觀察中的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
發(fā)表時(shí)間:2021-10-09高二化學(xué)教案:《水溶液中的離子平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)。
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高二化學(xué)教案:《水溶液中的離子平衡》教學(xué)設(shè)計(jì),僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、會(huì)區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離平衡
2、溶液的酸堿性判斷、PH的計(jì)算方法、酸堿中和滴定誤差分析
3、鹽類的水解及應(yīng)用
4、難容電解質(zhì)的溶解平衡
知識(shí)點(diǎn)1 弱電解質(zhì)的電離
1、弱電解質(zhì)電離方程式的書寫
(1)弱電解質(zhì)電離是_______的,用?表示。
如:CH3COOH______________??NH3·H2O_______________??
(2)多元弱酸分步電離,以第一步電離為主。如H2S的電離方程式為H2S______________
(3)多元弱堿用一步電離來表示:如Fe(OH)3________________________________。
2、電離平衡的特征:弱、等、動(dòng)、定、變
3、電離平衡常數(shù)
(1)定義:在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的______________與溶液中未電離的分子的________之比是一個(gè)常數(shù),用符號(hào)___表示
(2)電離常數(shù)表示方法:對(duì)于AB???A++B-,K=___________________
(3)意義:表示弱電解質(zhì)的電離能力。一定溫度下,K越大,弱電解質(zhì)的電離程度______。
(4)影響因素:K只與_____有關(guān),對(duì)同一電解質(zhì),溫度升高,K_____。
4、影響電離平衡的因素
(1)內(nèi)因 : 電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定電解質(zhì)電離程度的大小
(2)外因:
a溫度:由于電離過程吸熱,溫度改變,平衡移動(dòng),升溫促進(jìn)電離,平衡_____移動(dòng)
b濃度:電解質(zhì)濃度降低(加水稀釋),電離平衡_____移動(dòng),電離程度____;電解質(zhì)濃度增大(加電解質(zhì)),電離平衡____移動(dòng),電離程度____;電解質(zhì)溶液濃度越小,電離程度越大
c同離子效應(yīng):加入含弱電解質(zhì)離子的強(qiáng)電解質(zhì),抑制電離,電離平衡_____移動(dòng)
d反應(yīng)的離子:加入能與電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的離子,促進(jìn)電離,電離平衡_____移動(dòng)
【例題1】已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是()
A.加少量燒堿溶液B.升高溫度 C.加少量冰醋酸 D.加水
【例題2】1、現(xiàn)有①硫酸銅晶體、②碳酸鈣固體、③純磷酸、④硫化氫、⑤三氧化硫、⑥金屬鎂、⑦石墨、⑧固態(tài)苛性鉀、⑨氨水、⑩熟石灰固體,其中(1)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是________ (填序號(hào),下同);
(2)屬于弱電解質(zhì)的是 (3)屬于非電解質(zhì)的 ;
(4)既不是電解質(zhì),又不是非電解質(zhì)的是 (5)能導(dǎo)電的是
知識(shí)點(diǎn)2 水的離子積 溶液的酸堿性
1、水的離子積
a、表達(dá)式:___________________常溫下:Kw=________________,此時(shí)c(H+)=
c(OH-)=__________________________
b、影響因素:Kw只受________影響,溫度越高,Kw________
c、適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的解質(zhì)水溶液
2、溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系
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溶液酸堿性
任意溫度c(H+)與c(H+)的關(guān)系
c(H+)的范圍(mol/L)(25℃)
pH范圍(25℃)
中性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
酸性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
堿性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
【例題3】25 ℃時(shí),0.01 mol·L-1的H2SO4溶液中,水電離出的c(H+)是()
A.0.01 mol·L-1B.0.02 mol·L-1C.1×10-12 mol·L-1D.5×10-13 mol·L-1
【例題4】下列溶液一定顯堿性的是()
A.溶液中c(OH-)>c(H+)B.溶液中含有OH-C.滴加甲基橙后溶液顯紅色D.滴加甲基橙后溶液顯黃色
知識(shí)點(diǎn)3 PH的計(jì)算
1.計(jì)算方法
pH=_______________,求pH的關(guān)鍵是求溶液中的c(H+)。
2、強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液混合后pH的計(jì)算
溶液類型
相關(guān)計(jì)算
兩種強(qiáng)酸混合
強(qiáng)酸c2:c2(H+)(強(qiáng)酸c1:c1(H+))→c(H+)混=V1+V2(c(H+)1V1+c(H+)2V2)→pH
兩種強(qiáng)堿混合
強(qiáng)堿c2:c2(OH-)(強(qiáng)堿c1:c1(OH-))→c(OH-)混=V1+V2(c1(OH-)V1+c2(OH-)V2)→c(H+)=c(OH-)混(Kw)→pH
強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合
恰好完全反應(yīng)
顯中性,常溫下pH=7
酸過量
先求c(H+)混=V酸+V堿(c(H+)酸V酸-c(OH-)堿V堿)→pH
堿過量
先求c(OH-)混=V堿+V酸(c(OH-)堿V堿-c(H+)酸V酸)→c(H+)混=c(OH-)混(Kw)→pH
3、稀釋后溶液pH的變化規(guī)律
(1)對(duì)于強(qiáng)酸溶液(pH=a)每稀釋10n倍,pH增大___個(gè)單位,即pH=a+n(a+n
(2)對(duì)于強(qiáng)堿溶液(pH=b)每稀釋10n倍,pH減小___個(gè)單位,即pH=b-n(b-n>7)。
(3)對(duì)于弱酸溶液(pH=a)每稀釋10n倍,pH的范圍是:__________________(即對(duì)于pH相同的強(qiáng)酸與弱酸稀釋相同倍數(shù),強(qiáng)酸pH變化的程度大)。
(4)對(duì)于弱堿溶液(pH=b)每稀釋10n倍,pH的范圍是:__________________(即對(duì)于pH相同的強(qiáng)堿與弱堿稀釋相同倍數(shù),強(qiáng)堿pH變化的程度大)
【例題5】常溫下,下列關(guān)于溶液稀釋的說法中,正確的是()
A.pH=3的醋酸溶液稀釋100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-6mol/L
C.將1 L 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀釋100倍,其pH=6
【例題6】pH=10和pH=12的兩種NaOH溶液等體積混合,pH為________
知識(shí)點(diǎn)4 酸堿中和滴定
1、操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)
(1)準(zhǔn)備工作
①滴定管的檢漏。
②洗滌:分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支,用蒸餾水洗滌2~3次,再用標(biāo)準(zhǔn)酸液和待測(cè)堿液各潤洗2~3次,潤洗液必須從滴定管下端排出。
③裝液:向堿式滴定管中裝入待測(cè)NaOH溶液
④趕氣泡
⑤調(diào)液面:將液面調(diào)至_______________
⑥記讀數(shù)。
(2)滴定操作:放出一定體積NaOH溶液于洗凈的錐形瓶中,在錐形瓶的待測(cè)溶液中滴加2~3滴酚酞試液,開始滴定。左手控制活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液______。
①滴定速率:先快后慢,逐滴加入,不能____________。
②終點(diǎn)的判斷:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏危瑒偤檬怪甘緞_____,且半分鐘內(nèi)_______,即到終點(diǎn),讀數(shù)并記錄。
(3)數(shù)據(jù)處理:為減小誤差,滴定時(shí),要求重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次,求_________。
2.常見誤差分析
可能情況
導(dǎo)致c(待)=V(待)(c(標(biāo))·V(標(biāo)))
未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管
未用待測(cè)液潤洗移液管或所用的滴定管
用待測(cè)液潤洗錐形瓶
洗滌后錐形瓶未干燥
標(biāo)準(zhǔn)液漏滴在錐形瓶外一滴
待測(cè)液濺出錐形瓶外一滴
將移液管下部的殘留液吹入錐形瓶
滴前有氣泡,滴后無氣泡
滴前無氣泡,滴后有氣泡
滴前仰視,滴后平視
滴前平視,滴后仰視
滴前仰視,滴后俯視
達(dá)終點(diǎn)后,滴定管尖嘴處懸一滴標(biāo)準(zhǔn)液
【例題7】.實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸,某學(xué)生測(cè)定鹽酸濃度是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
①主要操作步驟:計(jì)算→稱量→溶解→(冷卻后)→_________→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→________→_______→將配制好的溶液倒入試劑瓶中,貼上標(biāo)簽。
②稱量________g氫氧化鈉固體所需儀器有:天平(帶砝碼、鑷子)、________、________。
(2)取20.00 mL待測(cè)鹽酸放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
NaOH溶液的濃度(mol/L)
滴定完成時(shí),NaOH溶液滴入的體積(mL)
待測(cè)鹽酸的體積(mL)
1
0.10
22.64
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是________________________________________________________________________。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為________(保留2位有效數(shù)字)。
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作(如下圖所示)中的________,然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
④上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有________。
A.滴定至終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù) B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待測(cè)鹽酸潤洗
C.錐形瓶水洗后未干燥 D.堿式滴定管尖端部分有氣泡,滴定后消失
知識(shí)點(diǎn)5 鹽類的水解
1、鹽類的水解規(guī)律
(1)正鹽
鹽的類型
是否水解
溶液的pH
強(qiáng)酸弱堿鹽
水解
pH
強(qiáng)堿弱酸鹽
水解
pH>7
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽
不水解
pH=7
a鹽對(duì)應(yīng)的酸(或堿)越弱,水解程度越大,溶液堿性(或酸性)越強(qiáng)。如相同濃度的Na2CO3和CH3COONa溶液的pH前者_(dá)____后者。
b同種水解離子濃度越大,溶液的酸性或堿性越強(qiáng),如同濃度的氯化銨和硫酸銨溶液,________溶液酸性強(qiáng)。
c相同條件下,水解程度:正鹽>酸式鹽。Na2CO3>NaHCO3
(2)酸式鹽
多元弱酸的酸式酸根離子既_____又_______,溶液酸堿性取決于酸式酸根離子的_____程度和______程度的相對(duì)大小。
a水解>電離,溶液顯____性,NaHCO3、NaHS、Na2HPO4
b電離>水解,溶液顯____性,NaHSO4、NaH2PO4
多元強(qiáng)酸的酸式鹽,酸式酸根離子只電離不水解,溶液顯___性,NaHSO4
(3)雙水解反應(yīng)
弱酸弱堿鹽在水溶液中會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)
a、NH4+與CO32-、HCO3-、S2-等會(huì)發(fā)生不完全雙水解,會(huì)相互促進(jìn)。
b、完全雙水解,Al3+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-
因素
對(duì)鹽類水解程度的影響
內(nèi)因
組成鹽的酸或堿越弱,水解程度越____
外界條件
溫度
升高溫度能夠____水解
濃度
鹽溶液濃度越小,水解程度越____
外加酸堿
水解顯酸性的鹽溶液,加堿會(huì)_____水解,加酸會(huì)_____水解,反之亦然
外加鹽
加入與鹽的水解性質(zhì)相反的鹽會(huì)____鹽的水解
相關(guān)知識(shí)
高三化學(xué)教案:《鹽溶液中離子濃度》教學(xué)設(shè)計(jì)
學(xué)生們有一個(gè)生動(dòng)有趣的課堂,離不開老師辛苦準(zhǔn)備的教案,是時(shí)候?qū)懡贪刚n件了。在寫好了教案課件計(jì)劃后,才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性!你們會(huì)寫多少教案課件范文呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《高三化學(xué)教案:《鹽溶液中離子濃度》教學(xué)設(shè)計(jì)》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
一、基本知識(shí)
在鹽溶液中存在著水的電離平衡,可能還有鹽的水解、電離平衡,所以就有下列關(guān)系:
1.c(H+)與c(OH-)的關(guān)系:
中性溶液:c(H+)=c(OH-)(如NaCl溶液)
酸性溶液:c(H+)>c(OH-)(如NH4Cl溶液)
堿性溶液:c(H+)
恒溫時(shí):c(H+)·c(OH-)=定值(常溫時(shí)為10-14)
2.電荷守恒:鹽溶液中陰、陽離子所帶的電荷總數(shù)相等。
如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
3.物料守恒:某元素各種不同存在形態(tài)的微粒,物質(zhì)的量總和不變。
如0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L
如0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
二、解題方法和步驟
1.判斷水解、電離哪個(gè)為主。
(1)鹽離子不水解不電離:強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,如NaCl、Na2SO4等。
(2)鹽離子只水解不電離:強(qiáng)酸弱堿或弱酸強(qiáng)堿形成的正鹽,如NH4Cl、Na2CO3等。
(3)鹽離子既水解又電離:多元弱酸形成的酸式鹽,以水解為主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等;以電離為主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
(4)根據(jù)題意判斷:如某溫度下NaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,當(dāng)c(H+)>c(OH-)時(shí),以HB-的電離為主;當(dāng)c(H+)c(OH-)時(shí),以HX的電離為主;
當(dāng)c(H+)
2.運(yùn)用鹽溶液中的以上三種關(guān)系進(jìn)行綜合分析判斷,得出正確結(jié)論。
三、例題分析
【例題1】將相同物質(zhì)的量濃度的某弱酸HX溶液與NaX溶液等體積混合,測(cè)得混合后溶液中c(Na+)>c(X-),則下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()。
A.c(H+)>c(OH-)B.c(HX)
C.c(X-)+c(HX)=2c(Na+)D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
【解析】以HX的電離為主,則c(H+)>c(OH-);以X-的水解為主,則
c(H+)c(X-);
(2)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-);
(3)物料守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX)。由(1)和(2)可知一定有
c(H+)
答案:A和B
【例題2】相同溫度下,等體積物質(zhì)的量都為0.1mol/L的KCl和CH3COOK溶液的兩種溶液中,離子總數(shù)相比較()。
A.前者多B.一樣多C.后者多D.無法判斷
【解析】錯(cuò)誤的分析:(1)CH3COO-因水解而減少,選A。(2)因有下列水解平衡:
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-,發(fā)生水解的CH3COO-與生成的OH-個(gè)數(shù)相等,選B。
正確分析:根據(jù)電荷守在KCl和CH3COOK溶液中分別有:
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。兩溶液中的c(Na+)相等,而由于CH3COO-的水解,便溶液呈堿性,導(dǎo)致
c(H+)前者比后者大,所以有c(Cl-)+c(OH-)>c(CH3COO-)+c(OH-)故選A。
四、能力培養(yǎng)
1.已知某溶液中有四種離子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是()
A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)
D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)
2.在Na2S溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是()
A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
3.已知某溫度下0.1mol/L的NaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液中c(H+)>c(OH-),則下列關(guān)系式中一定正確的是()。
A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)
B.c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-)
C.c(H+)·c(OH-)=10-14
D.溶液的pH=1
4.物質(zhì)的量濃度相同(0.2mol/L)的弱酸HX與NaX溶液等體積混合,溶液中微粒濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是()。
A.c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)B.c(HX)+c(X-)=2c(Na+)
C.若混合溶液呈酸性:則c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
D.若混合溶液呈堿性:則c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
5、相同條件下,等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaNO3和NaHCO3兩份溶液中,陰離子總數(shù)相比較()。
A.前者多B.一樣多C.后者多D.無法判斷
【解析】
1.由電荷守恒可知:c(H+)+c(X+)=c(OH-)+c(Y-),所以C是不可能的。
答案:C
2.Na2S溶液中存在著S2-、HS-兩種離子的水解平衡和水的電離平衡,同時(shí)還存在兩個(gè)守恒關(guān)系:(1)電荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),
(2)物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。將(1)和(2)兩式相減得C,又因水解程度小,故A、C、D正確。
答案:B
3.在NaHB溶液中由于c(H+)>c(OH-),所以是HB-的電離為主,HB-可能部分電離,也可能完全電離,故D錯(cuò);由電荷守恒可知A錯(cuò);因某溫度不一定是常溫,故C錯(cuò);根據(jù)物料守恒B對(duì)。
答案:B
4.在HX與NaX的混合液中,根據(jù)電荷守恒A對(duì);根據(jù)物料守恒B對(duì);若混合液呈酸性,應(yīng)以HX的電離為主,C對(duì);若混合液呈堿性,應(yīng)以X-的水解為主,但水解程度不大,有c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故D錯(cuò)。
答案:D
5.在NaNO3和NaHCO3兩溶液中,根據(jù)電荷守恒分別有下列等式:
(1)c(Na+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-),
(2)c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
因兩溶液中的c(Na+)相同,而由于HCO3-的水解,使前者的c(H+)大于后者,所以有
c(NO3-)+c(OH-)>2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。
答案:A
高三化學(xué)教案:《溶液中離子濃度的比》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?以下是小編為大家收集的“高三化學(xué)教案:《溶液中離子濃度的比》教學(xué)設(shè)計(jì)”歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
【專題目標(biāo)】
1、理解電解質(zhì)的電離平衡概念以及電離度的概念。
2、理解水的電離、鹽類水解的原理。了解鹽溶液的酸堿性。
3、認(rèn)識(shí)以下幾種常見題型:
單一溶液中離子濃度的大小比較
混合溶液中離子濃度的大小比較
同濃度不同種溶液中同種離子濃度的大小比較
【知識(shí)要點(diǎn)】
1、電解質(zhì)的電離
電解質(zhì)溶解于水或受熱熔化時(shí),離解成能自由移動(dòng)的離子的過程叫做電離。
強(qiáng)電解質(zhì)如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全電離的,在溶液中不存在電解質(zhì)分子。弱電解質(zhì)在水溶液中是少部分發(fā)生電離的。25℃0.1mol/L的如CH3COOH溶液中,CH3COOH的電離度只有1.32%,溶液中存在較大量的H2O和CH3COOH分子,少量的H+、CH3COO-和極少量的OH-離子。多元弱酸如H2CO3還要考慮分步電離:
H2CO3 H++HCO3-;HCO3- H++CO32-。
2、水的電離
水是一種極弱的電解質(zhì),它能微弱地電離,生成H3O+和OH-,H2O H++OH-。在25℃(常溫)時(shí),純水中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L。
在一定溫度下,[H+]與[OH-]的乘積是一個(gè)常數(shù):水的離子積Kw=[H+]?[OH-],在25℃時(shí),Kw=1×10-14。
在純水中加入酸或堿,抑制了水的電離,使水的電離度變小,水電離出的[H+]水和[OH-]水均小于10-7mol/L。在純水中加入弱酸強(qiáng)堿鹽、弱堿強(qiáng)酸鹽,促進(jìn)了水的電離,使水的電離度變大,水電離出的[H+]水或[OH-]均大于10-7mol/L。
3、鹽類水解
在溶液中鹽的離子跟水所電離出的H+或OH-生成弱電解質(zhì)的反應(yīng),叫做鹽類的水解。
強(qiáng)酸弱堿鹽如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性;強(qiáng)堿弱酸鹽如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈堿性。多元弱酸鹽還要考慮分步水解,如CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-。
4、電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系
電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]
物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會(huì)發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會(huì)改變的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
【經(jīng)典題型】
題型一:單一溶液中離子濃度的大小比較
【例1】在氯化銨溶液中,下列關(guān)系式正確的是
A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>CC(OH-)
C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-) D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
【點(diǎn)撥】NH4Cl是可溶性的鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離NH4Cl=NH4++Cl-。因?yàn)镹H4Cl是強(qiáng)酸弱堿所生成的鹽,在水中要發(fā)生水解;NH4++H2O NH3?H2O+H+,所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以C(H+)>C(OH-)。又由于水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),相對(duì)于中和來說是次要的,綜合起來,不難得出:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案為A。
【例2】在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是
A.C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)
B.C(NH4+)>C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(H+)
C.C(NH3?H2O)>C(NH4+)=C(OH-)>C(H+)
D.C(NH3?H2O)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
【點(diǎn)撥】NH3?H2O是一元弱酸,屬于弱電解質(zhì),在水溶液中少部分發(fā)生電離(NH3?H2O NH4++OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因?yàn)镃(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)>C(NH4+)。綜合起來,C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案為A。
【規(guī)律總結(jié)】
1、必須有正確的思路:
2、掌握解此類題的三個(gè)思維基點(diǎn):電離、水解和守恒
3、分清他們的主要地位和次要地位
【鞏固】
1、Na2S溶液中各離子濃度由小到大的順序是 。;
2、將0.4mol/L鹽酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等體積混合,所得溶液中離子濃度由小到大的順序是 。
題型二:混合溶液中離子濃度的大小比較
【例3】把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等體積混合,則混合溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是( )
A.C(CH3COO-)>C(Na+) B.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)
C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH) D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L
【點(diǎn)撥】 此題實(shí)質(zhì)上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由電荷守恒關(guān)系可得: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (1)
由物料守恒關(guān)系可得: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)×2=0.01mol/L (2)
由(2)可知D正確。
將(1)×2+(2)可得:
2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)(3)C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【例4】用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),對(duì)該混合溶液的下列判斷正確的是( )
A.C(H+)>C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L
C.C(CH3COOH)>C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L
【點(diǎn)撥】 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的電離和CH3COONa的水解因素同時(shí)存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+),根據(jù)電荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)
【鞏固】
1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在著微粒濃度的關(guān)系式,正確的是
A.C(Na+)>C(HSO3-)> C(SO32-)> C(H+)>C(OH—)
B.C(Na+)+C(H+)= C(HSO3-)+ C(SO32-)+C(OH—)
C.C(Na+)+C(H+)=C(HSO3—)+2C(SO32-)+ C(OH—)
D.C(Na+)= C(HSO3—)+C(SO32-)+ C(H2SO3)
2、現(xiàn)有NH4Cl和氨水組成的混合溶液C(填“>”、“
①若溶液的pH=7,則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);
②若溶液的pH>7,則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);
③若C(NH4+)
題型三:同濃度不同種溶液中同種離子濃度的大小比較
【例5】同濃度的下列溶液中NH4+的濃度的由大到小順序?yàn)?/p>
①NH4HSO4 ②(NH4)2SO4 ③(NH4)2Fe(SO4) ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3
【點(diǎn)撥】先考慮鹽直接電離出的NH4+的濃度的大小,②③⑤中的NH4+的濃度大于①④中的
NH4+的濃度。再考慮影響NH4+的濃度的大小因素,是受到促進(jìn)還是受到抑制。③中NH4+和Fe2+都水解產(chǎn)生H+,NH4+的水解受到了抑制,⑤中CO32-的水解促進(jìn)了NH4+的水解,②中NH4+的水解未受到影響,固N(yùn)H4+的濃度③>②>⑤。 ①中HSO4-電離出的H+抑制了NH4+的水解,④中HCO3-的水解促進(jìn)了NH4+的水解,固N(yùn)H4+的濃度①>④。所以NH4+的濃度的由大到小順序?yàn)棰?②>⑤>①>④
【鞏固】
1、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3
⑤NH4HCO3,按C(CO32—)由小到大排列順序正確的是 ( )
A.⑤④③②① B.③⑤②④① C.③②⑤④① D.③⑤④②①
2、某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液,按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離:
H2A H++HA-;HA- H++A2-已知一級(jí)電離遠(yuǎn)大于二級(jí)電離,設(shè)有下列四種溶液:
A.0.01mol.L-1的H2A溶液 B.0.01mol.L-1的NaHA溶液( C(OH-)>C(H+) )
C.0.02mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
據(jù)此,填寫下列空白(填代號(hào))
A溶液中各離子濃度大小為
B溶液中各離子濃度大小為
B溶液中可能存在的等式關(guān)為有
D溶液中各離子濃度大小為
D溶液中可能存在的等式關(guān)為有
(2) C(H+)最大的是______________________,最小的是______________________。
(3)C(H2A)最大的是______________________,最小的是______________________。
(4)C(A2-)最大的是______________________, 最小的是______________________。
課堂練習(xí):
1、在0.1 mol?l-1的NH3?H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是( )
A.c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
B.c(NH4+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH3?H2O)>c(NH4+)=c(OH-)>c(H+)
D.c(NH3?H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
2、在0.1 mol?L-1的NaHCO3溶液中,下列關(guān)系式正確的是( )
A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)+(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
C.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
3、實(shí)驗(yàn)測(cè)得常溫下0.1mol?l-1某一元酸c(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol?l-1某一元堿c(BOH)溶液里c(H+)/c(OH-)=10-12。將此兩種溶液等體積混合后,所得溶液呈的各離子的濃度由大到小排列的順序是( )
A.c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-)
C.c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
D.c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
4、將0.2mol?l-1的NH4NO3溶液與0.1mol?l-1的NaOH溶液等體積混合,下列有關(guān)混合溶液中微粒的濃度關(guān)系正確的( )
A.c(NH4+)=c(Na+)>c(OH-)>c(NH3?H2O)
B.c(NH4+)=c(Na+)>c(NH3?H2O) >c(OH-)
C.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O) >c(OH-)
D.c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-)
5、在H2SO3溶液中由H2SO3產(chǎn)生的各種離子濃度大小的關(guān)系為____________________
6、(1)、將等體積等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氨水混合后,呈_____性,溶液中c(NH4+)與c(Cl-)的大小關(guān)系是___________________;
(2)、將PH=3的鹽酸和PH=11的氨水等體積混合后溶液呈_____性,溶液中c(NH4+)與c(Cl-)的大小關(guān)系是___________________;
(3)、將物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸與氨水混合后,溶液中c(NH4+)與c(Cl-)濃度相等,則混合溶液呈_____性,鹽酸與氨水體積大小關(guān)系是_________________;
(4)、將m mol? L-1的鹽酸和n mol?L-1氨水等體積混合后,溶液的PH=7,m與n的大小關(guān)系是_______,則鹽酸中c(H+)與氨水中c(OH-)的大小關(guān)系是_______;
課后習(xí)題
1. 等體積等濃度的MOH強(qiáng)堿溶液和HA弱酸溶液混和后,混和液中有關(guān)微粒的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是 ( )
A. c(M+)> c(OH-)> c(A-)> c(H+)
B.c( M+)> c(A-)> c(H+)> c(OH-)
C. c(M+)> c(A-)> c(OH-)> c(H+)
D.c( M+)> c(OH-)= c(H+) + c(HA)
2. 將100毫升0.2摩/升的BaCl2溶液加入到100毫升0.1摩/升的H2SO4溶液中,則溶液中存在的離子濃度關(guān)系是( )
A.c(H+)>c(Cl-)>c(Ba2+)>c(SO42-)
B.c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)
C.c(H+)> c(SO42-)> c(Ba2+)> c(Cl-)
D.c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)
3、.用2mol?l-1的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性,此時(shí)溶液中各離子濃度關(guān)系正確的是( )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) B.c(CN-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)C. c(Na+)+c(CN-)=2mol?l-1 D.c(Na+)+c(OH-)= c(CN-)+c(H+)
4、 0.1mol?l-1KHSO4和0.1mol?l-1Na2S溶液等體積混合后,溶液能使pH試紙變藍(lán),則離子濃度關(guān)系正確的是 ( )
A. c(SO42-) > c(HS-) > c(OH-) > c(H+)
B. c(Na+) > c(K+) > c(H+) > c(OH-)
C. c(Na+)=c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)+c(SO42-)
D. c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
5、將0.2mol?l-1CH3COOK與0.1 mol?l-1鹽酸等體積混合后,溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c( CH3COOH)
B.c(CH3COO-)=c(Cl-) >c( CH3COOH) >c(H+)
C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c( CH3COOH)
D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c( CH3COOH) >c(H+)
6、將7.8g鐵粉加入200mL2mol?l-1的HNO3溶液中,使之充分反應(yīng)放出NO氣體,所得溶液中主要離子濃度的大小關(guān)系是 ()
A.c(NO3-)>c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(H+)
B.c(NO3-)>c(Fe3+)>c(Fe2+)>c(H+)
C.c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(NO3-)>c(H+)
D.c(Fe2+)>c(NO3-)>c(Fe3+)>c(H+)
7、0.1mol?l-1的NaOH溶液0.2L,通入448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2S氣體,所得溶液離子濃度大小關(guān)系正確的是( )
A.c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)>c(S2-)>c(H+)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+ c(OH-)
C.c(Na+) =c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)
D.c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2S)
8、設(shè)氨水的pH=x,某鹽酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。將上述兩溶液分別取等體積充分混合后,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是( )
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
9、在常溫下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變),則對(duì)反應(yīng)后溶液的敘述正確的是 ( )
A.c(A-)=c(K+) B.c(H+)=c(OH-)
C.V總≥20mL D.V總≤20mL
10、室溫下,向20 mL0.1mol?l-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1mol?l-1的NaOH溶液,直至氫氧化鈉溶液稍過量。在此過程中,溶液中各離子濃度關(guān)系不可能是( )
A. c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)
B c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+)
D.c(Na+)>c(OH—)>c(H+)>c(CH3COO—
填空題:
11、相同溫度下,相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液,它們的pH從大到小排列的正確順序是 。
(1)NH4Cl (2)NaCl (3)CH3COONa (4)Na2CO3 (5)NaOH (6)NaHCO3 (7)Na2SiO3 (8)HCl (9)Ba(OH)2 (10)CH3COOH (11)H2SO4 (12)NaAlO2 (13)NH3?H2O
12、已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四種離子,某同學(xué)推測(cè)其離子濃度大小順序有如下四種關(guān)系:
①.c(Cl—)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)
②.c(Cl—)>c(NH4+)>c(OH—)>c(H+)
③.c(NH4+)>c(Cl—)>c(OH—)>c(H+)
④.c(Cl—)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH—)
填寫下列空白。
⑴若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是_____________,上述四種離子濃度的大小順序?yàn)開_____________(填序號(hào))。
⑵若上述關(guān)系中③是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為____________________________;若上述關(guān)系中④是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為_____________________________
⑶若該溶液是由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前c(HCl)_________c(NH3?H2O)c(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和堿中c(OH—)的關(guān)系c(H+)________c(OH—)。
13、某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液,按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離:
H2A H++HA-HA- H++A2-
已知相同濃度時(shí)的電離程度H2A> HA-,設(shè)有下列四種溶液:
A.0.01mol.L-1的H2A溶液
B.0.01mol.L-1的NaHA溶液
C.0.01mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
據(jù)此,填寫下列空白(填代號(hào))
(1)c(H+) 最大的是______________________,最小的是______________________。
(2) c(H2A )最大的是______________________,最小的是______________________。
(3) c(A2- )最大的是______________________, 最小的是______________________
高三化學(xué)教案:溶液中離子濃度的比參考答案:
課堂練習(xí)
1 A 2 BD 3 C 4 C D 5 c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)
6(1)中 c(Cl—)>c(NH4+) (2) 堿 c(NH4+)>c(Cl-)(3)中V(HCl)c(OH—)
課后習(xí)題
1 CD 2 D 3 B 4 AC 5 D 6 A 7 D 8C 9 AD 10 D
11、(9)(5)(13)(12)(7)(4)(6)(3)(2)(1)(10)(8)(11) 12、(1) NH4Cl① (2)NH3?H2O NH4Cl (3)NH4Cl HCl (4)
13 (1)A,D(2)C,D (3)D,A
高二化學(xué)教案:《化學(xué)平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,使教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高二化學(xué)教案:《化學(xué)平衡》教學(xué)設(shè)計(jì),供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
知識(shí)與技能
1、學(xué)會(huì)描述化學(xué)反應(yīng)速率、以及其表示方法、表達(dá)式、單位,學(xué)會(huì)用化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行簡單的計(jì)算。
2、認(rèn)識(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并嘗試應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率說明生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。
過程與方法
1、通過由淺到深、由感性到理性的認(rèn)知思維學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率。
2、通過對(duì)影響過氧化氫分解速率的因素的探究培養(yǎng)自己的觀察、分析能力設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)的能力。
3、通過運(yùn)用函數(shù)圖像觀察和描述特定化學(xué)反應(yīng)的速率,了解化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況,提高自己的理解能力和表達(dá)能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)研究的興趣,能夠在對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的探究過程中找到成功的喜悅,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)、探究原理的動(dòng)力。
2、增強(qiáng)合作、創(chuàng)新與求實(shí)精神。
教學(xué)重點(diǎn)
1、學(xué)會(huì)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行簡單的計(jì)算
2、認(rèn)識(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
教學(xué)難點(diǎn):獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力
教學(xué)方法:發(fā)現(xiàn)探究式教學(xué)法
教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
引入:日常生活和生產(chǎn)中我們會(huì)遇到很多化學(xué)反應(yīng),有的反應(yīng)進(jìn)行地轟轟烈烈,而有些反應(yīng)卻是在潛移默化中完成的。
展示圖片:炸藥的爆炸、溶洞的形成、牛奶的變質(zhì)
提出問題:這幾幅圖片所描述的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢如何?
引導(dǎo):對(duì)前兩個(gè)反應(yīng)過程的快慢大家都能迅速作出判斷,但對(duì)牛奶變質(zhì)進(jìn)行快慢產(chǎn)生了分歧,同學(xué)們有自己的想法很不錯(cuò),我們不妨換個(gè)思考方式,牛奶變質(zhì)與溶洞形成相比較它的快慢如何?在和炸藥爆炸相比較快慢又如何?
提問:你從比較牛奶變質(zhì)中對(duì)化學(xué)變化的快慢有何新的認(rèn)識(shí)?
講解:不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別,“快”與“慢”是相對(duì)而言的,在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中,需要用一個(gè)統(tǒng)一的定量標(biāo)準(zhǔn)來衡量或比較。與物理學(xué)中物體的運(yùn)動(dòng)快慢用“速度”表示相類似,化學(xué)反應(yīng)過程中進(jìn)行的快慢用“化學(xué)反應(yīng)速率”來表示。
閱讀教材p28第3、4段,回答下列問題:
1、定義:
2、表示方法:
3、表達(dá)式:
(用v表示化學(xué)反應(yīng)速率,△c表示濃度的變
化量,△t表示時(shí)間的變化量)
4、推斷單位:___________________________
投影學(xué)生的答案,交流討論。
應(yīng)用1 :在體積為2l的容積不變的密閉 容器中充入0.8mol的氮?dú)馀c1.6mol氫氣,一定條件下發(fā)生反應(yīng)。4min后,測(cè)得容器內(nèi)生成的氨氣為0.24mol,求:
①用nh3的濃度變化表示的反應(yīng)速率。
②分別用h2 、 n2 的濃度變化表示的反應(yīng)速率。
應(yīng)用2.向一個(gè)容積為1l的密閉容器中放入2molso2和1molo2,在一定的條件下,2s末測(cè)得容器內(nèi)有0.8molso2,求2s內(nèi)so2、o2、so3的平均反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比
高二化學(xué)教案:《等效平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,使教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?小編特地為大家精心收集和整理了“高二化學(xué)教案:《等效平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
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。
預(yù)習(xí)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:等效平衡的含義
在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量)均相等,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。
在等效平衡中,還有一類特殊的平衡,不僅任何相同組分x的分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量)均相同,而且相同組分的物質(zhì)的量均相同,這類等效平衡又互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。
如:N2+3H22NH3在下列四個(gè)容器A、B、C、D中均處于平衡狀態(tài),各組分物質(zhì)的量分別為如下所示。
A.0.5molN2、0.5molH2、0.5molNH3
B.a(chǎn) mol N2,b mol H2,c mol NH3
C.1 mol N2,3 mol H2,0 mol NH3
D.0 mol N2,0 mol H2,2 mol NH3
若A、B兩容器T、p相同,則A、B兩平衡互為等效平衡。
若C、D兩容器T、V相同,則C、D兩平衡互為同一平衡。
考點(diǎn)2:建立等效平衡的條件
1.恒溫恒壓下或恒溫恒容下,對(duì)于同一可逆反應(yīng),若兩初始狀態(tài)有相同的物料關(guān)系,則達(dá)到平衡后兩平衡等效且實(shí)為同一平衡。
此處的相同是指廣義的相同,即只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系換算成平衡式左右兩邊中某一邊的物質(zhì)的量,若兩者相同則為有相同的物料關(guān)系。如:
N2+3H22NH3
① 13 0
② 0 0 2
③ 0.5 1.5 1
則①②③為具有相同的物料關(guān)系。
2.在恒溫恒壓下,對(duì)于同一可逆反應(yīng),若兩初始狀態(tài)具有相當(dāng)?shù)奈锪详P(guān)系,則達(dá)到平衡后,兩平衡互為等效平衡。
此處的相當(dāng)是指按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成左右兩邊中同一邊物質(zhì)的量之比相同。
例如: N2O(g)+2O2(g)N2O5(g)
① 23 0
② 3 4.5 0
③ 2.5 3 1.5
①中n(N2O)∶n(O2)=2∶3
②中n(N2O)∶n(O2)=3∶4.5=2∶3
③n(N2O)∶(O2)=(2.5+1.5)∶(3+3)=2∶3
則①②③的量相當(dāng)。[來源:Z_xx_k.Com]
由此可知:化學(xué)平衡的建立,僅僅與反應(yīng)條件有關(guān),而與化學(xué)平衡的建立的過程無關(guān),這就是說,對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng),在同樣的條件下,無論反應(yīng)是從正反應(yīng)開始,或是從逆反應(yīng)開始,或是從兩個(gè)方向同時(shí)開始(即既有反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物,同時(shí)也有生成物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物),最終都能達(dá)到完全相同的平衡狀態(tài),也就是平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(氣體的體積分?jǐn)?shù))各保持一定而不變。
對(duì)于一般可逆反應(yīng),在定溫、定容條件下,只改變起始加入情況,只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則二平衡等同(也等效)。對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),在定溫、定容或定溫、定壓條件下,只改變起始時(shí)加入情況,只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則二平衡等效(不一定等同)。
考點(diǎn)3:平衡轉(zhuǎn)化率
對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為:
α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%
考點(diǎn)4:考點(diǎn)3:“三段式法”解答化學(xué)平衡計(jì)算題
1.步驟
(1)寫出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式。
(2)確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。
(3)根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答。
2.方法
如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol/L,達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol/L。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始(mol/L) ab 0 0
變化(mol/L) mx nx px qx
平衡(mol/L) a-mx b-nx px qx
三、例題精析
【例題1】在一個(gè)固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g),達(dá)到平衡時(shí),C的濃度為wmol/L。若維持容器的容積和溫度不變,按下列情況配比為開始濃度,達(dá)到平衡后C的濃度仍為wmol/L的是( )
A. 4molA+2molB [來源:Z+xx+k.Com]
B. 2molA+1molB+3molC+1molD
C. 3molC+1molD+1molB
D. 3molC+1molD
E. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
【答案】DE
【解析】這是一道關(guān)于等效平衡的題,定溫、定容條件下的等效平衡,常用極端假設(shè)法分析。將“3molC+1molD”轉(zhuǎn)化為“2molA+1molB”將.5molC+0.5molD”轉(zhuǎn)化為“1molA+0.5molB”。則B組起始狀態(tài)相當(dāng)于4molA+2molB”,C組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+2molB”,E組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+1molB”。顯然,A、B、C組的起始量與“2molA+1molB” 的起始量不同,均不能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài),而D、E組的起始量與“2molA+1molB” 的起始量相同,能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài)。故正確答案為D、E。
【例題2】在一定溫度下,把2mol SO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里,發(fā)生反應(yīng)
2SO2+O2 2SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始時(shí)SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)若a=0,b=0,則c=____。
(2)若a=0.5mol,則b=____,c=____。
(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示,其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c)____。
【答案】(1) 2mol。(2) 0.25mol,1.5mol。(3) a+c=2,2b+c=2。
【解析】定溫、定容條件下的等效平衡對(duì)于本題來說,要達(dá)到同一平衡狀態(tài),其外界條件相同,就是同溫、同壓時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量要符合如下關(guān)系:
(1)若反應(yīng)從正反應(yīng)開始,必須是2molSO2,1molO2;
(2)若反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始,必須是2molSO3;
(3)若反應(yīng)是從正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向開始,則把SO3看作是由SO2和O2轉(zhuǎn)化而來的,把SO3的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2,然后這部分物質(zhì)的量再分別加上原有的SO2和O2的量,看看是否能達(dá)到2molSO2和1molO2;或使SO2、O2的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO3,然后這部分物質(zhì)的量再加上原有的SO3的量,看看是否能達(dá)到2molSO3。
【例題3】在一固定體積的密閉容器中,充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)xC(g),達(dá)平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為W%,若維持容器容積和溫度不變,按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始配比投入,達(dá)平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)也為W%,則x的值為( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】BC
【解析】看題意多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這是“恒溫恒容”條件下的等效平衡問題,常用極端假設(shè)法,即完全推算到A、B這兩種反應(yīng)物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,得x=2,應(yīng)選B。然而還應(yīng)考慮到等效平衡的另一種情況,即定溫、定容條件下對(duì)于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量之比與原起始量之比對(duì)應(yīng)相同,則兩平衡等效,即為當(dāng)x=3時(shí)的情況,因此本題正確答案應(yīng)為B、C。
四、課堂練習(xí)
【基礎(chǔ)】
1. 在1 L的密閉容器中通入2 mol NH3,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):2NH3N2+3H2,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)N2的百分含量為a%。若維持容器的體積和溫度都不變,分別通入下列初始物質(zhì),達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)N2的百分含量也為a%的是( )
A.3 mol H2+1 mol N2 B.2 mol NH3+1 mol N2
C.2 mol N2+3 mol H2 D.0.1 mol NH3+0.95 mol N2+2.85 mol H2
【答案】AD
【解析】等效平衡。只要加入的物質(zhì)的量相當(dāng),不管反應(yīng)從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都會(huì)達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。
2. 相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器
起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
SO2
O2
SO3
Ar
達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化
甲
2
1
0
0
放出熱量:Q1
乙
1.8
0.9
0.2
0
放出熱量:Q2
丙
1.8
0.9
0.2
0.1[
放出熱量:Q3
下列敘述正確的是( )
A.Q1=Q2=Q3=197 kJ
B.達(dá)到平衡時(shí),丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大
C.甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
D.若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1,則ΔH1>-197 kJ·mol-1
【答案】 C
【解析】A項(xiàng),Q1>Q2=Q3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲、乙、丙等效平衡,SO2的體積分?jǐn)?shù)相等,
錯(cuò)誤;C項(xiàng),由于溫度一樣,甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,正確;D項(xiàng),
SO3(g)―→SO3(s)放出熱量,所以ΔH1
【鞏固】
1. 恒溫、恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):
(1)若開始時(shí)放入1molA和1molB,到達(dá)平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為 mol 。
(2)若開始時(shí)放入3molA和3molB,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為 mol。
(3)若開始時(shí)和入x molA 、2molB和1molC,到達(dá)平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x === mol ,y === mol。
平衡時(shí),B的物質(zhì)的量 (選填一個(gè)編號(hào))
(甲)大于2mol (乙)等于2mol
(丙)小于2mol (?。┛赡艽笥?、等于或小于2mol
做出此判斷的理由是
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。
Ⅱ.若維持溫度不變,在一個(gè)與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生反應(yīng)
(5)開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較 (選填一個(gè)編號(hào))。
(甲)a<b (乙)a>b (丙) a=b (?。┎荒鼙容^a和b的大小
做出此判斷的理由是 。
【答案】(1)(1—a)mol。 (2)3a mol。 (3)2mol。(3 —3a)mol,當(dāng)3a>1時(shí),B的物質(zhì)的量小于2mol,當(dāng)3a == 1時(shí),B的物質(zhì)的量等于2mol,當(dāng)3a<1時(shí),B的物質(zhì)的量大于2mol,故答案選(?。?(4)a/(2—a) 或a/(2—a)×100% (5)由于溫度不變、體積不變,而(1)中容器的體積變小,故(5)小題中容器的壓力小于(1)小題中容器的壓力,有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
【解析】(1)由反應(yīng)方程式可知生成amolC必消耗amolA,故平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為(1—a)mol。
(2)由于初始狀態(tài)為(1)的3倍,故平衡時(shí)生成的C必為(1)的3倍,即生成C的物質(zhì)的量為3a mol。
(3)據(jù)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為3amol及(2)小題中A、B初始物質(zhì)的量知,A、B最初的物質(zhì)的量應(yīng)分別為3mol 、3mol,由于產(chǎn)物中已生成1molC,故x == (3—1)mol==2 mol。
平衡時(shí)A的物質(zhì)的量y ==(3 —3a)mol,B的物質(zhì)的量也為(3 —3a)mol,由平衡時(shí)B的物質(zhì)的量可知,當(dāng)3a>1時(shí),B的物質(zhì)的量小于2mol,當(dāng)3a == 1時(shí),B的物質(zhì)的量等于2mol,當(dāng)3a<1時(shí),B的物質(zhì)的量大于2mol,故答案選(?。?,理由如上橫線部分。
(4)在(3)的平衡混合物中再加入3molC,相當(dāng)于初始狀態(tài)時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為6mol、6mol,即為(3)小題中初始狀態(tài)的2倍,故可推知平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為6amol,平衡混合物的總物質(zhì)的量為(6—6a+ 6—6a +6a)mol ==(12—6a)mol,故C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為6amol/(12—6a)mol === a/(2—a) 或a/(2—a)×100%
(5)由于溫度不變、體積不變,而(1)中容器的體積變小,故(5)小題中容器的壓力小于(1)小題中容器的壓力,有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)a>b答案選(乙),理由如上橫線部分。
2. 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2molA和2molB,達(dá)到平衡后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 ( )
A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng))
C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC
【答案】AB
【解析】本題考查了上述“定溫、定容”條件下的等效平衡規(guī)律中的第2類等效平衡問題。首先把各選項(xiàng)中的C都折算成A和B,再與題干相比較。選項(xiàng)A中把“2molC”完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和2/3molB”,可設(shè)想分兩步進(jìn)行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與題干中比例一致,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再移走2/3molB,會(huì)使平衡逆向移動(dòng),A的物質(zhì)的量增加(但總物質(zhì)的量減?。?,故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%;選項(xiàng)B中所充入的“1molHe”不能改變各組分分壓,對(duì)平衡無影響,只需分析加入“2molA、1molB”的情況即可,其分析原理與選項(xiàng)A類似,故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)也大于a%;選項(xiàng)C中把“1molB和1molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和5/3molB”,也可假設(shè)分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再加入1/3molB,會(huì)使平衡正向移動(dòng),A的物質(zhì)的量減?。ǖ偽镔|(zhì)的量增加),故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%;選項(xiàng)D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4molA和4molB”,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。故符合題意的為AB。
【拔高】
3. Ⅰ、一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0。
(1)下列措施中能使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序號(hào))。[來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)
C.充入一定量氮?dú)?D.再加入一些鐵粉
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后,若保持容器體積不變時(shí),再通入一定量的CO2,使CO2的濃度成為原來的2倍,則CO2的轉(zhuǎn)化率將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
Ⅱ、在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中,建立下列化學(xué)平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),試分析和回答下列問題:
(1)可認(rèn)定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (選填序號(hào))。
A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2
D.1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵
(2)若上述化學(xué)平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始建立,達(dá)到平衡后,給平衡體系加壓(縮小容積、其他條件不變),則容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將 (填寫“不變”、“變小”或“變大”)。
【答案】Ⅰ、(1)A (2)不變 Ⅱ、(1)B、D (2)變大
【解析】 解答該題要注意以下三點(diǎn):
(1)根據(jù)CO與CO2的濃度比值關(guān)系得出平衡移動(dòng)的方向,然后再進(jìn)行判斷。
(2)增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定減小;轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化濃度比起始濃度。
(3)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量其變化與m總、n總均有關(guān)。
Ⅰ、(1)使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大,則需要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO2的濃度減小,CO的濃度增大, 比值增大。反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,A對(duì);反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),B錯(cuò);充入N2對(duì)平衡沒有影響,C錯(cuò);鐵粉的量的多少對(duì)平衡沒有影響,D錯(cuò)。
(2)增大CO2的濃度,反應(yīng)物中只有CO2為氣體,且反應(yīng)前后氣體體積相等。相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率不變。
Ⅱ、(1)因?yàn)樵诤銐喝萜髦羞M(jìn)行,壓強(qiáng)一直不變,A錯(cuò);當(dāng)v正(CO)=v逆(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,B對(duì);任何時(shí)刻生成的CO與H2物質(zhì)的量都相等,C錯(cuò);1 mol H—H鍵斷裂說明有1 mol H2反應(yīng),斷裂2 mol H—O鍵說明有1 mol H2O反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡,D對(duì)。
(2)原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對(duì)分子質(zhì)量為加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),H2O(g)(相對(duì)分子質(zhì)量為18)的含量增大,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大。
4.一定條件下存在反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),其正反應(yīng)放熱.現(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)?密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol?CO和1mol?H2O,在Ⅱ中充入1mol?CO2?和1mol?H2,在Ⅲ中充入2mol?CO?和2mol?H2O,700℃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、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同
B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
C. 容器Ⅰ中CO?的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多
D. 容器Ⅰ中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1
【答案】CD
【解析】A.容器Ⅰ中從正反應(yīng)開始到達(dá)平衡,容器Ⅱ中從逆反應(yīng)開始到達(dá),平衡建立的途徑不相同,無法比較反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤
B.容器Ⅲ中相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol?CO和1mol?H2O,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故容器Ⅲ中到達(dá)平衡時(shí)溫度更高,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,故B錯(cuò)誤;
C.容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),故容器Ⅰ中CO?的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多,故C正確;
D.溫度相同時(shí),容器I中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1,容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài),相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比兩容器相同溫度時(shí)容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率低,故容器Ⅰ中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2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)】
1.一定溫度下,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2molA和2molB,達(dá)到平衡后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( )
A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe
C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC
2.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)的量作如下調(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.均減小1 mol
3. 相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
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容器
起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
SO2
O2
SO3
Ar
達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化
甲
2
1
0
0
放出熱量:Q1
乙
1.8
0.9
0.2
0
放出熱量:Q2
丙
1.8
0.9
0.2
0.1
放出熱量:Q3
下列敘述正確的是( )
A.Q1=Q2=Q3=197 kJ
B.達(dá)到平衡時(shí),丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大
C.甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
D.若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1,則ΔH1>-197 kJ·mol-1
【鞏固】
1.在體積、溫度都相同的條件下,反應(yīng)2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2 mol;Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol。
以下敘述中不正確的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同
B.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相同
C.達(dá)平衡時(shí),Ⅰ途徑的反應(yīng)速率vA等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率vA
D.達(dá)平衡時(shí),Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的
2.在一恒溫、恒容的密閉容器中有如下平衡:H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始濃度均是0.10 mol·L-1,達(dá)到平衡時(shí)HI的濃度為0.16 mol·L-1。若H2和I2的起始濃度均變?yōu)?.20 mol·L-1,則平衡時(shí)H2的濃度是( )
A.0.16 mol·L-1 B.0.08 mol·L-1
C.0.04 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
3. 在相同溫度下,體積均為1 L的四個(gè)密閉容器中,保持溫度和容積不變,以四種不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1)。
容器
甲
乙
丙
丁
起始投料量
2molSO2+
1molO2
1molSO2+
0.5molO2
2molSO3
2molSO2+
2molO2
反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ)
a
b
c
d
平衡時(shí)c(SO3)(mol·L-1)
e
f
g
h
下列關(guān)系正確的是( )
A.a(chǎn)=c;e=g B.a(chǎn)>2b;e>2f
C.a(chǎn)>d;e>h D.c+98.3e>196.6
【提高】
1. SiCl4在室溫下為無色液體,易揮發(fā),有強(qiáng)烈的刺激性。如SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3,再經(jīng)氫氣還原生成高純硅。一定條件下,在20 L恒容密閉容器中發(fā)生SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應(yīng):3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。2 min后達(dá)到平衡,H2與SiHCl3的物質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol·L-1和0.2 mol·L-1。
(1)從反應(yīng)開始到平衡,v(SiCl4)=________。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________,溫度升高,K值增大,則Q________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若平衡后再向容器中充入與起始時(shí)等量的SiCl4和H2(假設(shè)Si足量),當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),與原平衡相比較,H2的體積分?jǐn)?shù)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)原容器中,通入H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________。
(5)平衡后,將容器的體積縮為10 L,再次達(dá)到平衡時(shí),H2的物質(zhì)的量濃度范圍為________。
(6)圖中x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù),a、b表示不同的壓強(qiáng),則壓強(qiáng)a________b(填“>”、“<”或“=”)。
2.在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g),已知加入1 mol A和3 mol B,且達(dá)到平衡后,生成a mol C。
(1) 達(dá)到平衡時(shí),C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是________(用字母a表示)。
(2) 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B,達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量為________ mol(用字母a表示),此時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3) 在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣體中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則還應(yīng)加入C________ mol。
3.恒溫、恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g) C(g)
(1) 若開始時(shí)放入1molA和1molB,到達(dá)平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為 mol。
(2)若開始時(shí)放入3molA和3 molB,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為 mol。
(3)若開始時(shí)放入xmolA、2 molB和1molC,到達(dá)平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x = mol,y = mol
平衡時(shí),B的物質(zhì)的量 (選填一個(gè)編號(hào))。
(甲)大于2mol (乙)等于2mol
(丙)小于2mol (丁)可能大于,等于或小于2mol
作出判斷的理由是 。
(4) 若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。
Ⅱ. 若維持溫度不變,在一個(gè)與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。
(5) 開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較 (選填一個(gè)編號(hào))。
(甲)a<b (乙)a>b
(丙)a=b (丁)不能比較a和b的大小
作出此判斷的理由是 。
【答案】
【基礎(chǔ)】AB C C
【鞏固】C C B
【提高】1.(1)0.075 mol·L-1·min-1(2)