寓言二則教學(xué)設(shè)計(jì)

高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡圖像》教學(xué)設(shè)計(jì)。

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編整理的“高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡圖像》教學(xué)設(shè)計(jì)”，歡迎大家閱讀，希望對(duì)大家有所幫助。

一、復(fù)習(xí)鞏固

復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志； 化學(xué)平衡的移動(dòng)；平衡移動(dòng)原理。等效平衡的原理、規(guī)律以及應(yīng)用。

二、知識(shí)梳理

考點(diǎn)1：化學(xué)平衡圖象問題的識(shí)別分析方法

化學(xué)平衡圖象問題的識(shí)別無(wú)外乎是看坐標(biāo)、找變量、想方程、識(shí)圖象四個(gè)方面，即準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)橫、縱坐標(biāo)的含義，根據(jù)圖象中的點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)）、線（所在位置的上下、左右、升降、彎曲）特征，結(jié)合題目中給定的化學(xué)方程式和數(shù)據(jù)，應(yīng)用概念、規(guī)律進(jìn)行推理判斷．但識(shí)圖是關(guān)鍵，筆者認(rèn)為應(yīng)以橫坐標(biāo)的不同含義把圖象分為兩大類：①時(shí)間（t）類，②壓強(qiáng)（p）或溫度（T）類．這兩類的特征分別如下．

1.時(shí)間（t）類

（1）圖象中總有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為達(dá)到平衡所需時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短可確定化學(xué)反應(yīng)速率的大小，結(jié)合濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，可確定濃度的大小，溫度的高低和壓強(qiáng)的大?。?/p>

（2）圖象中總有一段或幾段平行于橫軸的直線，直線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)．

（3）這幾段直線的相對(duì)位置可確定化學(xué)平衡移動(dòng)的方向．固定其它條件不變，若因溫度升降引起的平衡移動(dòng)，就可確定可逆反應(yīng)中是Q＞0還是Q＜0；若因壓強(qiáng)增減引起的平衡移動(dòng)，就可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對(duì)大小．

2.壓強(qiáng)（p）或溫度（T）類

（1）圖象均為曲線．

（2）曲線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強(qiáng)或溫度下處于平衡狀態(tài)；而不在曲線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強(qiáng)或溫度下未達(dá)到平衡狀態(tài)，但能自發(fā)進(jìn)行至平衡狀態(tài)．

（3）曲線的相對(duì)位置、變化趨勢(shì)決定了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向．固定其它條件不變，若溫度變化引起的平衡移動(dòng)，即可確定可逆反應(yīng)中是Q＞0還是Q＜0；若因壓強(qiáng)改變引起的平衡移動(dòng)，即可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對(duì)大小

考點(diǎn)2：解答化學(xué)平衡圖像題的“三看”、“兩法”

三、例題精析

【例題1】可逆反應(yīng)mA(固)+nB(氣) eC(氣)+fD(氣)反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)j(C)在不同溫度(T)和不同壓強(qiáng)(P)的條件下隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是（ ）

A．達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大

B．當(dāng)平衡后，若溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

C．化學(xué)方程式中，n＞e+f

D．達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

【答案】B

【解析】從（1）圖中應(yīng)先判斷出T1與T2溫度的大小關(guān)系。在其他條件不變時(shí)，溫度升高，反應(yīng)速率變大，達(dá)到平衡時(shí)間越短。由此可知，T2＞T1。從圖（1）分析可知溫度較高時(shí)j(C)變小，說明升高溫度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B選項(xiàng)是正確的。從（2）圖中，應(yīng)先判斷出P1與P2大小關(guān)系。在其他條件不變情況下，壓強(qiáng)越大，達(dá)到平衡的時(shí)間就越短，由此可知P2＞P1。從圖中可知，壓強(qiáng)增大時(shí)j(C)變小，說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是氣體體積減小方向，即n＜e+f，C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于使用催化劑，并不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。在化學(xué)平衡中，增大或減小固體物質(zhì)的質(zhì)量不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。因此D項(xiàng)錯(cuò)誤。解答這類圖象題時(shí)，必須要抓住縱坐標(biāo)(變量)即C的體積分?jǐn)?shù)與外界條件變化的關(guān)系，分析得出相應(yīng)正確的結(jié)論。

【例題2】已知某可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，右圖表示在不同反應(yīng)時(shí)間t時(shí)，溫度T和壓強(qiáng)P與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)B%的關(guān)系曲線，由曲線分析，下列判斷正確的是（ ）

A．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＞P ΔH

B．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＞P ΔH>0

C．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＜P ΔH

D．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＜P ΔH>0

【答案】D

【解析】本題考查根據(jù)溫度、壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響來(lái)判斷化學(xué)方程式的特點(diǎn)。分析圖象，可以分兩個(gè)層次考慮:（如圖將三條曲線分別標(biāo)為①、②、③）。從①、②曲線可知，當(dāng)壓強(qiáng)相同（為P2）時(shí)，②先達(dá)平衡，說明T1＞T2 ；又因?yàn)門2低，B%大，即降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，說明逆向放熱，正向吸熱。從②、③曲線可知，當(dāng)溫度相同（為T1）時(shí)，②先達(dá)平衡，說明P2＞P1 ；又因?yàn)镻2大，B%大，即增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，說明逆方向?yàn)闅怏w體積減小的方向，m＋n＜P。 綜合以上分析結(jié)果：T1＞T2， P1＜P2，m＋n＜P，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。識(shí)別此題的圖像，要從兩點(diǎn)入手，其一，斜線的斜率大小與反應(yīng)速率大小關(guān)聯(lián)，由此可判斷溫度、壓強(qiáng)的高低；其二，水平線的高低與B%大小相關(guān)聯(lián)，由此可分析出平衡向那個(gè)方向移動(dòng)。

【例題3】在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，下列表述中正確的是（ ）

A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MN B．t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡

C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D．t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍

【答案】D源

【解析】本題以化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡為素材，考核觀察圖象及其信息加工的能力。從圖象可知，t1時(shí)，N的物質(zhì)的量是6mol，M的物質(zhì)的量是3mol，故N的濃度是M濃度的2倍是正確的；同時(shí)也可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NM；t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率雖然相等，但尚未達(dá)到平衡，因?yàn)榇藭r(shí)M、N的物質(zhì)的量還在增大與減少，t3時(shí)M、N的物質(zhì)的量保持不變，說明已達(dá)平衡狀態(tài)，則正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等知識(shí)，已經(jīng)抽象到?jīng)]有具體的元素符號(hào)，并且以看圖設(shè)置情境設(shè)問，因此對(duì)觀察能力作了重點(diǎn)考查，思維能力要求也較高。圖的橫坐標(biāo)是時(shí)間，繪出了t1、t2、t33個(gè)時(shí)刻?？v坐標(biāo)既不是速率，也不是濃度，而是物質(zhì)的量。仔細(xì)審視各時(shí)間段中物質(zhì)的量的變化。

四、課堂練習(xí)

【基礎(chǔ)】

1. 反應(yīng)：L(s)＋aG(g)bR(g)達(dá)到平衡時(shí)，溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如下圖所示。圖中：壓強(qiáng)p1＞p2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷（ ）

A．上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C．a(chǎn)＞b D．a(chǎn)＜b

【答案】BD

【解析】由圖給信息可知，隨著溫度的升高，平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)減小，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)；由圖知，在相同溫度下，壓強(qiáng)增大，說明平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)也增大，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，即a＜b。

2. 在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g) ΔH

下列分析中不正確的是（ ）

A．圖Ⅰ可體現(xiàn)t0時(shí)升高溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

B．圖Ⅱ可體現(xiàn)t0時(shí)增大壓強(qiáng)(縮小體積)或使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

C．圖Ⅲ可體現(xiàn)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲使用了催化劑

D．圖Ⅲ可體現(xiàn)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高

【答案】C

【解析】升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，且正逆反應(yīng)速率都增大，所以A對(duì)；增大壓強(qiáng)或使用催化劑，正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡不發(fā)生移動(dòng)，B對(duì)；使用催化劑對(duì)平衡沒有影響，A的轉(zhuǎn)化率不變，C錯(cuò)；因?yàn)橐蚁冗_(dá)到平衡，所以乙的溫度高，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率減小，D對(duì)。

【鞏固】

1. 可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g) 3C(g)＋4D(g)　ΔH>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列圖像正確的是（ ）

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；B項(xiàng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；C項(xiàng)，催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；D項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，故正確。

2. 現(xiàn)有可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g) nC(g)　ΔH

A．p1>p2，n>3 B．p13

C．p1p2，n＝3

【答案】B

【解析】根據(jù)圖像可知在p2時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間短，說明化學(xué)反應(yīng)速率快，即壓強(qiáng)p2>p1；由縱坐標(biāo)可判斷，壓強(qiáng)高時(shí)對(duì)應(yīng)的A的轉(zhuǎn)化率低，即增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，1＋2【拔高】

1. 電鍍廢液中Cr2O72－可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：

（aq）+2Pb2＋（aq）+H2O（l）2PbCrO4（s）+2H＋（aq） ΔH

該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是（ ）

【答案】A

【解析】 圖像問題。由題意知該反應(yīng)是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，可知K應(yīng)該減小，A正確；pH增大溶液堿性增強(qiáng)，會(huì)中和溶液中H＋，降低生成物濃度平衡向反方應(yīng)方向移動(dòng)，的轉(zhuǎn)化率會(huì)增大，B不正確；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大，C錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物Pb2＋的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，的物質(zhì)的量會(huì)減小，D不正確。

2.（2017?安徽模擬）?對(duì)于密閉容器中可逆反應(yīng)A2（g）＋3B2（g）═2AB3（g），探究單一條件改變情況下，可能引起平衡狀態(tài)的改變，得到如圖所示的曲線（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）下列判斷正確的是（ ）

A. 加入催化劑可以使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)b

B. 若T1＞T2，則逆反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)

C. 達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為：b＞a＞c

D. 在T2和n（A2）不變時(shí)達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為：c＞b＞a

【答案】D

【解析】A．催化劑只改變反應(yīng)速率不改變平衡移動(dòng)，所以加入催化劑不可能使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)b，故A錯(cuò)誤；

B．若T1＞T2，由圖象可知溫度升高AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)分析移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；www.lvshijia.net

C．由圖可知，橫坐標(biāo)為B2的物質(zhì)的量，增大一種反應(yīng)物的量會(huì)促進(jìn)另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，則B2越大達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，即達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為c＞b＞a，故C錯(cuò)誤；

D．由圖可知，橫坐標(biāo)為B2的物質(zhì)的量，增大一種反應(yīng)物的量必然會(huì)促進(jìn)另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化，則B2越大達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，生成物的物質(zhì)的量越大，則平衡時(shí)AB3的物質(zhì)的量大小為：c＞b＞a，故D正確；故選D。

五、課后作業(yè)

【基礎(chǔ)】

1．在密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)；ΔH

X

Y

A

再加入A

B的轉(zhuǎn)化率

B

再加入C

A的體積分?jǐn)?shù)

C

增大壓強(qiáng)

A的轉(zhuǎn)化率

D

升高溫度

混合氣體平均摩爾質(zhì)量

2．反應(yīng)A2+B22AB在不同溫度和壓強(qiáng)改變的條件下產(chǎn)物AB的生成情況如圖所示，a為500℃，b為反應(yīng)在300℃時(shí)情況，c為反應(yīng)在300℃時(shí)從時(shí)間t3開始向容器中加壓的情況，則下列敘述正確的是（ ）

A．A2、B2、AB均為氣體，△H

B．AB為氣體，A2、B2中有一種為非氣體，△H

C．AB為氣體，A2、B2中有一種為非氣體，△H>0

D．AB為固體，A2、B2中有一種為非氣體，△H

3．對(duì)于可逆反應(yīng)ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｓ） ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）反應(yīng)過程中，其他條件不變時(shí)，產(chǎn)物Ｄ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ｄ％與溫度Ｔ或壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)判斷下列說法正確的是（ ）?

Ａ．降溫，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

Ｂ．使用催化劑可使D%有所增加

Ｃ．化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)ｍ＜ｐ＋ｑ

Ｄ．B的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

【鞏固】

1.反應(yīng) 2X（氣）＋ Y（氣）2Z（氣）+熱量，在不同溫度（T1和T2）及壓強(qiáng)（p1和p2）下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量（n2）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如右圖所示。下述判正確的是（ ）

A. T1＞T2，p1＜p2 B. T1＜T2，P1＞p2

C. T1＞T2，P1＞p2 D. T1＜T2，p1＜p2

2．已知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行. A（ｇ）＋2B（ｇ） C（ｇ）＋D（ｓ）放出熱量，圖中曲線a代表一定條件下該反應(yīng)的過程。若使a 曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ）

A．增大A的濃度 B．縮小容器的容積

C．加入催化劑 D．升高溫度

3．在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，下列表述中正確的是（ ）

A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為.2MN

B．t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡

C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D．t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍

【提高】

1.已知某可逆反應(yīng)：mA(氣)+nB(氣) xC(氣) +Q ，在密閉容器中進(jìn)行，右圖表示反應(yīng)在不同時(shí)間t ，溫度T和壓強(qiáng)P與C在混合氣體中的百分含量（C%）的關(guān)系曲線，則（ ）

A．T1＞T2 ，P1＞P2 ，m+n＞x ，Q＞0

B．T1＜T2 ，P1＜P2 ，m+n＜x ，Q＜0

C．T1＞T2 ，P1＜P2 ，m+n＜x ，Q＞0

D．T1＜T2 ，P1＞P2 ，m+n＞x ，Q＜0

2.右圖表示可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g)在不同溫度(T)、壓強(qiáng)(P)下，生成物C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(C)的變化情況。下列關(guān)于該正反應(yīng)熱效應(yīng)及方程式中A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)的判斷中，正確的是（ ）

A．吸熱反應(yīng)，m+n

B．吸熱反應(yīng)，m+n>p

C．放熱反應(yīng)，m+n

D．放熱反應(yīng)，m+n>p

3．對(duì)于可逆反應(yīng) 2AB3(g) A2(g) ＋ 3B2(g)，△H>0；下列圖像正確的是（ ）

【答案】

【基礎(chǔ)】AC B AC

【鞏固】C C D

【提高】C D BD

相關(guān)知識(shí)

高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么如何寫好我們的高中教案呢？經(jīng)過搜索和整理，小編為大家呈現(xiàn)“高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

一、復(fù)習(xí)回顧

化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志；

化學(xué)平衡的移動(dòng)；

平衡移動(dòng)原理。

二、知識(shí)梳理

考點(diǎn)1：化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志

1．可逆反應(yīng)

在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。

2．化學(xué)平衡的建立

在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。

注意：化學(xué)平衡狀態(tài)是指①一定條件下的可逆反應(yīng)里，②正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，③反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。正、逆反應(yīng)速率相等是“因”，體系中各組分濃度不變是“果”。

速率時(shí)間圖象：

3．化學(xué)平衡的特征

①“逆”：研究對(duì)象為可逆反應(yīng)。

②“等”：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，υ正=υ逆。

第一層含義：用同種物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，該物質(zhì)的生成速率=消耗速率，即υA+=υA-

第二層含義：用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，A的正反應(yīng)速率:B的逆反應(yīng)速率=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即υA+:υB-=m:n(m、n為化學(xué)方程式中A、B前面的系數(shù))。

③“定”：平衡混合物中各組分含量(質(zhì)量、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣體體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、體積、體系壓強(qiáng)、體系溫度等多種物理量)不隨時(shí)間變化。

④“動(dòng)”：正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，只是υ正=υ逆，體系處于動(dòng)態(tài)平衡。

⑤“變”：化學(xué)平衡狀態(tài)是有條件的、暫時(shí)的、改變影響平衡的外界條件，平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到新的平衡。

⑥“同”：只要外界條件相同，同一可逆反應(yīng)達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)就相同。它的建立與途徑無(wú)關(guān)，從反應(yīng)物開始或從生成物開始，或從反應(yīng)物、生成物同時(shí)開始，都可建立平衡狀態(tài)。

4．化學(xué)平衡的標(biāo)志

（1）任何情況下均可作為標(biāo)志的：

①υ正=υ逆(同一種物質(zhì)) 對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。

②各組分濃度(百分含量、物質(zhì)的量、質(zhì)量)不隨時(shí)間變化

③體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。

（2）在一定條件下可作為標(biāo)志的是：

①對(duì)于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)體系，顏色不再變化。例如2NO2(g)N2O4(g)

②對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)體系，若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化不為0，則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量M和反應(yīng)總壓P不變(恒溫恒容)。例如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。

③對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。

（3）不能作為判斷標(biāo)志的是

①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度變化或反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

②有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應(yīng)，若反應(yīng)前后氣體的體積變化為0，則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量M和反應(yīng)總壓P不變(恒溫恒容)，如：2HI(g)I2(g)+H2(g)。

③對(duì)于均為氣體參加或生成的體系，恒容時(shí)密度不發(fā)生變化。

考點(diǎn)2：化學(xué)平衡的移動(dòng)

1.定義：可逆反應(yīng)中舊的化學(xué)平衡被破壞、新的化學(xué)平衡建立的過程就是化學(xué)平衡的移動(dòng)。

注意：化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是正、逆反應(yīng)速率不相等，移動(dòng)的結(jié)果使二者相等。

2. 化學(xué)平衡移動(dòng)原因：v正≠ v逆

v正> v逆 正向 v正.

考點(diǎn)3：反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

1.溫度的影響：

升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；

降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。

2.濃度的影響：

增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

3.壓強(qiáng)的影響：

增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；

減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)。

4.催化劑：

加入催化劑，化學(xué)平衡不移動(dòng)。

以N2 ＋ 3H22NH3為例：

MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0

條件

反應(yīng)速率

N2轉(zhuǎn)化率

N2的平衡濃度

NH3的體積分?jǐn)?shù)

V不變

充N2

↗

↘

↗

↗

充He

不變

不變

不變

不變

P不變

充He

↘

↘

↘

↘

減小容器體積

↗

↗

↘

↗

升高溫度

↗

↘

↗

↘

考點(diǎn)4：平衡移動(dòng)原理（勒夏特列原理）

如果改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

注意：平衡向減弱外界條件變化的方向移動(dòng)，但不能抵消外界條件的變化。

三、例題精析

【例題1】在一定條件下，可逆反應(yīng)2A2(g)+2B2(g) 3C2(g)+D2(g)在容積不變的容器中進(jìn)行。達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ）

A．單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol B2，同時(shí)消耗3n mol C2

B．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化

C．混合氣的密度不隨時(shí)間變化

D．混合氣的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化

E．單位時(shí)間內(nèi)斷裂2 mol A-A鍵，同時(shí)斷裂3 mol C-C鍵

【答案】E

【解析】在任何時(shí)刻，單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol B2的同時(shí)必然消耗3n mol C2，兩個(gè)速率的指向相同，不能作為到達(dá)平衡的標(biāo)志，所以A選項(xiàng)錯(cuò)；該反應(yīng)的特征是反應(yīng)前后氣體體積不變，恒溫恒容時(shí)在任何時(shí)刻氣體物質(zhì)的量均不變，壓強(qiáng)均不變，又因?yàn)槊荛]體系質(zhì)量守恒，所以平均摩爾質(zhì)量不變；又因?yàn)楹闳?，所以密度不變，所以B、C、D不能作為判斷標(biāo)志；消耗2 mol A的同時(shí)必生成3 mol C，則C的生成速率等于C的消耗速率，所以E可以作為到達(dá)平衡的標(biāo)志。

【例題2】下列敘述中可以證明2HI(g) H2(g)+I2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ）

① 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成n mol HI

② 一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂

③ 百分組成HI%=I2%

④ 反應(yīng)速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)

⑤ C(HI)=C(H2)=C(I2)=2:1:1

⑥ 溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化

⑦ 溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

⑧ 條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

⑨ 溫度和體積一定時(shí)混合氣體的顏色不再變化

⑩ 溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)混合氣體密度不再變化

【答案】②⑥⑨

【解析】① 表示不同方向的反應(yīng)，但生成H2與生成HI的物質(zhì)的量之比應(yīng)等于相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；

② 表示不同方向的反應(yīng)且等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比，正確；

③ 毫無(wú)根據(jù)，只在極特殊情況下成立；

④ 任何情況下均成立；

⑤ 只是某種特殊情況；

⑥ 濃度不變，說明已達(dá)平衡，正確；

⑦ 此反應(yīng)前后氣體體積不變，恒溫恒容條件下任何時(shí)候容器內(nèi)壓強(qiáng)均不變；

⑧ 此反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，總質(zhì)量不變條件下任何時(shí)候氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量均不變；

⑨ 顏色不變說明濃度不變，正確；

⑩ 此反應(yīng)前后氣體體物質(zhì)的量不變，恒溫恒壓條件下體積不變，任何時(shí)候氣體密度均不變。

【例題3】對(duì)于可逆反應(yīng)H2（g）＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，在溫度一定下由H2（g）和I2（g）開始反應(yīng)，下列說法正確的是（ ）

A．H2（g）的消耗速率與HI（g）的生成速率之比為2:1

B．反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差

C．正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的

D．達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等

【答案】BD源

【解析】化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)。A選項(xiàng)中，速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，應(yīng)為1:2；B選項(xiàng)出現(xiàn)的凈速率在中學(xué)沒出現(xiàn)過，但根據(jù)平均速率的求算，為反應(yīng)物的凈減少量，該項(xiàng)正確；C項(xiàng)明顯錯(cuò)誤，反應(yīng)過程中，正反應(yīng)速率是減小的過程，而逆反應(yīng)速率是增大的過程；D選項(xiàng)是平衡定義中來(lái)，正確。這類題就只有幾個(gè)考點(diǎn)：①平均速率的比等于計(jì)量數(shù)的比；平均速率的計(jì)算；③反應(yīng)過程中即時(shí)速率變化；④平衡中的速率問題。

四、課堂練習(xí)

【基礎(chǔ)】

1. 在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ）

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化

B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化

C．容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2

D．單位時(shí)間消耗0.1 mol X同時(shí)生成0.2 mol Z

【答案】AB

【解析】考察化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)。正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)，即氣體的物質(zhì)的量不再變化，各物質(zhì)的濃度也不再變化，表明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。

2. 已知反應(yīng)：2A(g)+ B(g)3C(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），下列條件能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（ ）

A．單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol B的同時(shí)，生成3n mol C

B．反應(yīng)進(jìn)行到容器內(nèi)溫度不再變化的狀態(tài)

C．反應(yīng)過程中，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

D．ν(A)=2ν(C)/3

【答案】 B

【解析】B、C選項(xiàng)可先假設(shè)反應(yīng)不平衡，再進(jìn)行判斷。

【鞏固】

3. 反應(yīng)：A(氣)＋3B(氣)2C(氣)＋Q達(dá)平衡后，將氣體混合物的溫度降低，下列敘述中正確的是（ ）

A．正反應(yīng)速率加大，逆反應(yīng)速率變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

B．正反應(yīng)速率變小，逆反應(yīng)速率加大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

C．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都變小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

【答案】C

【解析】考察化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。溫度降低，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減??；因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

4. 下列敘述中能判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的是（ ）

A.混合物中各組分的濃度改變 B.正、逆反應(yīng)速率改變

C.混合物中各組分的含量改變 D.混合體系的壓強(qiáng)發(fā)生改變

【答案】C

【解析】對(duì)應(yīng)H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)加壓,各組分的濃度均增大、反應(yīng)速率均加快,平衡不移動(dòng),所以只有C選項(xiàng)可判斷。

【拔高】

1. 對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，18O原子（ ）

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】 可逆反應(yīng)能同時(shí)向正逆兩個(gè)方向進(jìn)行。

2. 可逆反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3的正逆反應(yīng)速率關(guān)系能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）

A．3v正（N2）= v正（H2） B．v正（H2）= v逆（NH3）

C．2v正（H2）= 3v逆（NH3） D．v正（N2）= 3v逆（H2）

【答案】C

【解析】化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。達(dá)到平衡，正逆反應(yīng)速率相等，速率之比等于系數(shù)之比。為便于觀察，可將等式改為比例形式。

3.一定條件下存在反應(yīng)：2SO2（g）＋O2?（g）═2SO3（g），其正反應(yīng)放熱．現(xiàn)有三個(gè)體積相同的密閉容器 I、Ⅱ、Ⅲ，按如圖所示投料，并在400℃條件下開始反應(yīng)．達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是（ ）

A.容器I、Ⅲ中平衡常數(shù)相同

B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反應(yīng)速率相同

C.容器Ⅱ、Ⅲ中的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，SO3的體積分?jǐn)?shù)：Ⅱ＞Ⅲ

D.容器 I中SO2的轉(zhuǎn)化率與容器 II中SO3的轉(zhuǎn)化率之和小于1

【答案】CD

【解析】A、容器Ⅰ是絕熱容器，反應(yīng)過程中溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常數(shù)不相同，故A錯(cuò)誤；

B、容器Ⅲ是恒壓容器，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)大于容器Ⅰ，反應(yīng)速率大，容器Ⅱ、Ⅲ中正反應(yīng)速率不相同，故B錯(cuò)誤；

C、容器Ⅱ是恒溫恒容，Ⅲ是恒溫恒壓，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器Ⅱ中壓強(qiáng)大于容器Ⅲ，平衡正向進(jìn)行，三氧化硫含量增大，SO3的體積分?jǐn)?shù)：Ⅱ＞Ⅲ，故C正確；

D、若容器Ⅱ恒溫恒容，容器Ⅰ也是恒溫恒容時(shí)，達(dá)到相同平衡狀態(tài)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率和三氧化硫轉(zhuǎn)化率之和為1，但實(shí)際容器Ⅰ是絕熱恒容，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，因此容器Ⅰ中SO2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中SO3的轉(zhuǎn)化率之和小于1，故D正確；故選CD。

五、課后作業(yè)

【基礎(chǔ)】

1. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加CO的濃度 ④減壓 ⑤加催化劑 ⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是（ ）

A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥

2．下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）

A．3v正(N2)＝v正(H2)

B．v正(N2)＝v逆(NH3)

C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)

D．v正(N2)＝3v逆(H2)

3.可逆反應(yīng)2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g)在密閉容器中進(jìn)行，下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化

B．混合氣體總分子數(shù)不隨時(shí)間變化而變化

C．混合氣體的顏色不再改變

D．c(H2)與c(I2)保持相等

【鞏固】

1．一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ/mol，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）

A．體系壓強(qiáng)保持不變

B．混合氣體顏色保持不變

C．SO3和NO的體積比保持不變

D．每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 mol NO2

2．在容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是（ ）

A．Z為0.3 mol/L

B．Y2為0.4 mol/L

C．X2為0.2 mol/L

D．Z為0.4 mol/L

3．反應(yīng)NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)在某一溫度下達(dá)到平衡，下列各種情況中，能使化學(xué)平衡正向移動(dòng)的是（ ）

A．加入NH4HS固體

B．壓強(qiáng)、溫度不變，充入少量氬氣

C．容積、溫度一定，充入氦氣

D．溫度、容積一定，充入H2S氣體

【提高】

1．某溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g) bY(g)＋cZ(g)，達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來(lái)容積的一半，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)Y和Z的濃度均是原來(lái)的1.8倍。則下列敘述正確的是（ ）

A．可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)：a＞b＋c

B．壓縮容器的容積時(shí)，v正增大，v逆減小

C．達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小

D．達(dá)至新平衡時(shí)，混合物中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大

2．合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料制取，其中一步的反應(yīng)為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，反應(yīng)達(dá)到平衡后，為了提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是（ ）

A．增大壓強(qiáng)　 B．降低溫度

C．增大CO的濃度 D．更換催化劑

3．某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH

圖L2-3-7

下列說法中正確的是（ ）

A．t2時(shí)加入了催化劑

B．t3時(shí)降低了溫度

C．t5時(shí)增大了壓強(qiáng)

D．t4～t5時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率最低

【答案】

【基礎(chǔ)】B C C

【鞏固】B A B

【提高】C B A

高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)

本文題目：高二化學(xué)教案：化學(xué)平衡學(xué)案

第三節(jié) 化學(xué)平衡學(xué)案

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

①理解化學(xué)反應(yīng)的可逆性;

②掌握化學(xué)平衡的涵義，理解化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系;

③理解勒夏特列原理的涵義，掌握濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;

④掌握化學(xué)平衡常數(shù)的含義及其簡(jiǎn)單計(jì)算;

⑤掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，如平衡濃度轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)變化，平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：化學(xué)平衡的特征

濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響

學(xué)習(xí)難點(diǎn)：化學(xué)平衡的建立

平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用

學(xué)習(xí)過程：

一、 可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)

結(jié)合初中你學(xué)過的溶解平衡問題，說一說日常生活中你遇到的平衡現(xiàn)象。

通過對(duì)以上平衡現(xiàn)象待分析，你能否為可逆反應(yīng)下一定義：

可逆反應(yīng)：

練習(xí)：在一密閉容器中通入2molSO2和1mol18O2(加入V2O5并加熱)，若隔一段時(shí)間后做同位素示蹤檢測(cè)18O原子，在哪些物質(zhì)中存在18O原子?經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，最終能否得到2mol SO3?

二、 化學(xué)平衡狀態(tài)

討論1：可逆反應(yīng)CO+H2O(g) CO2+H2，在1L密閉容器中進(jìn)行，已知起始時(shí)，CO和H2O(g)的物質(zhì)的量均為0.05mol，請(qǐng)你畫出反應(yīng)物濃度和生成物濃度隨時(shí)間變化的圖形(c—t圖)及反應(yīng)速率(v正、v逆)隨時(shí)間變化的圖形(v—t圖)并總結(jié)規(guī)律。

由以上分析，總結(jié)什么是化學(xué)平衡狀態(tài)。

化學(xué)平衡狀態(tài)是指：

化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對(duì)象是：

討論2、(1)當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度保持不變，這時(shí)反應(yīng)是否停止了?(強(qiáng)調(diào)v正=v逆≠0;平衡是動(dòng)態(tài)的，而不是靜止的)

(2)為什么達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度保持不變?(強(qiáng)調(diào)動(dòng)和靜以及現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系)

(3)化學(xué)平衡狀態(tài)是不是永恒不變的?(強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡是有條件的、暫時(shí)的、相對(duì)的平衡，強(qiáng)調(diào)內(nèi)因和外因的關(guān)系)

練習(xí)：在一定條件下，密閉容器中進(jìn)行如下的可逆反應(yīng)：N2+3H2 2NH3請(qǐng)判斷下列情況是否說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：

(1) 反應(yīng)物濃度等于生成物濃度;

(2) 容器中N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2;

(3) 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2同時(shí)生成3nmolH2;

(4) 反應(yīng)物混合體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間段的變化而變化;

(5) H2的生成速率等于NH3的生成速率;

(6) 容器內(nèi)混合其體的密度不再變化。

探究：外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

1、 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響

仔細(xì)觀察教材[實(shí)驗(yàn)2—5]和[實(shí)驗(yàn)2—6]可以得出什么結(jié)論?

結(jié)論：增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率 ，平衡向 移動(dòng);

增大生成物濃度，逆反應(yīng)速率 ，平衡向 移動(dòng);

減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率 ，平衡向 移動(dòng);

減小生成物濃度，逆反應(yīng)速率 ，平衡向 移動(dòng)。

討論：在v—t圖中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后，正、逆反應(yīng)速率的變化情況。

練習(xí)：畫出以下幾種情況的速率—時(shí)間圖

減小生成物濃度 減小反應(yīng)物濃度 增大生成物濃度 增大反應(yīng)物濃度

分組討論：以上平衡移動(dòng)的v—t圖有何特點(diǎn)?

(討論后每組選出一個(gè)代表回答)

a、 改變反應(yīng)物濃度，只能使正反應(yīng)速率瞬間增大或減小;改變生成物濃度，只能使逆反應(yīng)速率瞬間增大或減小。

b、 只要正反應(yīng)速率在上面，逆反應(yīng)速率在下面，即v正>v逆化學(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

c、 只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài);減小濃度，新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。

練習(xí)：可逆反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡的移動(dòng)?CO濃度有何變化?

①增大水蒸氣濃度 ②加入更多的碳 ③增加氫氣濃度

2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

下表是450℃時(shí)，N2和H2反應(yīng)生成NH3(N2+3 H2 2 NH3)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

壓強(qiáng) /Mpa 1 5 10 30 60 100

NH3 /% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4

分析上述數(shù)據(jù)，你可以得出什么結(jié)論：

在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，平衡向 移動(dòng)，減小壓強(qiáng)，平衡向 移動(dòng)。

討論：1、對(duì)于H2(g)+I2(g) 2HI反應(yīng)，若改變壓強(qiáng)，平衡有何變化?為什么?

2、對(duì)于平衡混合物都是固體或液體的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡怎樣移動(dòng)?

練習(xí)：下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡是否移動(dòng)?向哪個(gè)方向移動(dòng)?

①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ②H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)

③ H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) ④CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)

⑤H2S(g) H2(g)+S(s)

3、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響

觀察[實(shí)驗(yàn)2—7]

NO2為 色氣體，N2O4為 色氣體

對(duì)于反應(yīng)2 NO2(g) N2O4(g) △H=—56.9KJ/mol，升高溫度，混合氣體的顏色 ，

降低溫度，混合氣體顏色 。

升高溫度，化學(xué)平衡向 方向移動(dòng)

降低溫度，化學(xué)平衡向 方向移動(dòng)

練習(xí)：對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O2 2SO3,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。升高溫度產(chǎn)生的影響是( )

A、v(正)增大，v(逆)減小 B、v(正)、v(逆)不同程度增大

C、v(正)減小，v(逆)增大 D、v(正)、v(逆)同等程度增大

4、催化劑對(duì)平衡無(wú)影響

討論：催化劑對(duì)化學(xué)平衡有沒有影響?工業(yè)生產(chǎn)往往采用催化劑，其目的是什么?

根據(jù)以上外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響可發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?

勒夏特列原理：如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

三、 化學(xué)平衡常數(shù)

閱讀教材28—29頁(yè)，分析29頁(yè)表可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?

化學(xué)平衡常數(shù)是指：

對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) K=

K值越大，說明平衡體系中 越大，它向正反應(yīng)進(jìn)行的 越大，即該反應(yīng)進(jìn)行的越完全， 越大。

討論：K受什么因素影響?

閱讀教材例1、例2完成練習(xí)。

【練習(xí)】高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，其平衡常數(shù)可表示為K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃時(shí)K=0.263。

(1)溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值 ，平衡常數(shù)K值 。(均填增大、減小或不變)

(2)1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mol/L c(CO)=0.1mol/L在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài) (填是或否)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是v正 v逆，其原因是：此時(shí)c(CO2)/c(CO) v逆.

當(dāng)堂達(dá)標(biāo)：

1、對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是

A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4υ正(O2)=5υ逆(NO )

B.若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3 ，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減少，逆反應(yīng)速率增大

D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2υ正(NH3)=3υ正(H2O)

2、在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中 c(CO)不變

C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

3、反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g);△H>0。下列的反應(yīng)條件有利于生成C的是

A.低溫、低壓 B.低溫、高壓

C.高溫、高壓 D.高溫、低壓

4、已知反應(yīng)mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq，在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是

A.通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動(dòng)

B.X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍

C.降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小

D.增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低

5、某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);△H>0

下列敘述正確的是

A.加入少量W，逆反應(yīng)速率增大 B.當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡

C.升高溫度，平衡逆向移動(dòng) D.平衡后加入X，上述反應(yīng)的△H增大

6、.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù) K 和溫度 t的關(guān)系如下表：

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 K = 。

(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。

(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。

(a)容器中壓強(qiáng)不變 (b)混合氣體中 c(CO)不變

(c)v正(H2)= v逆(H2O) (d)c(CO2)= c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為 ℃ 。

答案：1、AD 2、C 3、C 4、B 5、B

6、(1)K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2);(2)吸熱;(3)b、c;(4)830

(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫要求，即可寫出 K 的表達(dá)式。

(2)從表中可知，K 的值隨著溫度的升高而逐漸增大，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(3)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征是正、逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度保持不變，以此作為依據(jù)可判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。應(yīng)注意的是不能用容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變作為平衡與否的判斷依據(jù)，因?yàn)橛械姆磻?yīng)若是氣體體積不變的，則反應(yīng)過程中容器的壓強(qiáng)始終保持不變。

(4)根據(jù) c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O)，變形得 K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2O)= 1.0，查表 K = 1.0時(shí)溫度 830℃

高二化學(xué)教案：《影響化學(xué)平衡的條件》教學(xué)設(shè)計(jì)

本文題目：高二化學(xué)教案：影響化學(xué)平衡的條件

化學(xué)平衡的影響條件及其規(guī)律在本章的知識(shí)中起到了承上啟下的作用，在學(xué)習(xí)了影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上再來(lái)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，系統(tǒng)性較好，有利于啟發(fā)學(xué)生思考，便于學(xué)生接受。正是利用這種優(yōu)勢(shì)，教材在前言中就明確指出，當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí)，化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出，研究化學(xué)平衡的目的，并不是為了保持平衡狀態(tài)不變，而是為了利用外界條件的改變，使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng)。如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng)，由此表明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。

教學(xué)中利用好演示實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并要求學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。以及化學(xué)平衡常數(shù)不隨濃度改變等知識(shí)展開討論，說明改變濃度為什么會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。同樣的方法也適用于壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡影響的教學(xué)。

教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí)，也指出該原理的局限性，以教育學(xué)生在應(yīng)用原理 時(shí)，應(yīng)注意原理的適用范圍，以對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。除此之外，組織好教材節(jié)末的討論題，引導(dǎo)學(xué)生了解課后資料及閱讀材料的相關(guān)知識(shí)，都會(huì)使學(xué)生對(duì)本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)的理解、掌握起到推動(dòng)和輔助作用。

●教學(xué)目標(biāo)

1. 使學(xué)生理解濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。

2. 使學(xué)生理解平衡移動(dòng)原理，學(xué)會(huì)利用平衡移動(dòng)原理判斷平衡移動(dòng)方向。

3. 使學(xué)生學(xué)會(huì)利用速率~時(shí)間圖來(lái)表示平衡移動(dòng)過程，培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、析圖能力。

●教學(xué)重點(diǎn)

濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響

●教學(xué)難點(diǎn)

1. 平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用

2. 平衡移動(dòng)過程的速率～時(shí)間圖

●課時(shí)安排

三課時(shí)

●教學(xué)方法

1. 通過演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生總結(jié)、歸納出濃度、溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。

2. 通過對(duì)平衡常數(shù)及外界條件對(duì)速率的影響理論的復(fù)習(xí)，從理論上使學(xué)生認(rèn)識(shí)平衡移動(dòng)規(guī)律。

3. 通過典型例題和練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解并掌握勒沙特列原理。

●教具準(zhǔn)備

1 mol?L-1的FeCl3溶液、1 mol?L-1的KSCN溶液、2 mol?L-1的NaOH溶液、蒸餾水、冰水、熱水、NO2氣體、大試管(1支)、小試管(3支)、燒杯(2只)、燒瓶(2個(gè))、帶夾導(dǎo)管。

第一課時(shí)

(復(fù)習(xí)引入新課)

[師]可逆反應(yīng)進(jìn)行的最終結(jié)果是什么?

[生]達(dá)到平衡狀態(tài)。

[師]化學(xué)平衡狀態(tài)有哪些特點(diǎn)?

[生]1. 同種物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率;2. 各組分的濃度保持不變;3. 動(dòng)態(tài)平衡。

[設(shè)問]可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，若外界條件的改變引起正、逆反應(yīng)速率不相等，那么此平衡狀態(tài)還能維持下去嗎?

[生]不能。

[師]對(duì)。此時(shí)原平衡將被破壞，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去，直至再達(dá)平衡。這種舊的化學(xué)平衡被破壞，新的化學(xué)平衡建立的過程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。

我們學(xué)習(xí)化學(xué)平衡，就是為了利用外界條件的改變，使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng)。這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)影響化學(xué)平衡的條件。

[板書]第三節(jié) 影響化學(xué)平衡的條件

一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響

[師]反應(yīng)濃度改變能引起速率改變，那么能否引起平衡移動(dòng)呢?下面先通過實(shí)驗(yàn)來(lái)說明這個(gè)問題。

[演示實(shí)驗(yàn)]濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。

(第一步)教師先舉起盛FeCl3溶液和KSCN溶液的試劑瓶，讓學(xué)生說出它們的顏色。

[生]FeCl3溶液呈黃色，KSCN溶液無(wú)色。

(第二步)在一支大試管中，滴入FeCl3溶液和KSCN溶液各5滴，問學(xué)生看到了什么現(xiàn)象?

[生]溶液變成了血紅色。

[講述]生成血紅色的溶液是因?yàn)樗鼈儼l(fā)生了下列可逆反應(yīng)，生成了一種叫硫氰化鐵的物質(zhì)。

[板書]FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3 即：Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

指出：血紅色是Fe(SCN)3的顏色。

[過渡]下面我們接著做實(shí)驗(yàn)。

(第三步)把大試管中的溶液加水稀釋至橙紅色，分別倒入三支小試管(大試管中留少量溶液用于比較顏色變化)。

(邊講邊操作)下面我在這兩支盛稀釋過的溶液的小試管中分別滴加FeCl3和KSCN溶液，大家注意觀察現(xiàn)象。

[問]有何變化?這說明什么問題?由此我們可以得出什么結(jié)論?

[啟發(fā)]紅色的深淺由誰(shuí)的多少?zèng)Q定?

[學(xué)生討論后得出結(jié)論]紅色加深是因?yàn)樯闪烁嗟腇e(SCN)3，這說明增大反應(yīng)物濃度，會(huì)使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

[設(shè)問]如果我們?cè)谙♂尯蟮娜芤褐械渭覰aOH溶液，又會(huì)有什么現(xiàn)象呢?請(qǐng)大家注意觀察。

(第四步)在第三支小試管中滴加NaOH溶液。

[生]有紅褐色沉淀生成，溶液顏色變淺。

[師]紅褐色沉淀是由Fe3+與OH-結(jié)合生成的。那么，溶液顏色變淺又如何解釋?

[生]生成沉淀使Fe3+濃度降低，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e(SCN)3濃度降低，紅色變淺。

[師]我們通過實(shí)驗(yàn)，得出了增大反應(yīng)物濃度使化學(xué)平衡正向移動(dòng)和減小反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡逆向移動(dòng)的結(jié)論，那么增大或減小生成物濃度，平衡將如何移動(dòng)呢?

[生]增大生成物濃度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng);減小生成物濃度化學(xué)平衡正向移動(dòng)。

[師]下面我們來(lái)總結(jié)一下濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律。

[板書]1. 規(guī)律：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，都使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

[設(shè)問]濃度對(duì)平衡的影響如何從濃度對(duì)速率的影響解釋呢?

[板書]2.濃度改變速率改變

[師]我們知道，一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，對(duì)于同一反應(yīng)物或生成物，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，即消耗速率等于生成速率，那么增大某一反應(yīng)物的濃度的瞬間，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率如何變化?還是否相等?

[啟發(fā)]逆反應(yīng)速率的大小取決于哪種物質(zhì)濃度的大小?

[生]生成物濃度的大小。

[師]在增大Fe3+濃度的瞬間，F(xiàn)e(SCN)3濃度和SCN-是否改變?

[生]不變。

[師]由于增大Fe3+濃度的瞬間，F(xiàn)e(SCN)3濃度和SCN-濃度不變，所以Fe3+的生成速率即逆反應(yīng)速率不變，但Fe3+濃度的增大會(huì)使Fe3+的消耗速率即正反應(yīng)速率瞬間增大，導(dǎo)致正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡發(fā)生移動(dòng)。在平衡移動(dòng)過程中，生成物濃度逐漸增大，使正反應(yīng)速率逐漸增大，反應(yīng)物濃度逐漸減小，使逆反應(yīng)速率逐漸減小，直至正反應(yīng)速率再次等于逆反應(yīng)速率，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。我們?nèi)绾伟褲舛雀淖儠r(shí)速率隨時(shí)間的變化過程用速率～時(shí)間圖表示出來(lái)呢?

[板書]3. 速率～時(shí)間圖

[復(fù)習(xí)]請(qǐng)大家先畫出一個(gè)可逆反應(yīng)從剛加入反應(yīng)物到達(dá)平衡狀態(tài)整個(gè)過程的速率～時(shí)間關(guān)系圖。

(一個(gè)學(xué)生板演)

[師]下面請(qǐng)大家根據(jù)增大一種反應(yīng)物濃度時(shí)，瞬間正、逆速率的變化及平衡移動(dòng)過程中速率的變化情況，畫出在t時(shí)刻增大一種反應(yīng)物濃度時(shí)的速率～時(shí)間圖。

(教師注明t時(shí)刻的位置，然后由學(xué)生板演，畫出平衡移動(dòng)過程的速率～時(shí)間圖)

[師]大家能很快地畫出此圖，說明對(duì)學(xué)過的知識(shí)掌握得很好，請(qǐng)大家接著畫出以下幾種情況的速率～時(shí)間圖。

[板書]

(由三個(gè)學(xué)生板演后，不完善或不正確的地方由其他學(xué)生修改、補(bǔ)充。由教師總結(jié)得出以下結(jié)論)

[分組討論]以上平衡移動(dòng)的速率時(shí)間圖有何特點(diǎn)?

(討論后每組選出一個(gè)代表回答)

a.改變反應(yīng)物的濃度，只能使正反應(yīng)速率瞬間增大或減小;改變生成物濃度，只能使逆反應(yīng)速率瞬間增大或減小。

b.只要正反應(yīng)速率在上面，逆反應(yīng)速率在下面，即v′正>v′逆?；瘜W(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之，向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

c.只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài);減小濃度，新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。

[師]下面我們根據(jù)濃度對(duì)平衡的影響規(guī)律，做一道練習(xí)題。

[投影]練習(xí)1. 可逆反應(yīng)H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)?CO濃度有何變化?

①增大水蒸氣濃度 ②加入更多的碳 ③增加H2濃度

(答案：①平衡正向移動(dòng)，CO濃度增大 ②平衡不移動(dòng)，CO濃度不變 ③平衡逆向移動(dòng)，CO濃度減小)

[問]加入更多的碳為什么平衡不移動(dòng)?

[生]因?yàn)樵黾犹嫉挠昧坎⒉荒芨淖兤錆舛龋荒芨淖兎磻?yīng)速率。

[師]對(duì)，增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以v正仍等于

v逆平衡不移動(dòng)。

以上我們討論了改變反應(yīng)物濃度時(shí)，平衡移動(dòng)的方向問題，那么改變反應(yīng)物濃度時(shí)，各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率有何變化呢?有興趣的同學(xué)可在課后做下面的練習(xí)題，從中總結(jié)規(guī)律。

[投影]練習(xí)2. 500℃時(shí)，在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，起始只放入CO和水蒸氣，其濃度均為4 mol?L-1，平衡時(shí)，CO和水蒸氣濃度均為1 mol?L-1，達(dá)平衡后將水蒸氣濃度增至3 mol?L-1，求兩次平衡狀態(tài)下CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率。(提示：溫度不變平衡常數(shù)不變)

答案：原平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率75%，H2O蒸氣轉(zhuǎn)化率75%;平衡移動(dòng)后CO轉(zhuǎn)化率86.75%，H2O蒸氣轉(zhuǎn)化率57.83%。

結(jié)論：增大一種反應(yīng)物的濃度，會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身轉(zhuǎn)化率降低。

[布置作業(yè)]預(yù)習(xí)壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。

●板書設(shè)計(jì)

第三節(jié) 影響化學(xué)平衡的條件

一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響

FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

1. 規(guī)律：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，都使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

2.濃度改變速率改變

3. 速率～時(shí)間圖

●教學(xué)說明

本節(jié)教材在本章中起著承上啟下的作用，學(xué)好本節(jié)的知識(shí)，不僅有利于學(xué)生更好地掌握前兩節(jié)所學(xué)知識(shí)，也為下一章的學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)。而濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，又是本節(jié)的重點(diǎn)，學(xué)生若能真正理解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響則壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響將無(wú)師自通。因此，這節(jié)課我在利用演示實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論之后，又把課本上要求學(xué)生課后討論的內(nèi)容放在課堂上和學(xué)生共同討論，不僅復(fù)習(xí)了舊知識(shí)，也使學(xué)生對(duì)濃度引起平衡移動(dòng)的規(guī)律加深了理解。

平衡移動(dòng)的有關(guān)圖象題，是本章的常見題型，也是一類重要題型。因此在本節(jié)的教學(xué)中我從濃度變化時(shí)引起正、逆反應(yīng)速率的變化引導(dǎo)學(xué)生畫出平衡移動(dòng)過程的速率~時(shí)間圖，并分析圖象的特點(diǎn)和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的析圖能力，為以后解答圖象題打下基礎(chǔ)。

增大反應(yīng)物濃度時(shí)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的改變規(guī)律，教材不要求學(xué)生掌握，因此，我把它通過課后練習(xí)的形式使基礎(chǔ)好的學(xué)生課后討論，以提高其分析問題的能力。

[參考練習(xí)]

1. 在密閉容器中充入4 mol HI，在一定溫度下 2HI(g) H2(g)+I(g)達(dá)到平衡時(shí)，有30%的HI發(fā)生分解，則平衡時(shí)混合氣體總的物質(zhì)的是( )

A.4 mol B. 3.4 mol C. 2.8 mol D. 1.2 mol

答案：A

2.將一定量的Ag2SO4固體置于容積不變的容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：

△

Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g)

△

2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)

經(jīng)10 min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CO3)=0.4 mol?L-1,c(SO2)=0.1 mol?L-1。則下列敘述不正確的是( )

A. SO3的分解率為20%

B. 10分鐘內(nèi) (O2)=0.005 mol?L-1?min-1

C.容器內(nèi)氣體的密度為40g?L-1

D.加壓，容器內(nèi)固體的質(zhì)量不變

答案：D

3. 下列平衡體系，改變條件，平衡怎樣移動(dòng)?

①C(s)+CO2(g) 2CO(g) 將炭粉碎。

②3NO2+H2O 2HNO3+NO 通入O2。

③NH3+H2O NH3?H2O NH +OH- 加入NH4Cl晶體。

答案：①不移動(dòng) ②正向移動(dòng) ③逆向移動(dòng)

4. 已知氯水中有如下平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，常溫下，在一個(gè)體積為50毫升的針筒里吸入40毫升氯氣后，再吸入10毫升水。寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象 ，若此針筒長(zhǎng)時(shí)間放置，又可能看到何種變化? ，試用平衡觀點(diǎn)加以解釋 。

答案：氣體體積縮小，溶液呈淺綠色

氣體和溶液均變無(wú)色，氣體體積進(jìn)一步縮小

Cl2+H2O HCl+HClO;長(zhǎng)期放置，HClO分解，生成物濃度降低，平衡正向移動(dòng)，Cl2幾乎全部轉(zhuǎn)化為HCl，導(dǎo)致氣體體積縮小，黃綠色消失 文章

高二化學(xué)教案：《化學(xué)平衡的移動(dòng)教學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)

本文題目：高二化學(xué)教案：化學(xué)平衡的移動(dòng)教學(xué)案

第1課時(shí)　影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素

[目標(biāo)要求]　1.知道濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件改變時(shí)，化學(xué)平衡狀態(tài)將會(huì)被打破。2.掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡影響的結(jié)果以及有關(guān)的解釋。　3.理解勒夏特列原理。

1.濃度的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響

實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)原理：Cr2O2-7+H2O 2CrO2-4+2H+

橙色　黃色

實(shí)驗(yàn)步驟：①取兩支試管各加入5 mL 0.1 mol?L-1K2Cr2O7溶液。

②向一支試管中滴加1 mol?L-1HNO3溶液，觀察并記錄溶液的顏色。

③向另一支試管中滴加1 mol?L-1NaOH溶液，觀察并記錄溶液顏色的變化。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如下表所示。

步驟 滴加1 mol?L-1 HNO3溶液 滴加1 mol?L-NaOH溶液

溶液顏色 溶液橙色加深 溶液黃色加深

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增加H+的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液橙色加深;增加OH-的濃度，減小H+的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液黃色加深。

基本規(guī)律：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

2.壓強(qiáng)的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響

其他條件不變時(shí)，對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體體積減小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。但是壓強(qiáng)改變，對(duì)于有氣體參與而反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)不變的反應(yīng)來(lái)說，平衡不移動(dòng)。

3.溫度的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響

實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)原理：Co2++4Cl- CoCl2-4　ΔH>0

粉紅色　藍(lán)色

實(shí)驗(yàn)步驟：取3支試管，向其中各加入適量CoCl2的鹽酸溶液，將試管分別置于熱水、冰水和室溫下。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：

溶液的顏色 平衡移動(dòng)的方向

室溫 粉紅色 平衡不移動(dòng)

熱水 溶液藍(lán)色加深 升溫，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

冰水 溶液粉紅色加深 降溫，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

基本規(guī)律：其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向著吸熱方向移動(dòng);降低溫度，平衡向著放熱方向移動(dòng)。

4.勒夏特列原理

如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著減弱這種改變的方向移動(dòng)。

知識(shí)點(diǎn)一　外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響

1.在新制的氯水中存在平衡：Cl2+H2O H++Cl-+HClO，若向氯水中投入少量碳酸鈣粉末，溶液中發(fā)生的變化是()

A.H+濃度減小，HClO濃度減小

B.H+濃度增大，HClO濃度增大

C.H+濃度減小，HClO濃度增大

D.H+濃度增大，HClO濃度減小

答案　C

解析　碳酸的酸性弱于鹽酸而強(qiáng)于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸鈣粉末后，它與鹽酸反應(yīng)，而不與次氯酸反應(yīng)。又由于H+濃度減小，平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故HClO濃度增大。

2.對(duì)已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)減小壓強(qiáng)時(shí)，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是()

A.逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

B.逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C.正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向運(yùn)動(dòng)

D.正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

答案　C

解析　減小壓強(qiáng)、體系中各組分濃度都減小，所以正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。

3.關(guān)節(jié)炎是因?yàn)樵陉P(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體，尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛，其化學(xué)機(jī)理如下：

①HUr+H2O Ur-+H3O+，

尿酸尿酸根離子

②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。下列對(duì)反應(yīng)②的敘述正確的是()

A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

C.升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

答案　B

解析　題意中明確指出“尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛”，說明溫度降低，反應(yīng)②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可知其正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

知識(shí)點(diǎn)二　勒夏特列原理

4.下列事實(shí)中，不能用勒夏特列原理解釋的是()

A.在溴水中存在如下平衡：Br2+H2O HBr+HBrO，當(dāng)加入NaOH溶液后顏色變淺

B.對(duì)2H2O2 2H2O+O2的反應(yīng)，使用MnO2可加快制O2的反應(yīng)速率

C.反應(yīng)CO+NO2 CO2+NO　ΔH

D.合成氨反應(yīng)：N2+3H2 2NH3　ΔH

答案　B

5.可逆反應(yīng)A(g)+B C(g)+D的反應(yīng)式中A和C都是無(wú)色氣體。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.若增大A的濃度，平衡體系顏色加深，則說明D是有顏色的氣體

B.若升高溫度，C的百分含量減小，則說明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.若增大壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，則說明B和D一定都是氣體

D.如果B是氣體，則增大A的濃度會(huì)使B的轉(zhuǎn)化率增大

答案　C

6.在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)+CO(g) 1/2N2(g)+CO2(g)　ΔH=-373.2 kJ?mol-1，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是()

A.加催化劑同時(shí)升高溫度

B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)

C.升高溫度同時(shí)充入N2

D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)

答案　B

解析　降低溫度雖然能提高NO的轉(zhuǎn)化率，但也降低了反應(yīng)速率，D選項(xiàng)同時(shí)采取了降溫和增壓措施，對(duì)提高NO的轉(zhuǎn)化率是一致的，但對(duì)加快反應(yīng)速率是矛盾的，故D項(xiàng)不能保證滿足題中條件。

練基礎(chǔ)落實(shí)

1.在某溫度下，反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說法中正確的是()

A.溫度不變，縮小體積，N2的轉(zhuǎn)化率增大

B.溫度不變，增大體積，NH3的產(chǎn)率提高

C.升高溫度，增大體積，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.降低溫度，體積不變，H2的轉(zhuǎn)化率降低

答案　A

解析　本題主要考查溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。題給反應(yīng)是一個(gè)氣體體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)。溫度不變，縮小體積，平衡向氣體體積縮小(正反應(yīng))方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率將增大;溫度不變，增大體積，平衡向氣體體積擴(kuò)大(逆反應(yīng))方向移動(dòng)，NH3的產(chǎn)率降低;升高溫度，增大體積，均使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);降低溫度，體積不變，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，會(huì)提高H2的轉(zhuǎn)化率。

2.COCl2(g) CO(g)+Cl2(g);ΔH>0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w?、墼黾覥O的濃度?、軠p壓?、菁哟呋瘎、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

答案　B

解析　要提高COCl2的轉(zhuǎn)化率，平衡需正向移動(dòng)。已知可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和增大、吸熱的反應(yīng)。故①升溫符合。②恒容通入惰性氣體平衡不移動(dòng)，不符合要求。③增加CO濃度，平衡逆向移動(dòng)。④減壓平衡正向移動(dòng)。⑤催化劑不影響化學(xué)平衡。⑥恒壓下通入惰性氣體相當(dāng)于減壓，平衡正移，故正確答案為B。

3.下列說法正確的是()

A.其他條件不變，增大某一反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定都增大

B.對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，其他條件不變，增大壓強(qiáng)，體積縮小，體系中各氣體的濃度一定增大

C.對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)使平衡向右移動(dòng)，生成的氣體的濃度一定增大

D.增大反應(yīng)物的濃度，平衡向右移動(dòng)，生成物的體積分?jǐn)?shù)一定增大

答案　B

解析　在平衡體系中，增大某一反應(yīng)物的濃度，該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，只要增大壓強(qiáng)，各組分濃度同時(shí)增大，而減小壓強(qiáng)，各組分濃度同時(shí)減小。

4.對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng)：mX(g)+nY(s) pZ(g)　ΔH

A.增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)

B.通入氦氣，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)

C.增加X或Y的物質(zhì)的量，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)

D.其它條件不變，升高溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)

答案　C

解析　由于該反應(yīng)體積變化不明確，故改變壓強(qiáng)不能確定化學(xué)平衡是否移動(dòng)，A項(xiàng)正確;在恒容條件下充入氦氣，沒有改變平衡體系各物質(zhì)的濃度，平衡不移動(dòng)，B項(xiàng)正確;由于Y為固體，改變其用量不影響化學(xué)平衡，C項(xiàng)不正確;對(duì)任何反應(yīng)改變溫度，均改變平衡狀態(tài)，故D正確。

5.一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來(lái)的一半，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，C的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的2.1倍，則下列敘述正確的是()

A.m+n>p+q B.m+n

C.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.C的體積分?jǐn)?shù)不變

答案　A

練方法技巧

6.在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g) nY(g)　ΔH=Q kJ?mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：

下列說法正確的是()

A.m>n

B.Q

C.溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少

D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

答案　C

解析　由表知，體積不變升高溫度，c(Y)增大，平衡右移，因升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，Q>0，B、D錯(cuò);溫度不變，容器體積增大，即由1 L變?yōu)? L，若平衡不移動(dòng)，此時(shí)c(Y)應(yīng)減小為原來(lái)一半，現(xiàn)c(Y)比原來(lái)的一半大，即減壓，平衡向右移動(dòng)，向氣體體積增大的方向移動(dòng)，所以m

7.下列顏色的變化不能用勒夏特列原理解釋的是()

A.紅棕色NO2加壓后顏色先變深，后逐漸變淺

B.在H2、I2和HI組成的平衡體系加壓后，混合氣體顏色變深

C.FeCl3溶液加熱后顏色變深

D.FeCl3和KSCN的混合溶液中加入無(wú)色KSCN溶液，顏色變深

答案　B

解析　A項(xiàng)中2NO2?紅棕色? N2O4?無(wú)色?加壓后c(NO2)變大，顏色加深，但加壓使平衡向右移動(dòng)，顏色又變淺，A正確;B項(xiàng)中H2(g)+I2(g) 2HI(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，加壓后，平衡不移動(dòng)，但體積變小，c(I2)增大，顏色變深，故B錯(cuò);C項(xiàng)中Fe3++3H2O Fe(OH)3+

3H+是吸熱反應(yīng)，加熱平衡正移，C正確;D項(xiàng)Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，加入SCN-，增大反應(yīng)物濃度，平衡正移，D正確。

8.對(duì)于xA(g)+yB(g) zC(g)+wD(g)的平衡體系，當(dāng)升高溫度時(shí)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量從26變?yōu)?9，則下列說法中正確的是()

A.x+y>z+w，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.x+y>z+w，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C.x+y

D.x+y>z+w，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

答案　B

解析　M=mn，m為定值，M增大，則n減小，若x+y>z+w，升溫，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若x+y

練綜合拓展

9.現(xiàn)有反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)，達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，則：

(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________熱反應(yīng)，且m+n______p(填“>”、“=”或“

(2)減壓時(shí)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)

(3)若容積不變加入B，則A的轉(zhuǎn)化率__________，B的轉(zhuǎn)化率__________。

(4)若升高溫度，則平衡時(shí)B、C的濃度之比c(B)/c(C)將__________。

(5)若加入催化劑，平衡時(shí)氣體混合物的總物質(zhì)的量__________。

(6)若B是有色物質(zhì)，A、C均無(wú)色，則加入C(體積不變)時(shí)混合物顏色__________;而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入氖氣時(shí)，混合物顏色__________。(填“變深”、“變淺”或“不變”)

答案　(1)放　>　(2)增大　(3)增大　減小

(4)減小　(5)不變　(6)變深　變淺

解析　升高溫度，B的轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)吸熱，則逆反應(yīng)放熱;減小壓強(qiáng)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，則說明平衡左移，則m+n>p。據(jù)此可對(duì)以下諸問題作出分析。

10.可逆反應(yīng)3A(g) 3B(?)+C(?)　ΔH

(1)若B、C都是氣體，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量________;

(2)若B、C都不是氣體，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量____________;

(3)若B是氣體，C不是氣體，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量__________;

(4)若B不是氣體，C是氣體：

①如果A的摩爾質(zhì)量大于C的摩爾質(zhì)量，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量________;

②如果A的摩爾質(zhì)量小于C的摩爾質(zhì)量，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量________。

答案　(1)變大　(2)不變　(3)變大　(4)①變大?、谧冃?/p>

解析　混合氣體的平均摩爾質(zhì)量在以g?mol-1為單位時(shí)數(shù)值上等于其平均相對(duì)分子質(zhì)量，因此可用氣體的m(總)/n(總)來(lái)推算平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化，(1)(3)可用此法;對(duì)于(2)氣體只有一種，所以不變;對(duì)于(4)屬于兩組分氣體混合物，則只要看兩種氣體的比例及摩爾質(zhì)量大小。

第2課時(shí)　化學(xué)平衡中的數(shù)形結(jié)合問題

[目標(biāo)要求]　1.能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的建立和化學(xué)平衡移動(dòng)原理畫出常見的圖象。　2.會(huì)分析常見的關(guān)于化學(xué)平衡的圖象題。

一、表示平衡建立的圖象

1.速率—時(shí)間圖

2.濃度—時(shí)間圖

以H2(g)+I2(g) 2HI(g)為例，按要求畫出如下圖象：

要求：(1)容積為1 L不變的密閉容器中加入H2(g)、I2(g)各1 mol，平衡時(shí)HI為1.2 mol。(2)在1 L密閉容器中加入2 mol HI。

二、表示平衡移動(dòng)的圖象

1.速率—時(shí)間圖

(1)如圖①，該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

此圖是增加反應(yīng)物濃度引起的平衡移動(dòng)。

(2)如圖②，可能是改變什么條件引起的平衡移動(dòng)?并判斷其對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。可能是升高溫度引起的平衡移動(dòng)，如果是升高溫度，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);也可能是增大壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng)，如果是增大壓強(qiáng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。

(3)下列哪個(gè)反應(yīng)一定不符合圖②__D__。

A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH

B.NH4Cl(aq)+H2O(l) NH3?H2O(aq)+HCl(aq)　ΔH>0

C.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH>0

D.H2(g)+I2(g)===2HI(g)　ΔH

2.溫度、壓強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率、時(shí)間等之間三重關(guān)系的圖象

由此圖可判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，理由是p1時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡所用時(shí)間短，故p1>p2，從p1、p2的關(guān)系又看出當(dāng)壓強(qiáng)大時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α小，故知該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。

知識(shí)點(diǎn)一　速率、濃度與時(shí)間圖象

1.對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g)，反應(yīng)過程中，其他條件不變時(shí)，產(chǎn)物D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)D%與溫度T或壓強(qiáng)p的關(guān)系如下圖，下列說法正確的是()

A.降溫可使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

B.使用合適的催化劑可使D%有所增加

C.化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)：m>p+q

D.B的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

答案　A

2.合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ?mol-1，在反應(yīng)過程中，正反應(yīng)速率的變化如下圖：

下列說法正確的是()

A.t1時(shí)升高了溫度 B.t2時(shí)使用了催化劑

C.t3時(shí)增大了壓強(qiáng) D.t4時(shí)降低了溫度

答案　B

3.在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g)　ΔH

A.圖Ⅰ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高

B.圖Ⅰ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的壓強(qiáng)較高

C.圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高

D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高

答案　A

解析　本題考查學(xué)生的識(shí)圖能力和知識(shí)分析能力。催化劑只能改變反應(yīng)速率，改變到達(dá)平衡的時(shí)間，不能改變平衡，即在一樣的前提條件下，到達(dá)平衡時(shí)各組分的濃度、各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，所以A錯(cuò);壓強(qiáng)增大，速率提高，且壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，B對(duì);溫度升高，速率增大，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，且溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，那么B的轉(zhuǎn)化率降低，所以C對(duì);催化劑只能改變速率，不能改變平衡的移動(dòng)，催化劑效率越高，到達(dá)平衡的時(shí)間越短，所以D對(duì)。

知識(shí)點(diǎn)二　速率、濃度、轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的圖象

4.可逆反應(yīng)mA(g) nB(g)+pC(s)　ΔH=Q kJ?mol-1，溫度和壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個(gè)圖象，以下敘述正確的是()

A.m>n，Q>0 B.m>n+p，Q>0 C.m>n，Q

答案　C

解析　找準(zhǔn)平衡點(diǎn)，即兩曲線交叉點(diǎn)，然后條件改變后，根據(jù)v正與v逆的關(guān)系確定平衡移動(dòng)的方向，得出結(jié)論。

5.在某一容積可變的密閉容器中，可逆反應(yīng)A(g)+B(g) xC(g)　ΔH，符合圖象(Ⅰ)所示關(guān)系。由此推斷，對(duì)圖象(Ⅱ)的說法不正確的是()

A.p3>p4，Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率

B.p3>p4，Y軸表示B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

C.p3>p4，Y軸表示混合氣體的密度

D.p3>p4，Y軸表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

答案　B

解析　根據(jù)圖Ⅰ中三個(gè)狀態(tài)下到達(dá)平衡的時(shí)間可知T1>T2，p1

6.I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2(aq)+I-(aq) I-3(aq)

某I2、、KI混合溶液中，I-3的物質(zhì)的量濃度c(I-3)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法不正確的是()

A.反應(yīng)I2(aq)+I-(aq)===I-3(aq)的ΔH

B.若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1>K2

C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，一定有v正>v逆

D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大

答案　D

解析　由圖象知：c(I-3)隨溫度升高而減小，故該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔHK2，B正確;反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，c(I-3)v逆，C正確;狀態(tài)A―→狀態(tài)B，c(I-3)減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，c(I2)增大，即狀態(tài)B的c(I2)大，D錯(cuò)誤。

練基礎(chǔ)落實(shí)

1.如圖是可逆反應(yīng)A+2B 2C+3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件改變(先降溫后加壓)而變化的情況。由此可推斷()

A.正反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.D可能是氣體

C.逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.A、B、C、D均為氣體

答案　A

解析　降溫后v′正>v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，證明正反應(yīng)放熱，加壓后v″正>v″逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)體積減小，D不可能是氣體。

2.有一化學(xué)平衡：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，如圖是表示A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系，分析下圖可以得出的正確結(jié)論是()

A.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且m+n>p+q

B.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且m+n

C.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且m+n>p+q

D.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且m+n

答案　A

解析　此題是兩個(gè)條件同時(shí)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響的圖象。先固定一個(gè)條件不變，分析另一個(gè)條件變化對(duì)平衡的影響，得出一個(gè)結(jié)論，然后再固定這個(gè)條件不變，分析另一條件變化對(duì)平衡的影響。溫度不變，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，得出：m+n>p+q;壓強(qiáng)不變，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，得出：正反應(yīng)吸熱。

3.汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下：

NO(g)+CO(g) 12N2(g)+CO2(g)

ΔH=-373.4 kJ?mol-1

在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是()

答案　C

解析　對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，K值減小，CO的轉(zhuǎn)化率降低，A、B錯(cuò)誤;溫度不變，K值不變，C正確;增加N2的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)誤。

4.反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH=+57 kJ?mol-1，在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A>C

B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

C.由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

D.A、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：A>C

答案　C

解析　A、C兩點(diǎn)溫度相同而壓強(qiáng)不同，增壓平衡逆向移動(dòng)，NO2的體積分?jǐn)?shù)減小，但增壓也會(huì)增大濃度，反應(yīng)速率：A

練方法技巧

5.取五等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：

2NO2(g) N2O4(g)　ΔH

反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是()

A.①② B.②③ C.①③ D.②④

思路點(diǎn)撥：解答時(shí)注意以下兩點(diǎn)：

(1)反應(yīng)相同時(shí)間，反應(yīng)可能達(dá)平衡或未達(dá)平衡。

(2)該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)。

答案　D

解析　在恒容狀態(tài)下，在五個(gè)相同的容器中同時(shí)通入等量的NO2，反應(yīng)相同時(shí)間。那么則有兩種可能，一是已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)方向移動(dòng)。假若，5個(gè)容器在反應(yīng)相同時(shí)間下，均已達(dá)到平衡，因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以B正確;假若，5個(gè)容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會(huì)出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況。在D中，圖中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)，D正確。

6.反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如下圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是()

A.同溫同壓z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加

B.同壓同z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加

C.同溫同z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加

D.同溫同壓時(shí)，增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加

答案　B

解析　由圖象可知M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而減小，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。催化劑只能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間，而對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響。升高溫度平衡正向移動(dòng)，因此Q的體積分?jǐn)?shù)增加。比較兩圖可知同溫時(shí)增加壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，Q的體積分?jǐn)?shù)減小。同溫同壓時(shí)增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)不一定減小，因?yàn)镹的物質(zhì)的量增加不定，因此A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，只有B正確。

練綜合拓展

7.如圖，甲、乙、丙分別表示在不同條件下可逆反應(yīng)A(g)+B(g) xC(g)的生成物C在反應(yīng)混合物中的百分含量w(C)和反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系。

(1)若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無(wú)催化劑的情況，則________曲線表示無(wú)催化劑時(shí)的情況，原因是__________________________________________________________

________________________________________________________________________;

(2)若乙圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容條件下充入氦氣后的情況，則________曲線表示恒溫恒容的情況，原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

(3)根據(jù)丙圖可以判斷該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)x的值________。

答案　(1)b　b達(dá)到平衡所用時(shí)間長(zhǎng)，說明b的反應(yīng)速率小于a

(2)a　a中充入氦氣，w(C)不變，平衡不移動(dòng)

(3)吸　大于2(>2)或大于等于3(≥3)

解析　(1)催化劑能夠加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間，所以a曲線表示有催化劑時(shí)的情況，b曲線表示無(wú)催化劑時(shí)的情況。

(2)恒溫恒容條件下，向平衡體系中通入稀有氣體，平衡不移動(dòng);恒溫恒壓條件下，向平衡體系中通入稀有氣體，平衡向體積增大的方向移動(dòng)。

(3)由丙圖可知，恒壓條件下，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);恒溫條件下，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，x>2。

8.在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的N2和0.6 mol 的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH

(1)根據(jù)圖示，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v(NH3)為

________________________________________________________________________。

(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若改變反應(yīng)溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為___________________________________________________________。

a.0.20 mol?L-1 b.0.12 mol?L-1 c.0.10 mol?L-1 d.0.08 mol?L-1

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡______________________移動(dòng)(填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”)，化學(xué)平衡常數(shù)________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的濃度約為0.25 mol?L-1)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出第5分鐘末到達(dá)新平衡時(shí)NH3濃度的變化曲線。

答案　(1)0.025 mol?L-1?min-1　(2)ac

(3)向正反應(yīng)方向　不變

(4)

解析　(1)由圖象知：v(NH3)=Δct=0.1 mol?L-14 min=0.025 mol?L-1?min-1。

(2)合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行到底，根據(jù)反應(yīng)方程式和題給數(shù)據(jù)，NH3濃度的最大值為：0.4 mol2 L=0.2 mol?L-1，在改變溫度后，平衡要移動(dòng)，達(dá)新的平衡后NH3的濃度肯定不是0.1 mol?L-1。

(3)縮小體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于溫度未變，平衡常數(shù)不變。

(4)在5分鐘末將容積減小一半，c(NH3)瞬間增大為原來(lái)的二倍，在8分鐘末建立新平衡，圖象見答案。

9.某溫度時(shí)，在2 L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表所示。

t/min X/mol Y/mol Z/mol

0 1.00 1.00 0.00

1 0.90 0.80 0.20

3 0.75 0.50 0.50

5 0.65 0.30 0.70

9 0.55 0.10 0.90

10 0.55 0.10 0.90

14 0.55 0.10 0.90

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在該題圖中相應(yīng)位置上畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線：

(2)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________;

(3)列式計(jì)算該反應(yīng)在0～3 min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：

__________________________;

(1) 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于__________________________;

(5)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑)得到Z隨時(shí)間變化的曲線①、②、③(如上圖所示)，則曲線①、②、③改變的實(shí)驗(yàn)條件分別是：

①________;②________;③________。

答案

(1)

(2)X+2Y 2Z

(3)v(Z)=Δc?Z?Δt=Δn?Z?V?Δt=0.5 mol2 L×3 min=0.083 mol?L-1?min-1

(4)45%

(5)升高溫度　加入催化劑　增大壓強(qiáng)

解析　(1)畫出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)直接連接起來(lái)即可。

(2)由0～1 min時(shí)，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=1∶2∶2知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X+2Y 2Z。

(3)v(Z)=Δc?Z?Δt=Δn?Z?V?Δt=0.5 mol2 L×3 min=0.083 mol?L-1?min-1

(4)X的轉(zhuǎn)化率α=Δn?X?n?X?初×100%=?1.00-0.55?mol1.00 mol×100%=45%。

(5)由題中圖象知：平衡時(shí)，①曲線平衡時(shí)所用時(shí)間比原平衡時(shí)(9 min)短，且生成Z的量減少，故①曲線改變的條件是升高溫度;②曲線的Z的物質(zhì)的量與原平衡時(shí)相同，但達(dá)到平衡的時(shí)間縮短為1 min，故②曲線改變的條件是加入催化劑;③曲線平衡時(shí)所用時(shí)間比原平衡時(shí)(9 min)短，且生成Z的量增加，故③曲線改變的條件是增大壓強(qiáng)。

第3課時(shí)　等效平衡

[目標(biāo)要求]　1.理解等效平衡的概念。2.能夠判斷并建立等效平衡。

一、等效平衡的含義

在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對(duì)同一可逆反應(yīng)體系，起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。

二、等效平衡的分類

(1)對(duì)于恒溫、恒容條件下的體積可變的反應(yīng)

如果按方程式中的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。

結(jié)果：達(dá)到平衡后，各組分的百分含量及各組分的濃度都是相等的。

例如，一定條件下的可逆反應(yīng)：

2SO2　+　O2　 　2SO3

① 2 mol 1 mol 0 mol

② 0 mol 0 mol 2 mol

③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol

上述三種配比，按方程式的計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2 mol、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。

(2)對(duì)于恒溫、恒容條件下的體積不變反應(yīng)以及恒溫、恒壓的可逆反應(yīng)(無(wú)論體積可變或不變)

如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。

結(jié)果：達(dá)到平衡后，各組分的百分含量相同，但各組分的濃度并不一定相同。

例如：

H2(g)+ I2(g) 2HI(g)

① 1 mol 1 mol 0 mol

② 2 mol 2 mol 1 mol

上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1∶1，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。

知識(shí)點(diǎn)一　恒溫、恒容條件下的等效平衡

1.已知在等溫、等容條件下，有如下可逆反應(yīng)：2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)?，F(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡，途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2 mol?L-1;途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為6 mol?L-1和2 mol?L-1。下列敘述正確的是()

A.Ⅰ、Ⅱ兩種途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的濃度相同

B.Ⅰ、Ⅱ兩種途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同

C.達(dá)到平衡時(shí)，Ⅰ途徑的反應(yīng)速率v1等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率v2

D.達(dá)到平衡時(shí)，Ⅰ途徑混合氣體的密度與Ⅱ途徑混合氣體的密度相等

答案　B

解析　該反應(yīng)的條件是在等溫等容條件下，且該反應(yīng)前后氣體體積不變。由于途徑Ⅱ相當(dāng)于A、B的起始濃度均為4 mol?L-1建立平衡體系，故平衡時(shí)各組分的體積百分含量應(yīng)與Ⅰ相同，但各組分的濃度以及混合氣體的密度則為Ⅰ的兩倍。

2.在1 L密閉容器中通入2 mol NH3，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：2NH3 N2+3H2，達(dá)平衡時(shí)，N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a%，維持容器的體積和溫度不變，分別通入下列幾組物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍為a%的是()

A.3 mol H2和1 mol NH3

B.2 mol NH3和1 mol N2

C.2 mol N2和3 mol H2

D.0.1 mol NH3、0.95 mol N2、2.85 mol H2

答案　D

解析　由題意可知，是在恒溫恒容下的等效平衡，應(yīng)滿足投料相等，利用極限轉(zhuǎn)化法可將各項(xiàng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化成第一種情況中NH3的物質(zhì)的量來(lái)比較：

A.1 mol NH3　3 mol H2　 B.2 mol NH3　1 mol N2

C.2 mol NH3　1 mol N2　 D中2 mol NH3，故答案為D。

3.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2 mol A和2 mol B，達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是()

①2 mol C

②2 mol A、1 mol B和1 mol He(不參加反應(yīng))

③1 mol B和1 mol C

④2 mol A、3 mol B和3 mol C

A.①② B.②③ C.①④ D.③④

答案　A

解析　將選項(xiàng)中的各種配比全部轉(zhuǎn)化為起始時(shí)A和B的物質(zhì)的量并與題給平衡進(jìn)行對(duì)比分析：

起始時(shí)物質(zhì)的量?mol?　2A(g)+　B(g) 3C(g)　平衡時(shí)φ?A?

已知 2 2 0 a%

A 43 23 0 >a%

B 2 1 0 >a%

C 23 43 0

D 4 4 0 =a%

由于是在恒容條件下，所以②選項(xiàng)中的1 mol He對(duì)平衡無(wú)影響。由于反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，因此當(dāng)n(A)∶n(B)=1∶1時(shí)即與“已知”構(gòu)成等效平衡，平衡時(shí)φ(A)=a%，如選項(xiàng)④;當(dāng)n(A)∶n(B)>1時(shí)，必然A的體積分?jǐn)?shù)增加，φ(A)>a%，如選項(xiàng)①、②;當(dāng)n(A)∶n(B)

知識(shí)點(diǎn)二　恒溫、恒壓條件下的等效平衡

4.將3 mol A和1 mol B混合于一體積可變的密閉容器P中，以此時(shí)的溫度、壓強(qiáng)和體積作為起始條件，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)，達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為ω mol?L-1。保持溫度和壓強(qiáng)不變，按下列四種配比充入容器P中，平衡后C的濃度仍為ω mol?L-1的是()

A.6 mol A+2 mol B

B.3 mol A+1 mol B+2 mol C

C.2 mol C+1 mol B+1 mol D

D.1 mol C+2 mol D

答案　A

解析　在恒溫恒壓下，只要n(A)∶n(B)=3∶1或n(C)∶n(D)=2∶1，達(dá)到平衡時(shí)就均為同一平衡狀態(tài)，即滿足等效平衡的條件。答案為A。

5.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是()

A.均減半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均減少1 mol

答案　C

解析　由題意可知，本題為恒溫恒壓的等效平衡，要求投料時(shí)為等比。由于A、B等比例加入各物質(zhì)，則平衡不移動(dòng)。將C、D拆解分析。

若按比例增加、減少投料：

C增加：2A(g)　+　B(g)　 2C(g)

1 mol 0.5 mol 1 mol

再加0.5 mol B平衡右移。

D減少：2A(g)　+　B(g)　 　2C(g)

1 mol 0.5 mol 1 mol

再減少0.5 mol B，則平衡左移。

6.恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)+B(g) C(g)

(1)若開始時(shí)放入1 mol A和1 mol B，達(dá)到平衡后，生成a mol C，這時(shí)n(A)為________ mol。

(2)若開始時(shí)放入3 mol A和3 mol B，達(dá)到平衡后，生成n(C)為________ mol。

(3)若開始時(shí)放入x mol A、2 mol B和1 mol C，達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，則x=________，y=________。平衡時(shí)，n(B)________(選填一個(gè)編號(hào))，并寫出作出此判斷的理由________________________________________________________。

(甲)大于2 mol　(乙)等于2 mol　(丙)小于2 mol

(丁)可能大于、等于或小于2 mol

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次到達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是________。

答案　(1)1-a　(2)3a　(3)2　3-3a　(丁) 若3a>1，B的物質(zhì)的量小于2 mol;若3a=1，B的物質(zhì)的量等于2 mol;若3a

練基礎(chǔ)落實(shí)

1.在相同溫度和壓強(qiáng)下，對(duì)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表

上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是()

A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙

C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲

答案　A

解析　本題主要考查外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響及等效平衡問題。解題時(shí)應(yīng)注意該反應(yīng)及反應(yīng)的特點(diǎn)，即反應(yīng)前后氣體體積不變，同時(shí)要明確等效平衡的條件。把丙中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2也分別為a mol，則甲與丙是等量等效，則達(dá)平衡時(shí)，n(CO)應(yīng)相等;把丁中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2，則起始時(shí)丁中CO2為2a mol、H2為a mol，則與乙等量等效，到達(dá)平衡時(shí)n(CO)相等。乙與甲相比相當(dāng)于在甲的平衡中又加入了a mol的CO2，導(dǎo)致平衡正移，則平衡時(shí)n(CO)乙>n(CO)甲，故選A。

2.對(duì)反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)，在恒溫的容器中，欲使c?NO2?c?N2O4?比值增大，在溫度不變時(shí)應(yīng)采取()

A.體積不變，增加NO2的物質(zhì)的量

B.體積不變，增加N2O4的物質(zhì)的量

C.使體積擴(kuò)大到原來(lái)的2倍

D.使體積不變充入N2

答案　C

解析　體積不變無(wú)論是增加NO2物質(zhì)的量還是增加N2O4的物質(zhì)的量，從效果上來(lái)講，都相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡右移，NO2相對(duì)含量減小，N2O4相對(duì)增多，故A、B錯(cuò);C項(xiàng)等效于減小壓強(qiáng)，C正確;需要注意的是B項(xiàng)單從平衡移動(dòng)角度看，因c(N2O4)變大，使v正

3.在一密閉的容器中充入2 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g) xC(g)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為w%;若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量A：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol充入容器，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為w%，則x的值為()

A.只能為2 B.只能為3

C.可能為2，也可能為3 D.無(wú)法確定

答案　C

解析　這是一道關(guān)于在恒溫恒容條件下的等效平衡問題，應(yīng)該包括兩種情況。若x等于3，則這一反應(yīng)是一個(gè)前后氣體體積不變的類型，因此只要滿足第二種投料方式中按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與第一種投料方式相等即可達(dá)到等效平衡。若x不等于3，則須滿足第二種投料方式中通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與第一種投料方式完全相等，才能使兩平衡等效。

4.在一真空密閉容器中盛有1 mol PCl5，加熱到200 ℃，發(fā)生反應(yīng)：PCl5(g) PCl3(g)

+Cl2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，PCl5在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為m%，若在相同的溫度和相同的容器中，起始時(shí)加入2 mol PCl5，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，PCl5在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為n%，則m和n的關(guān)系正確的是()

A.m>n B.m

答案　B

解析　設(shè)計(jì)如下等效平衡模型：

在上述模型中，①和②互為等效平衡，平衡混合氣體中PCl5的體積分?jǐn)?shù)為m%。③達(dá)到平衡時(shí)，PCl5體積分?jǐn)?shù)為n%，從②到③，由于增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以，PCl5在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大。即：n>m，B選項(xiàng)正確。

練方法技巧

5.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2 mol A和2 mol B，達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%的是()

A.2 mol C

B.2 mol A和1 mol B

C.1 mol B和1 mol C

D.2 mol A、3 mol B和3 mol C

答案　C

解析　由于壓強(qiáng)改變對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響，故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)只與起始加入的A、B物質(zhì)的量之比有關(guān)。假設(shè)反應(yīng)都向逆反應(yīng)進(jìn)行到底，按四種配比加入起始物質(zhì)，可等效轉(zhuǎn)換成起始加入A、B的物質(zhì)的量之比為：

A.n(A)∶n(B)=2∶1 B.n(A)∶n(B)=2∶1

C.n(A)∶n(B)=1∶2 D.n(A)∶n(B)=1∶1

平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%時(shí)，起始加入的A、B物質(zhì)的量之比為1∶1。若平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%，則起始加入A、B的物質(zhì)的量之比應(yīng)小于1∶1。

點(diǎn)撥：等效平衡問題一般涉及的是氣體參加的反應(yīng)。解決問題時(shí)同學(xué)們?nèi)菀壮霈F(xiàn)下面兩個(gè)錯(cuò)誤：(1)忽略了反應(yīng)條件對(duì)等效平衡的限制作用。(2)不注意反應(yīng)類型的特殊性，即等體反應(yīng)和非等體反應(yīng)的等效平衡建立的限制條件是不同的。

6.已知：H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH

A.甲、乙提高相同溫度

B.甲中加入0.1 mol He，乙不變

C.甲降低溫度，乙不變

D.甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2

答案　C

解析　0.2 mol HI相當(dāng)于H2、I2各0.1 mol，所以甲、乙在題述情況下達(dá)到的平衡是等效的。A項(xiàng)，甲、乙提高相同溫度，仍等效;B項(xiàng)，甲中加入0.1 mol He對(duì)反應(yīng)無(wú)影響;C項(xiàng)，甲降低溫度，平衡右移，HI的濃度增大;D項(xiàng)，甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，平衡都向右移動(dòng)，HI的濃度都增大。

點(diǎn)撥：任何一個(gè)可逆反應(yīng)體系，在相同條件下從不同的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時(shí)的條件(溫度、壓強(qiáng)、濃度)完全相同，則可以形成等效平衡。我們?cè)诮忸}中若遇到將兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行比較這類問題，可以“虛擬”一個(gè)中間過程，如一個(gè)容器、一個(gè)隔板等，然后再進(jìn)行比較。

綜合拓展

7.某溫度下，密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使之反應(yīng)合成NH3，平衡后，測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為n0，如果溫度不變，只改變起始加入量，使反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)為n0，若N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別用x、y、z表示。

Ⅰ.恒溫恒容條件下

①若x=0，y=0，則z=________。

②若x=0.75 mol，則y=______，z=________。

③x、y、z滿足的一般條件是______________________________________________。

Ⅱ.恒溫恒壓條件下，上述結(jié)論又如何?

答案　Ⅰ.①2 mol?、?.25 mol　0.5 mol

③2x+z=2,2y+3z=6

Ⅱ.①z為大于0的任意值　②2.25 mol　z為任意值

③x∶y=1∶3，z為任意值，或x或y均等于0，z為大于0的任意值。

解析　本題起始狀態(tài)不同，但最終NH3的百分含量相同，即最終各平衡是等效的。恒溫恒容條件下，“一邊倒”后，對(duì)應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等即可，例如“左倒”后，都是1 mol N2和3 mol H2，故①x=0，y=0，則z=2 mol;②若x=0.75 mol，則y=2.25 mol，z=0.5 mol;③“左倒”后，生成的N2為z2 mol，生成的H2為3z2 mol，所以x+z2=1，y+3z2=3。還可以用原子守恒：2x+z=2(N守恒);2y+3z=6(H守恒)。恒溫恒壓下，“一邊倒”后，求得N2、H2物質(zhì)的量之比為1∶3即可。因?yàn)镹2、H2、NH3的計(jì)量數(shù)之比為1∶3∶2，所以x=0，y=0，則z為大于0的任意值;x=0.75 mol，則y=2.25 mol，z為任意值;x∶y=1∶3;z為任意值，若x與y均等于0，z為大于0的任意值。

8.在恒溫容器中加入1 mol N2和3 mol H2，達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為m%。若N2、H2、NH3的起始加入量分別為x mol、y mol、z mol，達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為m%。

(1)該容器恒容，則x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是

________________________________________________________________________。

(2)該容器恒壓，則x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是

________________________________________________________________________，

設(shè)前者達(dá)到平衡時(shí)生成NH3 a mol，則后者達(dá)到平衡時(shí)生成NH3________mol(用a、x、z表示)。

答案　(1)x+z/2=1且y+3z/2=3

(2)(2x+z)/(2y+3z)=1/3　(x+z/2)a mol

解析　解法一：極限法

N2　+3H2　 　2NH3

起點(diǎn)1: 1 mol 3 mol 0

起點(diǎn)2: x mol y mol z mol

逆推： (x+z/2) mol (y+3z/2) mol 0

(1)根據(jù)題意，兩起點(diǎn)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的量相等，而化學(xué)平衡的建立只與條件(溫度、濃度、壓強(qiáng))有關(guān)，與途徑無(wú)關(guān)，故將起點(diǎn)2“推回”至與起點(diǎn)1相同時(shí)(即將z mol NH3完全分解，如上所示)，N2與H2的量應(yīng)分別與起點(diǎn)1完全相同，這樣兩者達(dá)到平衡時(shí)N2、H2、NH3的量才完全相同，故x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系如下：x+z/2=1且y+3z/2=3。

(2)根據(jù)題意，兩起點(diǎn)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，故只需“一邊推”后，兩者的投料比相等即可，故x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系如下：

1 mol∶3 mol=(x+z/2)mol∶(y+3z/2)mol

即：(x+z/2)mol/(y+3z/2)mol=1/3

因?yàn)椤耙贿呁啤焙螅笳叩腘2為前者的(x+z/2)倍，故平衡時(shí)生成的NH3也為前者的(x+z/2)倍，即(x+z/2)a mol

解法二：原子守恒法

(1)因?yàn)槠瘘c(diǎn)1與起點(diǎn)2達(dá)到平衡時(shí)各組分的量分別相等，故各原子的物質(zhì)的量也應(yīng)分別相等，利用原子守恒有：

2x+z=1×2(N原子守恒)

2y+3z=3×2(H原子守恒)

(2)因?yàn)槠瘘c(diǎn)1與起點(diǎn)2達(dá)到平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)分別相等，故各原子的物質(zhì)的量之比也應(yīng)分別相等，故：

起點(diǎn)1中：n(N)/n(H)=(1×2)/(3×2)=1/3

起點(diǎn)2中：n(N)/n(H)=(2x+z)/(2y+3z)得(2x+z)/(2y+3z)=1/3

又因?yàn)楹笳逳原子是前者N原子的(2x+z)/2倍，所以生成NH3為(x+z/2)a mol。