 5+H 2O K =

c(CH 3COOC 2H 5)c(H 2O)c(C 2H 5OH)c(CH 3COOH)

【学与问】反应:H 2(g)+I 2(g)2HI(g)、12H 2(g)+12I 2(g)HI(g)、

2HI(g)H 2(g)+I 2(g),它们的平衡常数是否相同?为什

么?

【讲解】例如:373K 时N 2O 4和NO 2的平衡体系。

N 2O 4(g)2NO 2(g) 2N 2O 4(g)4NO 2(g) 2NO 2(g)

N 2O 4(g)

K 1=c(NO 2)2c(N 2O 4) K 2=c(NO 2)4

c(N 2O 4)2

K 3=c(N 2O 4)

c(NO 2)2 即K 1

2=K 2=1K 32 ,所以平衡常数必须与反应方程式相互对应 ⑷化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数:

错误!

5、平衡常数的应用

【思考与交流】在25℃时:H 2+Cl 22HCl ,K =5.3×1033;H 2

+Br 22HBr ,K =5.3×1028;H 2+I 22HI ,K

=49;请结合以前的知识推测平衡常数跟反应的

难易程度有何关系?

⑴化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能

够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K 值越大,平衡

时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物转化率也越大。

可以说,化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性

质的定量体现

【科学探究】mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度的任意时

刻,反应物与生成物的浓度如下关系:Q =c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)

; 当

错误! ⑵可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应

是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡:

?????Q <K 时,平衡在向正反应方向移动Q =K 时,反应达到平衡

Q >K 时,平衡向逆反应方向移动

【思考与交流】对于反应H 2(g)+I 2(g)2HI △H<0,其平衡常

数跟温度有如下关系:请据表分析,平衡常数与

反应的热效应有什么关系?

⑶利用热效应:

?

????若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应若升高温度,K 值减小,则正反应为放热反应 【练习】见教材P29~30的例题

【练习】现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:

CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),知CO 和H 2O 的起始浓

度均为2 mol/L 经测定该反应在该温度下的平衡常数K

=2.60,试判断,⑴当CO 转化率为50%时,该反应是否

达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?⑵达平衡状

态时,CO 的转化率应为多少?⑶当CO 的起始浓度仍为

2 mol/L ,H 2O 的起始浓度为6 mol/L 时,CO 的转化率为

多少?(答案:⑴不平衡,反应向正方向进行 ⑵61.7%

⑶86.5%)

【小结】平衡常数:?

????1、定义:

2、表达式的书写

3、影响因素:只受温度影响

4、平衡常数的应用

【作业】P33习题9

第六课时 等效平衡

八、等效平衡

【科学探究】在一定温度、容积不变的密闭容器中,对于合成氨

反应以下四种初始量,在这四种情况下,若将NH 3

的量全部转化为 N 2和H 2 的量,跟第①种情况相同,

因此,达到平衡状态时,此四种情况下的各物质的

浓度、体积分数均相同,且υ(正) =υ(逆) 也相同。

也即虽然初始投入的量标题,但最终达到了相同的

平衡状态,这样的平衡就叫做等效平衡

N 2 + 3H 2 2NH 3

①n o (mol) 1 3 0

②n o (mol) 0 0 2

③n o (mol) 0.6 1.8 0.8

④n o (mol) 0.2 0.6 1.6

1、定义:在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆

反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达

到平衡时,同种物质的质量分数相同,这样的平衡

称为等效平衡

2、等效平衡的分类:以 mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g)为例

⑴恒温恒容时(温容等)

①当x+y≠p+q 时,在恒温恒容的条件下,改变起始加入情况,

只要通过可逆反应的化学计量数之比换算成反应左右两边同一物

质的量与原平衡相同,则两平衡等效

mA(g) + n B(g) pC(g)

+ qD(g)

第一次加入n m n 0 0

?

????第二次加入n x y z w

△n m q w n q w p q w w 折算的n x + m q w y + n q w 0 0

∴若二者为等效平衡,则有:???????m =x + m q w

n =y + n q w z = p q w

【例题】在一定温度下,将2 molN 2和6 molH 2充入固定容积的密

闭容器中,发生如下反应: N 2 (g)+ 3H 2(g)2NH 3(g),

达到平衡后,若保持温度不变,令a 、b 、c 分别为初始加

入的N 2 、H 2、NH 3 的物质的量,重新建立平衡,混合

物中各物质的量仍和上述相同。请填空:⑴若a = 0,b =

0,则c = ________;⑵若a = 1,c = 2,则b = ____;

⑶A.B .c 取值必须满足的一般条件是(用两个式子表

示:其中一个只含a 和c ,另一个只含b 和c )_____

【分析】对与平衡状态的建立,只与条件有关,即与温度压强(或

容积)、反应物与生成物的相对关系有关,而与反应进行

的方向无关。因此对于该条件下的反应,初始状态是2

molN 2和6 molH 2的混合物,依据反应方程式可知2 molN 2

和6 molH 2与4 molNH 3是等价的,最终达到的平衡状态

完全相同。若N 2 、H 2、NH 3的起始量分别为A .B .c ,

依据反应:

N 2 + 3H 2

2NH 3

原始物质的量n 1(mol ) 2 6 0

起始物质的量n 2(mol ) a b c

NH 3完全转化△n'(mol ) 12c 32

c c

起始物质的量n 2'(mol ) a+12c b+32

c

则要达到等效平衡应满足的关系为:?????a+12c =2b+32

c =6 即:?????2a+c =42b+3c =12

∴?????⑴若a = 0,b = 0,则c = 4⑵若a = 1,c = 2,则b = 3⑶2a + c = 4,2b + 3c =12

②当x+y = p+q 即反应前后气体体积不变的可逆反应,在恒

温恒容时,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相

同,则两平衡等效。

【例题】在密闭容器中加入以下四种情况:属于等效平衡的是 ABC

?

???? I 2(g) + H 2(g) 2HI(g)

A .起始n (mol) 3 3 0

B .起始n (mol) 4 4 2

C .起始n (mol) 0 0 1

D .起始n (mol) 1 2 1

⑵恒温恒压下的等效平衡(温压比)

在恒温恒压条件下,改变起始加入情况,只要按化学计量数

换算成反应式左右两边同一物质的量之比与原平衡相同,则达平

衡后与原平衡相同即等效。

【例题】在一个盛有催化剂,容积可变的密闭容器中,保持一定

温度和压强,进行以下反应:N 2 + 3H 22NH 3。已知加

入1 mol N 2 和4 mol H 2时,达到平衡后生成a mol NH 3

(见下表已知项)。在相同温度、压强下,保持平衡时各

组分的体积分数不变。对下列编号①~③的状态,填写

表中的空白。

选修4_化学平衡_知识点总结说课讲解

化学平衡 一、可逆反应 1、定义: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 2、表示方法:用“ ”表示。如:H 2 + I 2 2HI 3、特点:参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡 1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立 溶解平衡图像 化学平衡图像:从反应物达到平衡 ⑵化学平衡的状态建立 随着反应的进行,反应物不断减少,生成物逐渐增加,V(正)逐渐减小,V(逆)逐渐增大,当反应进行到某一时刻,V(正)=V(逆),此时,反应达到了其“限度”,反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化,但反应仍然在进行着,只是V(正)=V(逆),我们把这样的状态叫作化学平衡状态,简称化学平衡 ⑶定义: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,反应混合物中各组 分的浓度保持不变的状态,就叫做化学平衡状态,简称化学平衡 2、化学平衡的特征 ⑴ 逆:化学平衡研究的对象是可逆反应 ⑵ 等:化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,但都不等于零,即: V(正)=V(逆)>0 ⑶ 动:化学平衡是动态平衡,反应处于平衡状态时,化学反应仍在进行,反应并没有停 ⑷ 定:化学反应处于化学平衡状态时,反应化合物中各组分的浓度保持一定,体积分数 保持一定 ⑸变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏,直到 建立新的化学平衡。 3、化学平衡的标志 ⑴微观标志:V(A 正)=V(A 逆) >0 ——实质 ⑵宏观标志:反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变

4、化学平衡状态的判断 ⑴基本依据:???①υ(A 正) ==υ(A 逆) >0,只要能证明此即可 ②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 ⑵常见方法:以xA +yB zC 为例 ①直接的 Ⅰ、速率:???a 、υ(A 正) ==υ(A 逆) b 、υ(A 耗) ==υ(A 生) c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x ∶y d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z ②间接: ???a 、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变(x+y ≠z )b 、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变 c 、各气体的压强、体积不随时间改变而改变 d 、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变(x+y ≠z ) 三、化学平衡的移动 1、定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的原因 化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化,使V(正)≠V(逆),平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化 3、化学平衡移动的标志 ⑴微观:外界条件的改变使原平衡体系V(正)=V(逆)的关系被破坏,使V(正)≠V(逆), 然后在新的条件下,重新建立V(正)=V(逆)的关系,才能表明化学平衡发生了移动 ⑵宏观:反应混合物中各组分的体积分数发生了改变,才能说明化学平衡发生了移动 4、化学平衡移动方向的判定 外界条件的改变,首先影响的是化学反应速率,因此要判断平衡的移动方向,我们首先必须知道条件改变对V(正)、V(逆)的影响哪个大些 ⑴V(正) >V(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动 ⑵V(正) <V(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动

人教版化学选修四2.3《化学平衡》教案设计

第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡(五课时) 第一课时 教学目标 知识与技能: 1、理解化学平衡状态等基本概念。 2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。 过程与方法: 1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态,从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。 2、利用旧知识,加强新知识的运用,培养学生严谨的学习态度和思维习惯。 情感态度与价值观: 1、利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。 2、通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的总结归纳能力。 教学重点:化学平衡的概念及特征 教学难点:化学平衡状态的判断 教学方法:归纳总结,提取升华 教学过程: [复习] 什么叫可逆反应?可逆反应有哪些特点? 在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,叫可逆反应。 可逆反应的特点:条件同一、反应同时、方向对立 [思考]:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容? 还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡 [讨论]:可逆反应为什么有“度”的限制?“度”是怎样产生的? 分析:在一定温度下,将一定质量的蔗糖溶于100mL水的过程如右图,蔗糖在溶解时,一方面,蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中,同时溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体 溶解

蔗糖晶体 蔗糖溶液 结晶 过程分析: ①、开始时:v (溶解) ,v (结晶)= ②、过程中: v (溶解) ,v (结晶) ③、一定时间后(形成饱和溶液): v (溶解) v (结晶),建立溶解平衡,形成饱和溶液,v (溶解)等于v (结晶),即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等,固体质量不再减少了 讨论:在一定条件下,达到溶解平衡后,蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化?溶解和结 晶过程是否停止? 晶体质量和溶液的浓度不会发生改变,但溶解和结晶过程并未停止,v 溶解=v 结晶≠0,蔗糖溶解多少则结晶多少。“度”的产生— 消耗量等于生成量,量上不再变化 【板书】一、化学平衡的建立过程 在反应CO+H 2O CO 2+H 2中,将0.01molCO 和0.01molH 2O (g)通入1L 的密闭容器中,反应情况为例分析 1、 反应刚开始时: 反应物浓度 ,正反应速率 生成物浓度为 ,逆反应速率为 2、反应过程中: 反应物浓度 ,正反应速率 生成物浓度 ,逆反应速率 3、一定时间后(达平衡状态):必然出现,正反应速率=逆反应速率(t 1时刻后, v 正= v 逆 即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等,反应物和生物的浓度不再发生变化 ——化学 平衡)。 浓度速率图为: v t v 正 v 逆 v 正= v t 1

人教版高中化学选修4-2.3《化学平衡状态》参考教案

第三节化学平衡 一、可逆反应与不可逆反应 溶解平衡的建立 开始时v(溶解)>v(结晶) 平衡时v(溶解)=v(结晶) 结论:溶解平衡是一种动态平衡 二、化学平衡状态 1、定义: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,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

[引入]我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。 [讲]化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希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N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。 [板书]第三节化学平衡 [讲]如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。 [板书]一、可逆反应与不可逆反应 [思考]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,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢? 开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。[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,阅读教材自学思考后回答:没有停止。因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖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聚集成为晶体,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

高中化学选修四:化学反应速率的表示方法教案

教学目标: 1、知道化学反应速率的定量表示方法,并进行简单计算。 2、通过实验测定某些化学反应速率。 3、通过学习过程使学生初步学会运用化学视角,去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。 教学重点:化学反应速率的定量表示方法。 教学难点:实验测定某些化学反应速率。 课时安排:一课时 教学过程: [探讨]物理课中所学的速率的共同特点。 [回答]都有一个确定的起点(速率=0);都有一个和速率大小相匹配的时间单位;都有说明体系某种变化的可计量的性质。 [导入] 提出问题讨论: (1)怎样判断化学反应的快慢? (2)通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗? [板书] 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 [讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢,那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢? [讲解]化学反应速率的表示方法; 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量(C)来表示,单位为:mol/L,时间用t来表示,单位为:秒(s)或分(min)或小时(h)来表示,则化学反应速率的数学表达式为: V == △C/△t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)[板书]1、化学反应速率的表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 V == △C/ △t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) [例题1]在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。 解:用N2浓度浓度变化表示:V (N2)== △C/△t ==(8mol/L -6mol/L)/ 5min ==0.4 mol/(L·min)V(H2)==1.2mol/(L·min) V(NH3)==0.8 mol/(L·min) [讨论]上述计算题的结果,你会得出什么结论? [讲解]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题: 1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。 3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即:

高中化学选修四:化学平衡状态教案

教学目标:1.了解可逆反应,掌握化学平衡状态的建立。 2.化学平衡常数的概念、,运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算 教学重点:化学平衡状态的建立,运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点:化学平衡状态的建立 课时安排:1课时 教学过程: 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例:下列说法是否正确: (1)氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H2+O2=H2O是可逆反应。 (2)硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 (3)氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点: (1)不能进行到底,有一定限度 (2)正反两个方向的反应在同时进行 (3)一定条件下,正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化: 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正=V逆≠0 2.化学平衡 定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。 要点:对象——可逆反应 条件——一定条件下,V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点: 动—化学平衡是一种动态平衡V正=V逆≠0; 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变; 变—当外界条件(C、P、T)改变时,V正≠V逆,平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: (1)等速标志,υ正= υ逆(本质特征) ①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向 的速率。 (2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现): ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

高中化学选修4全册教案

新人教版选修(4)全册教案 绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程? 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么 有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是 学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能 够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,

则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程? 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须达到着 火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率? 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?

高中化学选修4化学平衡习题及答案解析

第三节 化学平衡练习题 一、选择题 1.在一个密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g) 已知反应过程中某一时刻,SO 2、O 2、SO 3分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) A .SO 2为0.4mol/L ,O 2为0.2mol/L B .SO 2为0.25mol/L C .SO 2、SO 3(g)均为0.15mol/L D .SO 3(g)为0.4mol/L 2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ) A. C 生成的速率与C 分解的速率相等 B. A 、B 、C 的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA ,同时生成3n molB D. A 、B 、C 的分子数之比为1:3:2 3.可逆反应H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是( ) A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H 2、I 2、HI 的浓度相等 D. I 2在混合气体中体积分数不变 4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A 、B 于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是( ) A .混合气体的压强 B .混合气体的密度 C .C 、 D 的物质的量的比值 D .气体的总物质的量 5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A .在一定条件下,发生如下反应: 2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P %,若此时A 的转化率为a %,下列关系正确的是( ) A .若x=1,则P >a B .若x=2,则P <a C .若x=3,则P=a D .若x=4,则P≥a 6.密闭容器中,用等物质的量A 和B 发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为( ) A .40% B .50% C .60% D .70% 7.在1L 的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3N 2+3H 2,达到平衡时,容器内N 2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N 2的百分含量也为a %的是( ) A .3molH 2+1molN 2 B .2molNH 3+1molN 2 C .2molN 2+3molH 2 D .0.1molNH 3+0.95molN 2+2.85molH 2 8.在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g),起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol ,达到平衡时,SO 2的转化率为80%。若从SO 3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为( ) A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80% 9.X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X+2Y 2Z 。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X )+n (Y )=n (Z ),则Y 的转化率为( ) A . %1005?+b a B .%1005)(2?+b b a C .%1005)(2?+b a D .%1005)(?+a b a

新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一

新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一 姓名班级学号 【课标要求】: 1.了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 2.掌握用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 3.了解平衡移动原理的重要意义,学会解决问题的科学方法。 【重点】 浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 【难点】 用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 阅读教材:P26-28 知识要点: 一、化学平衡的移动 化学平衡的研究对象是___________,化学平衡是有条件限制的___________平衡,只有在______________时才能保持平衡,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时,化学平衡会被______________,反应混合物里各组分的含量不断___________,由于条件变化对正逆反应速率的影响不同,致使v正__________v 逆 ,然后在新条件下建立___________ 1、化学平衡移动的定义:化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的性质: ⑴、若外界条件变化引起v 正> v 逆 :平衡向______方向移动 ⑵、若外界条件变化引起v 正< v 逆 :平衡向______方向移动 ⑶、若外界条件变化引起v 正= v 逆 :旧平衡未被破坏,平衡_________ 巧记:化学平衡总往反应速率______的方向移动二、影响化学平衡的条件 (一)、浓度对化学平衡的影响

增大反应物浓度,正反应速率___________,平衡向___________移动 增大生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动 减小反应物浓度,正反应速率 ,平衡向 移动 减小生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动 【结论】: 当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向____反应方向移动; 增大生成物浓度或减小反应物浓度,化学平衡向_____反应 方向移动。 【练习】 1、 在水溶液中橙红色的Cr 2O 72—与黄色的CrO 4—有下列平衡关系:Cr 2O 72— +H 2O 2CrO 4—+2H +把重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)溶于水配成稀溶液是橙色。 ⑴向上述溶液中加入NaOH 溶液,溶液呈 色,因为 ⑵向已加入NaOH 溶液的⑴中再加入过量的H 2SO 4溶液,溶液呈 色,因为 。 ⑶向原溶液中加入Ba(NO 3)2溶液(已知Ba(CrO 4)2为黄色沉淀),溶液呈 色,因为 。 2、对于密闭容器中进行的反应:SO 2(g)+ 12O 2(g) SO 3(g),如果温度保持 不变,下列说法中正确是( ) A 增加的SO 2浓度,正反应速率先增大,后保持不变 B 增加的O 2浓度,正反应速率逐渐增大 C 增加的SO 2浓度,逆反应速率先增大,后保持不变 D 增加的O 2浓度,逆反应速率逐渐增大 (二)、压强对化学平衡的影响 , 规律:增大压强,化学平衡向____________________________________移动; 减小压强,化学平衡向____________________________________移动;

2019-2020学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡检测题新人教版选修4

第二章化学反应速率和化学平衡 (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列说法不正确的是( ) A.决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质 B.在其他条件不变时,升高温度一定会加快化学反应的反应速率 C.使用合理的催化剂,可以改变化学反应速率从而能改变化学平衡状态 D.增大反应物浓度,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率加快 答案:C 2.能用能量判据判断下列过程的方向的是( ) A.水总是自发地由高处往低处流 B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行 C.有序排列的火柴散落时成为无序排列 D.多次洗牌后,扑克牌无序排列的几率增大 答案:A 3.下列能用勒夏特列原理解释的是( ) A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂 D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 答案:B 4.在密闭容器中进行可逆反应,A跟B反应生成C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系: v(B)=3v(A),v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),则该反应可以表示为( ) B.2A+2B3C A.A+B C D.A+3B2C C.3A+B2C 答案:D 5.有一处于平衡状态的反应X(g) +3Y(g)2Z(g) ( 正反应是放热反应)。为了使平衡向生成Z 的方向移动,应选择的条件是( ) ①升高温度②降低温度③增大压强④降低压强⑤加入正催化剂⑥分离出Z A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥ 答案:C 6.下列反应中符合下列图象的是( )

化学选修4影响化学平衡移动的因素习题

影响化学平衡移动的因素练习 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化 C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动 2.某温度下反应N2O4(g)?2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是()A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大B.保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小 C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深D.保持体积不变,通入He,再达平衡时颜色不变二、浓度对化学平衡移动的影响 3.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)?C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是()A.移走少量C B.扩大容积,减小压强 C.缩小容积,增大压强 D.体积不变,充入“惰”气4.在容积为2 L的密闭容器中,有反应m A(g)+n B(g)?p C(g)+q D(g),经过5 min达到平衡,此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L-1,B的平均反应速率v(B)=a/15 mol·L-1·min-1,C物质的量浓度增加2a/3 mol·L-1,这时若增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为() A.3∶1∶2∶2 B.1∶3∶2∶2 C.1∶3∶2∶1 D.1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5.某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:a A(g)+B(g)?C(g)+D(g),5 min 后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则()A.a=2 B.a=1 C.a=3 D.无法确定a的值 6.恒温下,反应a X(g)?b Y(g)+c Z(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X 的物质的量浓度由0.1 mol·L-1增大到0.19 mol·L-1,下列判断正确的是()A.a>b+c B.ab 8.下列叙述及解释正确的是 ( ) A.2NO2(g)(红棕色)?N2O4(g)(无色) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅 B.H2(g)+I2(g)?2HI(g) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变 C.FeCl3+3KSCN?Fe(SCN)3(红色)+3KCl,在平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅 D.对于N2+3H2?2NH3,平衡后,压强不变,充入O2,平衡左移 [能力提升] 9.现有m A(s)+n B(g)?q C(g) ΔH<0的可逆反应,在一定温度下达平 衡时,B的体积分数φ(B)和压强p的关系如图所示,则有关该反应 的下列描述正确的是 ( ) A.m+nq C.x点的混合物中v正

高中化学选修四:化学平衡常数教案

第三课时化学平衡常数【教学目标】 〖知识与技能〗 1、了解化学平衡常数的定义,能正确书写给定反应的平衡常数表达式,并能进行相应的简单计算。 2、理解化学平衡常数的意义,了解化学平衡常数的影响因素。 〖过程与方法〗通过对各种数据资料的分析和处理,培养学生获取和处理信息的能力、分析推理能力。 〖情感态度与价值观〗通过交流、讨论,培养学生的探究意识与合作意识。 课时安排:2课时 【教学重点】化学平衡常数的意义 【教学难点】化学平衡常数的意义、温度对化学平衡常数的影响 [引导]我们知道,在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么,当达到化学平衡状态时,究竟有多少反应物转化成了生成物,平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系? 请大家完成P44页的问题解决表2-6 NO2(g)-N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度,计算求出平衡浓度关系,最后可以得到什么结论? [探究活动]阅读教材和P44页表2—6,对表中数据进行观察计算并归纳。 起始浓度(mol·L-1) 平衡浓度(mol·L-1) 平衡浓度关系 C(NO2) C(N2O4) C(NO2) C(N2O4) C(N2O4) C(NO2) C(N2O4) C(NO2) 2.00×10-20 6.32×10-3 6.84×10-3 1.082 171.25 3.00×10-20 8.00×10-3 1.10×10-2 1.375 171.68 0 2.00×10-29.46×10-3 1.52×10-2 1.607 169.85 0 0.100 2.28×10-28.86×10-2 3.886 170.44 [总结]一定温度下: c (N2O4)/c2(NO2)=K [小结]在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,又不论反应物起始浓度的大小,最后都能达到化学平衡,这时N2O4的平衡浓度与NO2平衡浓度的平方的比值是一个常数。 如果反应物或生成物不止一种,情况又如何呢? 如在一定条件下,可逆反应:H 2(g) +I2(g)2HI(g) 起始以及平衡时各物质的浓度如下表(见幻灯片)所示。他们的浓度间存在何种关系? [板书]一、化学平衡常数 1、定义:一定温度下,对于已达平衡的反应体系中,生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数。简称平衡常数,用符号K表示。 [启发]刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的,其,但 如果对于任意一个可逆化学反应:m A+n B p C+q D其平衡常数K又该如何表示呢? [回答]平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反

选修4-化学平衡-教案

2-3 化学平衡 【教学目标】之知识与技能 1、了解可逆反应和不可逆反应的概念 2、描述化学平衡建立的过程,建立起化学平衡的概念 3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响 4、掌握平衡移动原理(勒夏特列原理)并能运用其解决平衡问题 【教学目标】之过程与方法 1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡,导入化学平衡,通过对溶液节平衡的理解和迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念 2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论。师生共同归纳出平衡移动原理,达到既激发学生兴趣又启发思维的目的 【教学目标】之情感态度与价值观 1、化学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支,它和日常生活中的溶解、环境、生态等平衡问题都与生活息息相关;27中“生命元素”在人体中为此着平衡,其含量由生命活动需要而定,既不可多,也不可少,否则就会破坏平衡,影响人体健康——化学与生命息息相关 【教学重点】?????1、化学平衡概念的建立 2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响 3、化学平衡移动原理的应用 【教学难点】?????1、化学平衡概念的建立 2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响 3、化学平衡移动原理的应用 【教学方法】实验探究、推理、讨论 【课时安排】10课时 【教学过程】 第一课时 【知识回顾】什么是可逆反应?可逆反应有什么特点? 一、可逆反应 1、定义: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 2、表示方法:用“”表示。如:H 2 + I 22HI 【讲解】可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的,一般把向右进行的反应叫做正反应, 向左进行的反应叫做逆反应。 【学与问】反应2H 2 + O 2 2H 2O 与2H 2O 2H 2↑ + O 2↑是否是可逆反应? 【讲解】可逆反应是在同一个条件下,同时向两个方向发生的反应才叫可逆反应。这两个反 应是在不同条件下进行的反应,因此不是可逆反应 【讲解】由于可逆反应同时向两个方向发生反应,因此无论反应多长时间,都不能向任何一 个方向进行到底,如3H 2+ 2N 2 2NH 3 ,只能尽可能多地将氮气和氢气转 化为氨气,反应最终能进行到什么程度,这就是我们今天要研究的问题——化学平衡 3、特点:参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡 1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立 催化剂 高温高压 电解 点燃 反思: 本节知识较难理解,概念少讲,在练习过程中逐步融会贯通

高中化学选修4教案

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 (第一课时) 教学目标: 1.知识与技能 ①了解反应热和焓变的含义 ②理解吸热反应和放热反应的实质 2.过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因3.情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点 理解吸热反应和放热反应的实质 教学难点 能量变化中的热效应 教学用具: 投影仪 学习过程 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应

反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1:当能量变化以热能的形式表现时: 我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢? 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化 2:反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答) 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ?mol-1 ?H为“-”为放热反应,?H为“+”为吸热反应 思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规 定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角 度?体系还是环境? 放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0

高中化学选修4化学平衡习题与答案解析(可编辑修改word版)

第三节化学平衡练习题 一、选择题 1.在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是() A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D.SO3(g)为0.4mol/L 2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是() A.C 生成的速率与C 分解的速率相等 B.A、B、C 的浓度不再变化 C.单位时间生成n molA,同时生成3n molB D.A、B、C 的分子数之比为1:3:2 3.可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是() A.混合气体密度恒定不变 B.混合气体的颜色不再改变 C.H2、I2、HI 的浓度相等 D.I2在混合气体中体积分数不变 4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B 于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度 C.C、D 的物质的量的比值D.气体的总物质的量 5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应: 2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A 的转化率为a%,下列关系正确的是() A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<a C.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a 6.密闭容器中,用等物质的量A 和B 发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为() A.40%B.50% C.60%D.70% 7.在1L 的密闭容器中通入2molNH3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是() A.3molH2+1molN2B.2molNH3+1molN2 C.2molN2+3molH2D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2 8.在密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3(g),起始时SO2和O2分别为20mol 和10mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为() A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80%

高中化学-选修四-第三章-——水溶液中的离子平衡全章教案(优秀)

高中化学——水溶液中的离子平衡 【本节学习目标】 (1)了解电解质的概念 (2)根据电解质在水溶液中的电离与电解质溶液的导电性,理解强电解质和弱电解的概念,并能正确书写电离方程式 (3)理解弱电解质在水溶液中的电离平衡 (4)了解水的电离及离子积常数 (5)认识溶液的酸碱性、溶液中c(H+)和c(OH-)、pH三者之间的关系,并能进行简单计算 (6)了解酸碱中和滴定的原理 [ (7)了解溶液pH的调控在生活、生产和科学研究中重要作用 (8)理解盐类水解的原理,掌握影响盐类水解程度的主要因素和盐类水解的应用 (9)在理解离子反应本质的基础上,能从离子角度分析电解质在水溶液中的反应 (8)了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 学习重点:弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素和盐类水解的应用 学习难点:弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解平衡 【知识要点梳理】 $ 一、电解质的电离平衡

, 强电解质弱电解质 概念一定条件下能够全部电离的电解质一定条件下只能部分电离的电解质 电离程度完全电离,不存在电离平衡、 部分电离,存在电离平衡 电离方程式H2SO4=2H++SO42- NaHCO3=Na++HCO3- NaHSO4=Na++H++SO42- Ca(HCO3)2=Ca2++2HCO3— CH3COOH CH3COO-+H+ NH3·H2O NH4++OH- 【 H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO42- HPO42-H++PO43- 溶液中溶质 微粒 只有水合离子水合离子,弱电解质分子 实例' 强酸:HCl、HNO3、H2SO4 HBr、HI、HClO4 等 强碱: KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2 绝大多数盐(BaSO4、AgCl、CaCO3) 弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、HNO2、 H3PO4、H2CO3、H2SiO3、HCOOH CH3COOH、 等。 弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3等不溶性碱 说明:BaSO4、AgCl、CaCO3是强电解质,它们的水溶液中离子浓度非常小,导电能力非常弱,但溶解的那一小部分是完全电离的;Fe(OH)3的溶解度也很小,Fe(OH)3属于弱电解质;HCl、CH3COOH的溶解度都很大,HCl属于强电解质,而CH3COOH 属于弱电解质;所以电解质的强弱与其溶解性没有必然联系。 (三)、弱电解质的电离平衡及其移动 , ⒈电离平衡的概念:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态 ⒉电离平衡的特征: 弱电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种,具有以下一些特征: “逆”——弱电解质的电离是可逆的

最新高二化学选修4第四章全套教案

第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑

讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子 讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么? 学生:负极(Zn)正极(Cu) 实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原) 讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。 注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢? 学生:当然能,生活中有形形色色的电池。 过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件? 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极

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