高中教案教案
發(fā)表時間:2020-10-21《化學(xué)平衡常數(shù)》教案分析。
《化學(xué)平衡常數(shù)》教案分析
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1、化學(xué)平衡常數(shù)的概念
2、運用化學(xué)平衡常數(shù)對化學(xué)反應(yīng)進行的程度判斷
3、運用化學(xué)平衡常數(shù)進行計算,轉(zhuǎn)化率的計算
【學(xué)習(xí)過程】:
[引言]當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,反應(yīng)物和生成物的濃度之間有怎樣的定量關(guān)系,請完成44頁[問題解決],你能得出什么結(jié)論?
一、化學(xué)平衡常數(shù)
1、定義:在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))
2、表達(dá)式:對于一般的可逆反應(yīng),mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時,K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)
閱讀45頁表2-7,你能得出什么結(jié)論?
3、平衡常數(shù)的意義:
(1)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。
K值越大,表示反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大;
K值越小,表示反應(yīng)進行得越不完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。
(2)判斷正在進行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進行:
對于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定的溫度下的任意時刻,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系:Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B),叫該反應(yīng)的濃度商。
Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行
Qc=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行
(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)
若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
閱讀45頁表2-8、2-9,你能得出哪些結(jié)論?
二、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個問題:
1、化學(xué)平衡常數(shù)只與有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。
2、在平衡常數(shù)表達(dá)式中:水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)
3、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)
例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常數(shù)為K3;
寫出K1和K2的關(guān)系式:K1=K22。
寫出K2和K3的關(guān)系式:K2·K3=1。
寫出K1和K3的關(guān)系式:K1·K32=1。
三、某個指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
轉(zhuǎn)化率越大,反應(yīng)越完全!
四、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算:閱讀46頁例1和例2。完成47頁問題解決。
【課堂練習(xí)】:
1、設(shè)在某溫度時,在容積為1L的密閉容器內(nèi),把氮氣和氫氣兩種氣體混合,反應(yīng)后生成氨氣。實驗測得,當(dāng)達(dá)到平衡時,氮氣和氫氣的濃度各為2mol/L,生成氨氣的濃度為3mol/L,求這個反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)和氮氣、氫氣在反應(yīng)開始時的濃度。
(答案:K=0.5625氮氣、氫氣在反應(yīng)開始時的濃度分別為3.5mol/L和6.5mol/L)
2、現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的起始濃度均為2mol/L經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=2.60,試判斷,
(1)當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為50%時,該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),若未達(dá)到,哪個方向進行?
(2)達(dá)平衡狀態(tài)時,CO的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少?
(3)當(dāng)CO的起始濃度仍為2mol/L,H2O的起始濃度為6mol/L時,CO的轉(zhuǎn)化率為多少?
(答案:(1)不平衡,反應(yīng)向正方向進行,(2)61.7%(3)86.5%)www.lvshijia.net
3、在一定體積的密閉容器中,進行如下反應(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)系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
⑴該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2);
⑵該反應(yīng)為吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);
⑶下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是B
A、容器中壓強不變B、混合氣體中c(CO)不變
C、混合氣體的密度不變D、c(CO)=c(CO2)
E、化學(xué)平衡常數(shù)K不變F、單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H2O的分子數(shù)相等
⑷某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),試判此時的溫度為830℃。
精選閱讀
高考化學(xué)知識點:化學(xué)平衡常數(shù)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供高考化學(xué)知識點:化學(xué)平衡常數(shù),僅供參考,歡迎大家閱讀。
高考化學(xué)知識點:化學(xué)平衡常數(shù)
1、化學(xué)平衡常數(shù)
(1)化學(xué)平衡常數(shù)的化學(xué)表達(dá)式
(2)化學(xué)平衡常數(shù)表示的意義
平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進行的程度大小,K值越大,反應(yīng)進行越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高,反之則越低。
2、有關(guān)化學(xué)平衡的基本計算
(1)物質(zhì)濃度的變化關(guān)系
反應(yīng)物:平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度
生成物:平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度
其中,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中物質(zhì)的計量數(shù)之比。
(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率():=100%
(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應(yīng),在計算時經(jīng)常用到阿伏加德羅定律的兩個推論:
恒溫、恒容時:恒溫、恒壓時:n1/n2=V1/V2
(4)計算模式
濃度(或物質(zhì)的量)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
起始mnOO
轉(zhuǎn)化axbxcxdx
平衡m-axn-bxcxdx
(A)=(ax/m)100%
(C)=100%
(3)化學(xué)平衡計算的關(guān)鍵是準(zhǔn)確掌握相關(guān)的基本概念及它們相互之間的關(guān)系?;瘜W(xué)平衡的計算步驟,通常是先寫出有關(guān)的化學(xué)方程式,列出反應(yīng)起始時或平衡時有關(guān)物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量,然后再通過相關(guān)的轉(zhuǎn)換,分別求出其他物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。概括為:建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。說明:
①反應(yīng)起始時,反應(yīng)物和生成物可能同時存在;
②由于起始濃度是人為控制的,故不同的物質(zhì)起始濃度不一定是化學(xué)計量數(shù)比,若反應(yīng)物起始濃度呈現(xiàn)計量數(shù)比,則隱含反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等,且平衡時反應(yīng)物的濃度成計量數(shù)比的條件。
③起始濃度,平衡濃度不一定呈現(xiàn)計量數(shù)比,但物質(zhì)之間是按計量數(shù)反應(yīng)和生成的,故各物質(zhì)的濃度變化一定成計量數(shù)比,這是計算的關(guān)鍵。
化學(xué)平衡常數(shù)知識點總結(jié)分享到這里,更多內(nèi)容請關(guān)注高考化學(xué)知識點欄目。
化學(xué)平衡
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(zhǔn)備,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進入課堂環(huán)境中來,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“化學(xué)平衡”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第二章《化學(xué)平衡》單元能力測試題
可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1C—12O—16
一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分。每小題只有一個答案符合題意。)
1、下列四個數(shù)據(jù)是在不同條件下測出的合成氨反應(yīng)的速率,其中最快的是( )
A.V(H2)=0.1mol/(Lmin)B.V(N2)=0.1mol/(Lmin)
C.V(NH3)=0.15mol/(Lmin)D.V(N2)=0.002mol/(Ls)
2、工業(yè)上合成氨時一般采用500℃左右的溫度,其原因是(?。?br>
①適當(dāng)提高NH3的合成速率②適當(dāng)提高H2或NH3的轉(zhuǎn)化率
③提高NH3的產(chǎn)率④催化劑在500℃左右活性最大
A①B①④C②③D①②③④
3、在已經(jīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的體系中,如果下列量發(fā)生變化,其中一定能表明平衡移動的是(?。?br>
A反應(yīng)混和物的濃度B反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
C正、逆反應(yīng)速率D反應(yīng)混和物的壓強
4、對已達(dá)到平衡的反應(yīng):2X(g)+Y(g)2Z(g),減小壓強時,對反應(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
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
C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動
5、在下列平衡體系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入O2,則化學(xué)平衡(?。?br>
A向左移B向右移動C不移動D無法判斷
6、已知反應(yīng)3A(g)+B(g)C(s)+4D(g)(正反應(yīng)放熱),右圖中a、b表示一定條件下,D的體積分?jǐn)?shù)隨時間t的變化情況。若要使曲線b變?yōu)榍€a,
可采取的措施是(?。?br>
①增大B的濃度②升高反應(yīng)溫度
③縮小反應(yīng)容器的體積加壓)④加入催化劑
A①②B①③C②③D③④
7、下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是(?。?br>
A開啟啤酒瓶后,瓶中馬上泛起大量泡沫
B由H2、I2(g)、HI組成的平衡體系,加壓后顏色加深
C實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
D工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率
8、在一個密閉容器中用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下的反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時若A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則此時A的轉(zhuǎn)化率為( )
A50%B60%C40%D70%
9、在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng):
A(S)+3B(g)2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是( )
A、混合氣體的壓強不隨時間變化B、B的生成速率和D的反應(yīng)反應(yīng)速率為3︰1
C、混合氣體的密度不隨時間變化D.B、C、D的分子數(shù)之比為3︰2︰1
10、對于熱化學(xué)方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng));描述有如下四個圖象,其中正確的是(y表示SO2的含量)()
ABCD
11、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,A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變,對平行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1molD均減少1mol
12、在一化學(xué)平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)A的轉(zhuǎn)化率(αA%)同壓強(Pa)、溫度(T)的關(guān)系如圖,分析下圖可以得出的正確結(jié)論是(?。?br>
二、填空題(本題包括3小題,每空2分,共36分)
13、有A、B兩個容器,A容器保持體積不變,B容器有一活塞可上下滑動,以保持內(nèi)外壓強相等。在一定溫度下,將體積比為2:1的等量SO2和O2充入初始體積相同的A、B兩容器進行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),試用“>、<、=”符號填寫下列空白。
⑴反應(yīng)開始時生成SO3的速率VA______VB,反應(yīng)進行中生成SO3的速率VA______VB;
⑵達(dá)平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率αA______αB,兩容器內(nèi)的壓強PA______PB;
⑶達(dá)平衡后,向容器中分別通入等量的原反應(yīng)氣體,再次達(dá)到平衡時,A容器中SO3的體積
分?jǐn)?shù)將__________,B容器中SO3的體積分?jǐn)?shù)將__________(填“增大、減小或不變”)。
14、將等物質(zhì)的量的氫氣和碘蒸氣放入密閉容器中進行反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)(正反應(yīng)放熱),反應(yīng)經(jīng)過5分鐘測得碘化氫的濃度為0.5mol/L,碘蒸氣的濃度為0.25mol/L。請?zhí)顚懸韵碌目瞻祝?br>
(1)v(HI)=;v(H2)=;氫氣的起始濃度=。
(2)若上述反應(yīng)達(dá)到平衡時,則平衡濃度c(HI)、c(I2)、c(H2)的關(guān)系是(填“相等“2︰1︰1”或“均為恒量”)
(3)若升高溫度,則混和氣體的總物質(zhì)的量(填“增大”、“減小”或“不變”)
15、在80℃時,將0.20mol的四氧化二氮氣體充入1L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下數(shù)據(jù):
時間(s)
濃度(molL-1)020406080100
c(N2O4)0.20C10.10C3AB
c(NO2)0.000.12C20.220.220.22
根據(jù)本題內(nèi)容和表格中提供的數(shù)據(jù)填空(C1、C2、C3、A、B表示相應(yīng)的濃度)請回答下列各小題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;達(dá)到平衡時四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為%,表中C2C3A(填“<”、“>”、“=”)
(2)20s時,四氧化二氮的濃度C1=molL-1,在s~20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為。
(3)若在相同情況下是初向該容器充入的是二氧化氮氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),二氧化氮的起始濃度是molL-1。
三、計算題(14分)
16、五氧化二氮是一種白色固體,熔點30℃,升溫時易液化和氣化,并發(fā)生分解反應(yīng):
N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
在0.5L的密閉容器中,將2.5molN2O5加熱氣化,并按上式分解,當(dāng)在某溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時,氧氣的平衡濃度為4.4mol/L,N2O3的平衡濃度為1.6mol/L,計算:
(1)N2O5的分解率是。
(2)N2O的平衡濃度。
高二(上)第二章《化學(xué)平衡》單元能力測
試題答案
一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分。每小題只有一個答案符合題意)
123456789101112
DBBCBDBCCDCA
二、填空題(本題包括3小題,每空2分,共36分)
13、(1)=,<;(2)<,<;(3)增大,不變
14、(1)0.1mol/(Lmin),0.05mol/(Lmin),0.5mol/L(2)均為恒量(3)不變
15、(1)N2O42NO255%=
(2)0.143.00×10-3mol(Ls)-1(不寫單位不給分)
(3)0.40
三、計算題(14分)
16、(1)60%(2)1.4mol/L
《化學(xué)平衡》學(xué)案
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“《化學(xué)平衡》學(xué)案”相信能對大家有所幫助。
《化學(xué)平衡》學(xué)案一、高考目標(biāo)
1.知識目標(biāo):
(1)了解化學(xué)平衡建立的過程。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算。
(2)理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律。
2.能力目標(biāo)
(1)通過實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案,分析實驗現(xiàn)象,獲取有價值信息的能力;
(2)培養(yǎng)學(xué)生分析處理實驗數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中獲取信息、總結(jié)規(guī)律的能力;
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)體驗化學(xué)實驗對化學(xué)理論發(fā)展的貢獻(xiàn);
(2)通過化學(xué)平衡的相對性認(rèn)識事物的相對性。
二、重點、難點內(nèi)容解析
重點:化學(xué)平衡過程的建立。
難點:(1)理解平衡移動原理的涵義;
(2)學(xué)會等效平衡一類問題的處理。
三、導(dǎo)學(xué)提綱
第一講:化學(xué)反應(yīng)進行的限度
一.化學(xué)平衡狀態(tài)及特征
1.化學(xué)平衡狀態(tài)是指。
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
(1)“逆”:化學(xué)平衡研究的對象是,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率必小于。
(2)“動”:即化學(xué)平衡是,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進行。類似的體系還有哪些?
(3)“等”:是指,必須用同一物質(zhì)來表示,這是化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征。
(4)“定”:由于,平衡混合物中各組分的濃度及體積(或質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
(5)“變”:外界條件改變導(dǎo)致,原化學(xué)平衡被破壞,從而發(fā)生平衡移動直至建立新平衡。
[典型例題].化學(xué)平衡的標(biāo)志和判斷先做《創(chuàng)新設(shè)計》P133典范1、跟蹤1、2。總結(jié)本類型的做答規(guī)律
二.化學(xué)平衡常數(shù)
1、分別寫出反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl、CH3COOH+NH3H2OCH3COONH4+H2O平衡常數(shù)表達(dá)式:、。
思考:2、平衡常數(shù)的意義3、平衡常數(shù)的影響因素
4、互為可逆的兩個化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)之積有何關(guān)系?總反應(yīng)與各分步反應(yīng)的平衡常數(shù)(K總、K1、K2、K3)有何關(guān)系?一定溫度下,一個化學(xué)反應(yīng)是否只有一個化學(xué)平衡常數(shù)?
三.影響化學(xué)平衡的條件與平衡移動原理
思考:影響化學(xué)平衡移動的條件有哪些?為什么是這些因素?它們是如何影響的?從理論上給出解釋。
條件的變化V正、V逆變化平衡移動的方向理論解釋
濃度增大反應(yīng)物的濃度
減少生成物的濃度
減少反應(yīng)物的濃度
增大生成物的濃度
壓強2NO2(g)N2O4(g)
增大
減小
溫度2NO2N2O4△H0
升高
降低
以N2+3H22NH3△H0畫出增大反應(yīng)物的濃度、減少反應(yīng)物的濃度、加壓、減壓、升溫、降溫的平衡移動圖像
四.平衡轉(zhuǎn)化率
1、對于反應(yīng)aA(氣)+bB(氣)cC(氣)+dD(氣),反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式;
2、在一個容積為2L的容器中,對于可逆反應(yīng)2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣),SO2和O2起始時的物質(zhì)的量分別為20mol和10mol,達(dá)到平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為80%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。
3、對于反應(yīng)aA(氣)+bB(氣)cC(氣)+dD(氣),
(1)、增加A物質(zhì),則B的轉(zhuǎn)化率;A物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。
(2)、若起始時物質(zhì)的量之比A:B=1:1,則A和B的轉(zhuǎn)化率之比=;
若起始時物質(zhì)的量之比A:B=a:b,則A和B的轉(zhuǎn)化率之比=;
(3)、若a+bc+d,在反應(yīng)達(dá)平衡的基礎(chǔ)上,以起始時物質(zhì)的量之比投入A和B,則A和B的轉(zhuǎn)化率
若a+b=c+d,在反應(yīng)達(dá)平衡的基礎(chǔ)上,以起始時物質(zhì)的量之比投入A和B,則A和B的轉(zhuǎn)化率
若a+bc+d,在反應(yīng)達(dá)平衡的基礎(chǔ)上,以起始時物質(zhì)的量之比投入A和B,則A和B的轉(zhuǎn)化率
五.對于氣體反應(yīng)的平衡體系,有以下幾種情況,以N2+3H22NH3為例分析:
a.恒容時,(1)充入N2或H2,平衡;(2)充入Ar,平衡;
b.恒壓時,充入Ar,平衡。
六.平衡圖象
解題思路點撥:先看面,即橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義;再看線,是恒溫線還是恒壓線或者其它意思;最后看點即拐點、交點等,還要做適當(dāng)?shù)妮o助線。聯(lián)系化學(xué)平衡移動及反應(yīng)速率的有關(guān)來解決。
跟蹤練習(xí):《創(chuàng)新設(shè)計》P140典例示范2;跟蹤演練4、5
七.等效平衡
(1)在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)對同一可逆反應(yīng),無論反應(yīng)從何處開始均可達(dá)到平衡且任何同一個的組分的含量相同,這樣的平衡互稱為等效平衡。
(2)等效平衡的規(guī)律
“兩類反應(yīng)”即前后氣體體積數(shù)相等和前后氣體體積數(shù)不相等;“兩種容器”即恒溫恒容、恒溫恒壓。
解題思路:①對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的反應(yīng)
A定溫、定容時.,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相等就可以建立等效平衡。
B.定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。
②對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng)
不論定溫、定容時還是定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。
(3)等效平衡的建立
一般通過建立假想平衡狀態(tài)去比較分析新舊平衡,以下例來說明
在一密閉容器中充入1molNO2建立如下平衡:2NO2N2O4,測得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%。容積和溫度不變的條件下再充入1molNO2,待新平衡建立時,又測得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%則a、b的大小關(guān)系為
解此類題一般建立如下思維模型:
由于壓縮,平衡Ⅱ向右移動達(dá)到平衡Ⅲ時轉(zhuǎn)化率增大,必有a1%b%,又由于相同條件下平衡Ⅰ與平衡Ⅱ等效,即轉(zhuǎn)化率相等a1%=a%,所以a%b%,即ab
化學(xué)平衡狀態(tài)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?下面是小編為大家整理的“化學(xué)平衡狀態(tài)”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
§3.2化學(xué)平衡
(2化學(xué)平衡狀態(tài))
【歸納與整理】
一、可逆反應(yīng)
1.概念:在條件下,既能向方向進行,同時又能向方向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。
2.表示:采用“”表示,如:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
3.特點:可逆反應(yīng)在同一體系中同時進行??赡娣磻?yīng)進行一段時間后,一定會達(dá)到狀態(tài)
二、化學(xué)平衡狀態(tài)
在下的反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的(溶液中表現(xiàn)為)保持恒定的狀態(tài)。
在平衡時,反應(yīng)物和生成物均處于中,反應(yīng)條件不變,反應(yīng)混合物的所有反應(yīng)物和生成物的或保持不變
三、化學(xué)平衡的特征
1.逆:研究對象必須是反應(yīng)
2.動:化學(xué)平衡是平衡,即當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍都在進行(可通過
證明)
3.等:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率0
4.定:反應(yīng)混合物中,各組分的或保持一定
5.變:化學(xué)平衡狀態(tài)是有條件的、相對的、暫時的,改變影響平衡的條件,平衡會被破壞,直至達(dá)到新的平衡。
6.同:在恒溫恒容時,根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計量關(guān)系,采用極限思維的方法,換算成反應(yīng)物或生成物后,若對應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同時,達(dá)到平衡后平衡狀態(tài)相同。無論投料從反應(yīng)物開始、從生成物開始、還是從反應(yīng)物和生成物同時開始。
四、化學(xué)平衡的標(biāo)志
1.本質(zhì)標(biāo)志
對給定的反應(yīng):mA+nBpC+qD(A、B、C、D均為氣體),當(dāng)v正=v逆時,有:
即:
2.等價標(biāo)志
(1)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率不再隨時間發(fā)生變化。
(2)體系中各組成的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。
(3)對同一物質(zhì),單位時間內(nèi)該物質(zhì)所代表的正反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度和所代表的逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度相等。
(4)對同一反應(yīng)而言,一種物質(zhì)所代表的正反應(yīng)速率,和另一物質(zhì)所代表的逆反應(yīng)速率的比值等于它們的化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。
3.特殊標(biāo)志
“特殊標(biāo)志”是指在特定環(huán)境、特定反應(yīng)中,能間接衡量某一可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。離開上述界定,它們不能作為一般反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡的判斷依據(jù)。
(1)壓強
①對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)有變化的可逆反應(yīng),當(dāng)體系總壓強不變時,可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)等。
②對于化學(xué)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)沒有變化的可逆反應(yīng),當(dāng)體系總壓強不變時,可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。如:H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)等。
(2)氣體平均摩爾質(zhì)量
數(shù)學(xué)表達(dá)式:
①均為氣體參與的可逆反應(yīng):
當(dāng)△n(g)≠0,一定時,可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡.如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、
2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
當(dāng)△n(g)=0,為一定時,可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡。如:
H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
②有非氣體參與的可逆反應(yīng),需具體問題具體分析:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)根據(jù)①進行判斷
CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)根據(jù)①進行判斷
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
(3)氣體密度
數(shù)學(xué)表達(dá)式:
恒容:總為恒值,不能作平衡標(biāo)志
①各組分均為氣體△n(g)=0.總為恒值,不能作平衡標(biāo)志
△n(g)≠0.為一定值時,則可作為標(biāo)志
恒容:為一定值時,一般可作標(biāo)志
恒壓:△n(g)=0.為一定值時,一般可作標(biāo)志
(4)體系中氣體的顏色
有色氣體參加反應(yīng)的平衡體系的顏色觀察,往往與觀察的角度和具體的操作方法有關(guān)。
〖例1〗如右圖所示,針筒中充有50mLNO2
(2NO2N2O4),并建立了相應(yīng)的平衡。
⑴當(dāng)迅速地將針筒里的氣體壓縮至25mL,
此時從a方向觀察到的混合體系的顏色
變化是;若從b方向觀察
到的顏色變化是。試通過
分析,說明從a、b不同角度觀察到的
顏色變化表征了何種物理量在此加壓
過程中的變化特點:
a方向,b方向。
⑵若緩緩將針筒里的氣體壓縮至25mL,則從a方向觀察到的顏色變化是。
⑶若在⑴操作條件下所得平衡體系的平均相對分子質(zhì)量為1;⑵的操作條件下的平衡體系的平均相對分子質(zhì)量為2,則1和2的關(guān)系是12。
〖例2〗在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中進行可逆反應(yīng):N2+3H22NH3。該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________________
A.3v(H2,正)=2v(NH3,逆)
B.單位時間生成mmolN2的同時生成3mmolH2
C.N2、H2、NH3各物質(zhì)濃度不再隨時間而變化
D.容器內(nèi)的總壓強不再隨時間而變化
E.混合氣體的密度不再隨時間變化
F.單位時間內(nèi)N-H鍵的形成和斷開的數(shù)目相等
G.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1∶3∶2
H.2c(N2)=c(NH3)
〖例3〗下列方法中可以證明2HIH2+I2(g)已達(dá)平衡的是________________
A.單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI
B.一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂
C.分子組成HI%=I2%
C.速率v(H2)=v(I2)=v(HI)/2
E.c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
F.溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化
G.條件一定,混合氣體的平均分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
H.溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化
I.溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化
〖例4〗下列說法中能說明2NO2N2O4已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________
A.溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化
B.溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化
C.條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
D.溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化
E.溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化
【基本練習(xí)】
1.當(dāng)反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)到平衡后,向容器中加入一定量的18O2,經(jīng)過一段時間后18O存在于
A.SO3中B.剩余的O2中C.剩余的SO2中D.SO2、SO3、O2中都有
2.(2000年春,20)在一定溫度下,反應(yīng)A2(g)十B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是:()
A.單位時間生成nmol的A2同時生成nmol的AB
B.容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化
C.單位時間生成2nmol的AB同時生成nmol的B2
D.單位時間生成nmol的A2同時生成nmol的B2
3.可逆反應(yīng):2NO22NO+O2在密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2
②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時,生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥
3.在等溫等容的條件下,能說明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
A.體系的總壓B.混合氣體的平均分子量
C.反應(yīng)物B的濃度D.混合氣體的總物質(zhì)的量
4.可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3,正反應(yīng)速度分別用、、[molL-1min-1]表示,逆反應(yīng)速度分別用、、[molL-1min-1]表示。當(dāng)達(dá)到平衡時正確的關(guān)系是
A.=B.=C.=D.=2
5.恒溫、恒壓下,nmolA和1molB在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)一段時間后達(dá)到平衡,生成amolC。則下列說法中正確的是:
A.物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比為1:2
B.當(dāng)v正A.=2v逆(C)時,可斷定反應(yīng)達(dá)到平衡
C.若起始時放入3nmolA和3molB,則達(dá)平衡時生成3amolC
D.起始時刻和達(dá)平衡后容器中的壓強比為(1+n):(1+n-)
6.有可逆反應(yīng)C(g)+H2OH2(g)+CO(g)處于平衡狀態(tài),當(dāng)平衡向左移動時,混和氣體相對平均分子量變化正確的是下列選項中的
A.增大B.減小C.不變D.前三種均有可能
7.反應(yīng):NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)已達(dá)平衡。若增大壓強,平衡移動,但混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。下列說法正確的是
A.原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為30
B.原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為28
C.起始時,NH3與CO2的體積比為13:14
D.起始時,NH3與CO2的體積比為14:15
參考答案
1【解析】C
2【解析】A
3【解析】BC
4【解析】A
5【解析】C,
6【解析】D
7【解析】A