小學(xué)語(yǔ)文微課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-27《化學(xué)平衡》學(xué)案。
俗話(huà)說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫(xiě)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(duì)大家有所幫助。
《化學(xué)平衡》學(xué)案一、高考目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
(1)了解化學(xué)平衡建立的過(guò)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(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
(2)理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。
2.能力目標(biāo)
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,獲取有價(jià)值信息的能力;
(2)培養(yǎng)學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)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(jià)值觀
(1)體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)理論發(fā)展的貢獻(xiàn);
(2)通過(guò)化學(xué)平衡的相對(duì)性認(rèn)識(shí)事物的相對(duì)性。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容解析
重點(diǎn):化學(xué)平衡過(guò)程的建立。
難點(diǎn):(1)理解平衡移動(dòng)原理的涵義;
(2)學(xué)會(huì)等效平衡一類(lèi)問(wèn)題的處理。
三、導(dǎo)學(xué)提綱
第一講:化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(duì)象是,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率必小于。
(2)“動(dòng)”:即化學(xué)平衡是,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進(jìn)行。類(lèi)似的體系還有哪些?
(3)“等”:是指,必須用同一物質(zhì)來(lái)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(dòng)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(jì)》P133典范1、跟蹤1、2??偨Y(jié)本類(lèi)型的做答規(guī)律
二.化學(xué)平衡常數(shù)
1、分別寫(xiě)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(gè)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(gè)化學(xué)反應(yīng)是否只有一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)?
三.影響化學(xué)平衡的條件與平衡移動(dòng)原理
思考:影響化學(xué)平衡移動(dòng)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(dòng)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(qiáng)2NO2(g)N2O4(g)
增大
減小
溫度2NO2N2O4△H0
升高
降低
以N2+3H22NH3△H0畫(huà)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(dòng)圖像
四.平衡轉(zhuǎn)化率
1、對(duì)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(gè)容積為2L的容器中,對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣),SO2和O2起始時(shí)的物質(zhì)的量分別為20mol和10mol,達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為80%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。
3、對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)物質(zhì)的量之比投入A和B,則A和B的轉(zhuǎn)化率
五.對(duì)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(shí),(1)充入N2或H2,平衡;(2)充入Ar,平衡;
b.恒壓時(shí),充入Ar,平衡。
六.平衡圖象
解題思路點(diǎn)撥:先看面,即橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義;再看線(xiàn),是恒溫線(xiàn)還是恒壓線(xiàn)或者其它意思;最后看點(diǎn)即拐點(diǎn)、交點(diǎn)等,還要做適當(dāng)?shù)妮o助線(xiàn)。聯(lián)系化學(xué)平衡移動(dòng)及反應(yīng)速率的有關(guān)來(lái)解決。
跟蹤練習(xí):《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》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(duì)同一可逆反應(yīng),無(wú)論反應(yīng)從何處開(kāi)始均可達(dá)到平衡且任何同一個(gè)的組分的含量相同,這樣的平衡互稱(chēng)為等效平衡。
(2)等效平衡的規(guī)律
“兩類(lèi)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(duì)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(shí).,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)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(shí),改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)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(duì)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(shí)還是定溫、定壓時(shí),改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)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(guò)建立假想平衡狀態(tài)去比較分析新舊平衡,以下例來(lái)說(shuō)明
在一密閉容器中充入1molNO2建立如下平衡:2NO2N2O4,測(cè)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(shí),又測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%則a、b的大小關(guān)系為
解此類(lèi)題一般建立如下思維模型:
由于壓縮,平衡Ⅱ向右移動(dòng)達(dá)到平衡Ⅲ時(shí)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
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化學(xué)平衡
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第二章《化學(xué)平衡》單元能力測(cè)試題
可能用到的相對(duì)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(gè)答案符合題意。)
1、下列四個(gè)數(shù)據(jù)是在不同條件下測(cè)出的合成氨反應(yīng)的速率,其中最快的是(?。?br>
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(shí)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(dòng)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(qiáng)
4、對(duì)已達(dá)到平衡的反應(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)方向移動(dòng)
D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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(dòng)C不移動(dòng)D無(wú)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(shí)間t的變化情況。若要使曲線(xiàn)b變?yōu)榍€(xiàn)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(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是(?。?br>
A開(kāi)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(shí)驗(yàn)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(guò)程中使用過(guò)量的空氣以提高二氧化硫的利用率
8、在一個(gè)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(shí)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(shí)A的轉(zhuǎn)化率為(?。?br>
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(shí),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(qiáng)不隨時(shí)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(shí)間變化D.B、C、D的分子數(shù)之比為3︰2︰1
10、對(duì)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(gè)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(shí),A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變,對(duì)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(?。?br>
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(qiáng)(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( )
二、填空題(本題包括3小題,每空2分,共36分)
13、有A、B兩個(gè)容器,A容器保持體積不變,B容器有一活塞可上下滑動(dòng),以保持內(nèi)外壓強(qiáng)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(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),試用“>、<、=”符號(hào)填寫(xiě)下列空白。
⑴反應(yīng)開(kāi)始時(shí)生成SO3的速率VA______VB,反應(yīng)進(jìn)行中生成SO3的速率VA______VB;
⑵達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率αA______αB,兩容器內(nèi)的壓強(qiáng)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(shí),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(jìn)行反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)(正反應(yīng)放熱),反應(yīng)經(jīng)過(guò)5分鐘測(cè)得碘化氫的濃度為0.5mol/L,碘蒸氣的濃度為0.25mol/L。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下的空白:
(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(shí),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(shí),將0.20mol的四氧化二氮?dú)怏w充入1L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):
時(shí)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(qǐng)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(shí)四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為%,表中C2C3A(填“<”、“>”、“=”)
(2)20s時(shí),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?dú)怏w,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(jì)算題(14分)
16、五氧化二氮是一種白色固體,熔點(diǎn)30℃,升溫時(shí)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(shí),氧氣的平衡濃度為4.4mol/L,N2O3的平衡濃度為1.6mol/L,計(jì)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(cè)
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(gè)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(xiě)單位不給分)
(3)0.40
三、計(jì)算題(14分)
16、(1)60%(2)1.4mol/L
化學(xué)平衡狀態(tài)
俗話(huà)說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)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(lè)趣,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編為大家整理的“化學(xué)平衡狀態(tài)”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)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(jìn)行,同時(shí)又能向方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng)。
2.表示:采用“”表示,如:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
3.特點(diǎn):可逆反應(yīng)在同一體系中同時(shí)進(jìn)行??赡娣磻?yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,一定會(huì)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(shí),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(duì)象必須是反應(yīng)
2.動(dòng):化學(xué)平衡是平衡,即當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍都在進(jìn)行(可通過(guò)
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(duì)的、暫時(shí)的,改變影響平衡的條件,平衡會(huì)被破壞,直至達(dá)到新的平衡。
6.同:在恒溫恒容時(shí),根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)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(duì)應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同時(shí),達(dá)到平衡后平衡狀態(tài)相同。無(wú)論投料從反應(yīng)物開(kāi)始、從生成物開(kāi)始、還是從反應(yīng)物和生成物同時(shí)開(kāi)始。
四、化學(xué)平衡的標(biāo)志
1.本質(zhì)標(biāo)志
對(duì)給定的反應(yīng):mA+nBpC+qD(A、B、C、D均為氣體),當(dāng)v正=v逆時(shí),有:
即:
2.等價(jià)標(biāo)志
(1)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率不再隨時(shí)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(duì)同一物質(zhì),單位時(shí)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(duì)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(jì)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(kāi)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(qiáng)
①對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)有變化的可逆反應(yīng),當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時(shí),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(duì)于化學(xué)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)沒(méi)有變化的可逆反應(yīng),當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時(shí),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(shí),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(shí),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(wèn)題具體分析:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)根據(jù)①進(jìn)行判斷
CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)根據(jù)①進(jìn)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(shí),則可作為標(biāo)志
恒容:為一定值時(shí),一般可作標(biāo)志
恒壓:△n(g)=0.為一定值時(shí),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(shí)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(guò)
分析,說(shuō)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(guò)程中的變化特點(diǎn):
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(duì)分子質(zhì)量為1;⑵的操作條件下的平衡體系的平均相對(duì)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(jìn)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(shí)間生成mmolN2的同時(shí)生成3mmolH2
C.N2、H2、NH3各物質(zhì)濃度不再隨時(shí)間而變化
D.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化
E.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化
F.單位時(shí)間內(nèi)N-H鍵的形成和斷開(kāi)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(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolHI
B.一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)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(shí),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(shí),混合氣體的顏色不再變化
I.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再變化
〖例4〗下列說(shuō)法中能說(shuō)明2NO2N2O4已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________
A.溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
B.溫度和體積一定時(shí),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(duì)分子質(zhì)量不再變化
D.溫度和體積一定時(shí),混合氣體的顏色不再變化
E.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),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(guò)一段時(shí)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(shí)間生成nmol的A2同時(shí)生成nmol的AB
B.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
C.單位時(shí)間生成2nmol的AB同時(shí)生成nmol的B2
D.單位時(shí)間生成nmol的A2同時(shí)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(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí),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(duì)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(shuō)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(shí)正確的關(guān)系是
A.=B.=C.=D.=2
5.恒溫、恒壓下,nmolA和1molB在一個(gè)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(shí)間后達(dá)到平衡,生成amolC。則下列說(shuō)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(shí),可斷定反應(yīng)達(dá)到平衡
C.若起始時(shí)放入3nmolA和3molB,則達(dá)平衡時(shí)生成3amolC
D.起始時(shí)刻和達(dá)平衡后容器中的壓強(qiáng)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(dòng)時(shí),混和氣體相對(duì)平均分子量變化正確的是下列選項(xiàng)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(qiáng),平衡移動(dòng),但混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。下列說(shuō)法正確的是
A.原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為30
B.原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為28
C.起始時(shí),NH3與CO2的體積比為13:14
D.起始時(shí),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
化學(xué)平衡的移動(dòng)教學(xué)案
第三單元化學(xué)平衡的移動(dòng)
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?!?.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+H2O2CrO2-4+2H+
橙色 黃色
實(shí)驗(yàn)步驟:①取兩支試管各加入5mL0.1molL-1K2Cr2O7溶液。
②向一支試管中滴加1molL-1HNO3溶液,觀察并記錄溶液的顏色。
③向另一支試管中滴加1molL-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1molL-1HNO3溶液滴加1molL-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(shuō),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 ΔH0
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+H2OH++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+H2OH++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+H2OUr-+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(shuō)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+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入NaOH溶液后顏色變淺
B.對(duì)2H2O22H2O+O2的反應(yīng),使用MnO2可加快制O2的反應(yīng)速率
C.反應(yīng)CO+NO2CO2+NO ΔH0,升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3 ΔH0,為使氨的產(chǎn)率提高,理論上應(yīng)采取低溫高壓的措施
答案 B
5.可逆反應(yīng)A(g)+BC(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(shuō)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(shuō)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(shuō)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=-373.2kJmol-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(mǎn)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(shuō)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);ΔH0。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 ⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()
A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D(zhuǎn).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(shuō)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<0,達(dá)化學(xué)平衡后,改變條件,下列表述不正確的是()
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(jué)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(méi)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+np+qB.m+np+q
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=QkJmol-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(shuō)法正確的是()
A.m>n
B.Q<0
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(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),Q0,B、D錯(cuò);溫度不變,容器體積增大,即由1L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mn,A錯(cuò);因?yàn)閙n,增大壓強(qiáng),平衡向左移動(dòng),所以Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,故C正確。
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)+I(xiàn)2(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++3H2OFe(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(shuō)法中正確的是()
A.x+yz+w,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.x+yz+w,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.x+yz+w,逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.x+yz+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+yz+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+yz+w,升溫,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
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_(kāi)_______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?。尽?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(shuō)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(shuō)明平衡左移,則m+np。據(jù)此可對(duì)以下諸問(wèn)題作出分析。
10.可逆反應(yīng)3A(g)3B(?)+C(?) ΔH0達(dá)到化學(xué)平衡后,升高溫度。用“變大”、“變小”、“不變”或“無(wú)法確定”填空。
(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?br>
解析 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量在以gmol-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(wèn)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(huà)出常見(jiàn)的圖象。 2.會(huì)分析常見(jiàn)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)+I(xiàn)2(g)2HI(g)為例,按要求畫(huà)出如下圖象:
要求:(1)容積為1L不變的密閉容器中加入H2(g)、I2(g)各1mol,平衡時(shí)HI為1.2mol。(2)在1L密閉容器中加入2molHI。
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) ΔH0
B.NH4Cl(aq)+H2O(l)NH3H2O(aq)+HCl(aq) ΔH0
C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH0
D.H2(g)+I(xiàn)2(g)===2HI(g) ΔH0
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p1p2,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(guò)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(shuō)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):mp+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=-92.4kJmol-1,在反應(yīng)過(guò)程中,正反應(yīng)速率的變化如下圖:
下列說(shuō)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) ΔH0。某研究小組A研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖,下列判斷一定錯(cuò)誤的是()
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=QkJmol-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.mn,Q0B.mn+p,Q0C.mn,Q0D.mn+p,Q0
答案 C
解析 找準(zhǔn)平衡點(diǎn),即兩曲線(xiàn)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(shuō)法不正確的是()
A.p3p4,Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率
B.p3p4,Y軸表示B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
C.p3p4,Y軸表示混合氣體的密度
D.p3p4,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T1T2,p1p2;溫度從T1降至T2,C的百分含量增大,故正反應(yīng)放熱,ΔH0;壓強(qiáng)從p1增至p2,C的百分含量增大,故方程式中C的系數(shù)0x2,x=1;所以B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大,隨壓強(qiáng)增大而減小,B項(xiàng)描述與圖Ⅱ不符,A、C、D項(xiàng)描述正確。
6.I2在KI溶液中存在下列平衡:
I2(aq)+I(xiàn)-(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(xiàn)上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說(shuō)法不正確的是()
A.反應(yīng)I2(aq)+I(xiàn)-(aq)===I-3(aq)的ΔH0
B.若溫度為T(mén)1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1K2
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),ΔH0,A正確;升高溫度,可逆反應(yīng)逆向移動(dòng),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小,即K1K2,B正確;反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),c(I-3)c平(I-3),故可逆反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,即v正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+2B2C+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+np+q
B.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且m+np+q
C.正反應(yīng)是放熱反應(yīng),且m+np+q
D.正反應(yīng)是放熱反應(yīng),且m+np+q
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+np+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(chē)尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:
NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)
ΔH=-373.4kJmol-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=+57kJmol-1,在溫度為T(mén)1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:AC
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:AC
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:AC,顏色還是C深(濃度大);由于平衡逆向移動(dòng),氣體分子數(shù)減少,根據(jù)M=m/n,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量AC;故A、B、D均錯(cuò)。
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) ΔH0
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.①②B.②③C.①③D.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(méi)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(kāi)始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)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(xiàn)分別表示有催化劑和無(wú)催化劑的情況,則________曲線(xiàn)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(xiàn)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(shuō)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(xiàn)表示有催化劑時(shí)的情況,b曲線(xiàn)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),x2。
8.在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示:
(1)根據(jù)圖示,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)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_(kāi)__________________________________________________________。
a.0.20molL-1b.0.12molL-1c.0.10molL-1d.0.08molL-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0.25molL-1)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出第5分鐘末到達(dá)新平衡時(shí)NH3濃度的變化曲線(xiàn)。
答案 (1)0.025molL-1min-1 (2)ac
(3)向正反應(yīng)方向 不變
(4)
解析 (1)由圖象知:v(NH3)=Δct=0.1molL-14min=0.025molL-1min-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:0.4mol2L=0.2molL-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0.1molL-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(jiàn)答案。
9.某溫度時(shí),在2L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/minX/molY/molZ/mol
01.001.000.00
10.900.800.20
30.750.500.50
50.650.300.70
90.550.100.90
100.550.100.90
140.550.100.90
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在該題圖中相應(yīng)位置上畫(huà)出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線(xiàn):
(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0~3min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(xiàn)①、②、③(如上圖所示),則曲線(xiàn)①、②、③改變的實(shí)驗(yàn)條件分別是:
①________;②________;③________。
答案
(1)
(2)X+2Y2Z
(3)v(Z)=ΔcZΔt=ΔnZVΔt=0.5mol2L×3min=0.083molL-1min-1
(4)45%
(5)升高溫度 加入催化劑 增大壓強(qiáng)
解析 (1)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)直接連接起來(lái)即可。
(2)由0~1min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+2Y2Z。
(3)v(Z)=ΔcZΔt=ΔnZVΔt=0.5mol2L×3min=0.083molL-1min-1
(4)X的轉(zhuǎn)化率α=ΔnXnX初×100%=1.00-0.55mol1.00mol×100%=45%。
(5)由題中圖象知:平衡時(shí),①曲線(xiàn)平衡時(shí)所用時(shí)間比原平衡時(shí)(9min)短,且生成Z的量減少,故①曲線(xiàn)改變的條件是升高溫度;②曲線(xiàn)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1min,故②曲線(xiàn)改變的條件是加入催化劑;③曲線(xiàn)平衡時(shí)所用時(shí)間比原平衡時(shí)(9min)短,且生成Z的量增加,故③曲線(xiàn)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(chēng)為等效平衡。
二、等效平衡的分類(lèi)
(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?。22SO3
①2mol1mol0mol
②0mol0mol2mol
③0.5mol0.25mol1.5mol
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2mol、O2均為1mol,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)+I(xiàn)2(g)2HI(g)
①1mol1mol0mol
②2mol2mol1mol
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2molL-1;途徑Ⅱ:C、D的起始濃度分別為6molL-1和2molL-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4molL-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1L密閉容器中通入2molNH3,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):2NH3N2+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.3molH2和1molNH3
B.2molNH3和1molN2
C.2molN2和3molH2
D.0.1molNH3、0.95molN2、2.85molH2
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(mǎn)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.1molNH3 3molH2 B.2molNH3 1molN2
C.2molNH3 1molN2 D中2molNH3,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(kāi)始時(shí)充入2molA和2molB,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()
①2molC
②2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng))
③1molB和1molC
④2molA、3molB和3molC
A.①②B.②③C.①④D.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)φA
已知220a%
A43230a%
B210a%
C23430a%
D440=a%
由于是在恒容條件下,所以②選項(xiàng)中的1molHe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)1時(shí),B的體積分?jǐn)?shù)增加,φ(A)a%,如選項(xiàng)③。
知識(shí)點(diǎn)二 恒溫、恒壓條件下的等效平衡
4.將3molA和1molB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ωmolL-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ωmolL-1的是()
A.6molA+2molB
B.3molA+1molB+2molC
C.2molC+1molB+1molD
D.1molC+2molD
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(mǎn)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4mol、2mol和4mol。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1molD.均減少1mol
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)?。(g) 2C(g)
1mol0.5mol1mol
再加0.5molB平衡右移。
D減少:2A(g)?。(g)2C(g)
1mol0.5mol1mol
再減少0.5molB,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(kāi)始時(shí)放入1molA和1molB,達(dá)到平衡后,生成amolC,這時(shí)n(A)為_(kāi)_______mol。
(2)若開(kāi)始時(shí)放入3molA和3molB,達(dá)到平衡后,生成n(C)為_(kāi)_______mol。
(3)若開(kāi)始時(shí)放入xmolA、2molB和1molC,達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x=________,y=________。平衡時(shí),n(B)________(選填一個(gè)編號(hào)),并寫(xiě)出作出此判斷的理由________________________________________________________。
(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol
(丁)可能大于、等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,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3a1,B的物質(zhì)的量小于2mol;若3a=1,B的物質(zhì)的量等于2mol;若3a1,B的物質(zhì)的量大于2mol(4)a2-a
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(kāi)始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見(jiàn)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(wèn)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amolCO和amolH2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2也分別為amol,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amolCO和amolH2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2,則起始時(shí)丁中CO2為2amol、H2為amol,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amol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cNO2cN2O4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v逆,平衡應(yīng)左移。也就是平衡移動(dòng)這一過(guò)程變化和結(jié)果是兩回事。
3.在一密閉的容器中充入2molA和1molB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:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol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2B.只能為3
C.可能為2,也可能為3D.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(wèn)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(lèi)型,因此只要滿(mǎn)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(mǎn)足第二種投料方式中通過(guò)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1molPCl5,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2molPCl5,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.mnB.mnC.m=nD.無(wú)法比較
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:nm,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(kāi)始時(shí)充入2molA和2molB,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.2molC
B.2molA和1molB
C.1molB和1molC
D.2molA、3molB和3molC
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∶1B.n(A)∶n(B)=2∶1
C.n(A)∶n(B)=1∶2D.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(wèn)題一般涉及的是氣體參加的反應(yīng)。解決問(wèn)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(lèi)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)+I(xiàn)2(g)2HI(g) ΔH0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是()
A.甲、乙提高相同溫度
B.甲中加入0.1molHe,乙不變
C.甲降低溫度,乙不變
D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2
答案 C
解析 0.2molHI相當(dāng)于H2、I2各0.1mol,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0.1molHe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0.1molH2,乙增加0.1molI2,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(kāi)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(lèi)問(wèn)題,可以“虛擬”一個(gè)中間過(guò)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1molN2和3molH2,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=0.75mol,則y=______,z=________。
③x、y、z滿(mǎn)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?、?①2mol?、?.25mol 0.5mol
③2x+z=2,2y+3z=6
Ⅱ.①z為大于0的任意值?、?.25mol 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1molN2和3molH2,故①x=0,y=0,則z=2mol;②若x=0.75mol,則y=2.25mol,z=0.5mol;③“左倒”后,生成的N2為z2mol,生成的H2為3z2mol,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=0.75mol,則y=2.25mol,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1molN2和3molH2,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xmol、ymol、zmol,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(mǎn)足的關(guān)系是
________________________________________________________________________。
(2)該容器恒壓,則x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是
________________________________________________________________________,
設(shè)前者達(dá)到平衡時(shí)生成NH3amol,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)amol
解析 解法一:極限法
N2 +3H22NH3
起點(diǎn)1:1mol3mol0
起點(diǎn)2:xmolymolzmol
逆推:(x+z/2)mol(y+3z/2)mol0
(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zmolNH3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(mǎn)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(mǎn)足的關(guān)系如下:
1mol∶3mol=(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?,后者的N2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)amol
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)amol。
《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》學(xué)案
《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》學(xué)案
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)鞏固濃度、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等基本知識(shí),加深濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡影響等基礎(chǔ)知識(shí)的理解。
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),體會(huì)用定量方法研究化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡規(guī)律基本程序,掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。
(3)掌握“Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+H2O、FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl”等反應(yīng),體會(huì)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究某個(gè)化學(xué)反應(yīng)的一般程序。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)定量實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)采集、記錄和處理方法。
(2)通過(guò)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)理論規(guī)律,提高推理分析能力。
3.情感和價(jià)值觀目標(biāo)
本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng)有趣、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、推理和分析過(guò)程引人入勝,所以可以通過(guò)本實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,引發(fā)學(xué)生探究規(guī)律、研究自然現(xiàn)象的樂(lè)趣。
[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)]
本學(xué)生實(shí)驗(yàn)共包含濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響等5個(gè)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中既有定性研究要求、又有定量研究要求,要求學(xué)生用定性和定量?jī)煞矫娴木C合思維來(lái)分析和研究。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求帶著研究的觀點(diǎn)、在探究的層面上去思考。本實(shí)驗(yàn)的各個(gè)內(nèi)容中所涉及的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等列表如下:
實(shí)驗(yàn)
內(nèi)容
應(yīng)鞏固的知識(shí)
涉及的實(shí)驗(yàn)技能
注意事項(xiàng)
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
硫代硫酸鈉跟稀硫酸溶液的反應(yīng)原理、單質(zhì)硫的顏色、溶解性等。
(1)量筒、燒杯的使用
(2)溶液濃度的估算
記錄時(shí)間這一步中,要注意三支試管中溶液達(dá)到同樣的混濁度,以免造成誤差。
溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
同上
(1)水浴加熱
(2)溫度計(jì)使用、溫度的測(cè)量
注意在燒杯底部放一白紙作背景,以便觀察。
催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響
過(guò)氧化氫分解;
氧氣的檢驗(yàn)。
(1)粉末狀固狀加入試管中
(2)液體傾倒入試管中
注意伸入帶火星木條的時(shí)間,不要太早、也不要太遲。
注意不要加入太多的二氧化錳或過(guò)氧化氫。
溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
二氧化氮跟四氧化二氮的相互轉(zhuǎn)化;溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。
膠頭滴管的使用;
配制原混合溶液時(shí),氯化鐵、硫氰化鉀的濃度宜低一點(diǎn),后加的氯化鐵、硫氰化鉀溶液的濃度宜大點(diǎn)。
濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
鐵離子跟硫氰根離子反應(yīng);濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。
注意對(duì)比。
教師在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)把以上各要點(diǎn)向?qū)W生交待清楚。使學(xué)生有所準(zhǔn)備。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。