魯科版必修2 化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度 第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度 學(xué)案3.doc

課堂互動三點(diǎn)剖析一、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征1.“逆”只有可逆反應(yīng)才能在一定條件下建立起化學(xué)平衡狀態(tài)。2.“等”化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)是用同一物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率相等。3.“動”化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)的平衡，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行而沒有停止。4.“定”當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中的各組分的濃度恒定。5.“變”化學(xué)平衡狀態(tài)只有在外界條件一定的條件下才能建立和維持，當(dāng)外界條件改變后，化學(xué)平衡狀態(tài)就會發(fā)生移動。6.“同”在相同的外界條件下，相同元素原子的物質(zhì)的量相等的幾組物料，不論是從正反應(yīng)還是從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)都達(dá)到同一化學(xué)平衡狀態(tài)。二、是否已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1.從微觀角度，根據(jù)v(正)與v(逆)是否相等判斷。方法是將可逆反應(yīng)拆解為正反應(yīng)和逆反應(yīng)，根據(jù)正反應(yīng)方程式推算各物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率的大小，根據(jù)逆反應(yīng)方程式推算各物質(zhì)表示的逆反應(yīng)速率的大小，然后比較同一物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率是否與逆反應(yīng)速率相等。v(正)與v(逆)若相等，則可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，若不相等，則可逆反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。2.從宏觀角度，根據(jù)某一現(xiàn)象或數(shù)據(jù)(組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率；反應(yīng)混合物的顏色、密度、溫度等)是否已達(dá)平衡狀態(tài)進(jìn)行判斷。方法是分別想一想宏觀現(xiàn)象或數(shù)據(jù)是已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，還是未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。三、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算 aa + bbcc + dd起始/mol: n(a始) n(b始) n(c始) n(d始)變化/mol: n(a) n(b) n(c) n(d)終態(tài)/mol: n(a終) n(b終) n(c終) n(d終)計(jì)算中主要利用以下定量關(guān)系：1.n(a)n(b)n(c)n(d)=abcd2.可逆反應(yīng)向右反應(yīng)達(dá)到終態(tài)時(shí)，a、b兩種反應(yīng)物減少，n(a始)-n(a)=n(a終)、n(b始)-n(b)=n(b終)；c、d兩種生成物增多，n(c始)+n(c)=n(c終)、n(d始)+n(d)=n(d終)。3.可逆反應(yīng)向左反應(yīng)達(dá)到終態(tài)時(shí)，a、b兩種反應(yīng)物增多，n(a始)+n(a)=n(a終)；n(b始)+n(b)=n(b終)；c、d兩種生成物減少，n(c始)-n(c)=n(c終)、n(d始)-n(d)=n(d終)。四、濃度和壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡狀態(tài)的幾種特殊情況1.改變固體或液體物質(zhì)的用量，對化學(xué)平衡狀態(tài)沒有影響。2.可逆反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物中沒有氣態(tài)物質(zhì)時(shí)，改變壓強(qiáng)對化學(xué)平衡狀態(tài)沒有影響。3.對于氣體分子數(shù)無變化的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率同等程度地增大或減小，化學(xué)平衡狀態(tài)不改變。4.恒容時(shí)，向反應(yīng)容器中充入惰性氣體，雖能引起總壓強(qiáng)的增大，但不會改變氣體反應(yīng)物和氣體生成物的濃度，化學(xué)平衡不移動。恒壓時(shí)，向反應(yīng)容器中充入惰性氣體，雖不改變總壓強(qiáng)，但導(dǎo)致體積增大而使氣體反應(yīng)物和氣體生成物的濃度同等程度地減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向總體積增大的方向移動。5.同等程度地增大(減小)反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)增大(減小)。各個(gè)擊破【例1】 向反應(yīng)co(氣)+h2o(氣)co2(氣)+h2(氣)建立起來的平衡體系中投入一定量的h218o(氣)，一段時(shí)間后，18o( )a.只存在于水中 b.只存在于水和一氧化碳中c.只存在于二氧化碳中 d.存在于水、一氧化碳、二氧化碳中解析：通過正反應(yīng)co(氣)+h2o(氣)co2(氣)+h2(氣)，18o能夠轉(zhuǎn)移進(jìn)二氧化碳中，通過逆反應(yīng)co(氣)+h2o(氣)co2(氣)+h2(氣)，18o又能從二氧化碳轉(zhuǎn)移進(jìn)一氧化碳中。答案：d類題演練 1以下物料分別投入同一密閉容器內(nèi)并在相同的溫度和壓強(qiáng)下反應(yīng)，最終不能與投入0.5 mol so3、0.75 mol o2、1.5 mol so2建立起相同的化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )a.2 mol so2、1 mol o2、0 mol so3 b.0 mol so2、0 mol o2、2 mol so3c.0.5 mol so2、0.25 mol o2、1.5 mol so3 d.1 mol so2、1 mol o2、1 mol so3解析：題干中投入的物料“0.5 mol so3、0.75 mol o2、1.5 mol so2”相當(dāng)于“2 mol s、6 mol o”。a、b、c三選項(xiàng)中投入的物料都相當(dāng)于“2 mol s、6 mol o”，它們與題干中投入的物料能建立起相同的化學(xué)平衡狀態(tài)。d選項(xiàng)中投入的物料相當(dāng)于“2 mol s、7 mol o”，不能與題干中投入的物料建立起相同的化學(xué)平衡狀態(tài)。答案：d【例2】 在一定溫度下，反應(yīng)a2(氣)+b2(氣) 2ab(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )a.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol a2的同時(shí)生成n mol abb.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化c.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol ab同時(shí)生成n mol b2d.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol a2的同時(shí)生成n mol b2解析：a選項(xiàng)，生成a2涉及的是逆反應(yīng)，逆反應(yīng)中存在如下變化關(guān)系：a2(氣) + b2(氣)2ab(氣)生成nmol 生成nmol 耗2nmol 據(jù)此可知ab的生成速率與消耗速率不相等，反應(yīng)不處于平衡狀態(tài)。據(jù)此分析，c選項(xiàng)說明反應(yīng)已處于平衡狀態(tài)。上述反應(yīng)向左反應(yīng)或向右反應(yīng)時(shí)，容器內(nèi)的總壓強(qiáng)也不隨時(shí)間的變化而變化，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志。d選項(xiàng)只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)進(jìn)行，生成a2和b2的物質(zhì)的量之比始終為11。答案：c【例3】把6 mol a氣體和5 mol b氣體混合放入4 l密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3a（g)+b(g) 2c(g)+xd(g)，經(jīng)5 min達(dá)到平衡，此時(shí)生成c為2 mol，測定d的平均反應(yīng)速率為0.1 moll-1min-1，下列說法錯誤的是( )a.x=2b.b的轉(zhuǎn)化率為20%c.平衡時(shí)a的濃度為0.8 moll-1d.恒溫達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的75%解析：因n(d)=v(d)vt=0.1 moll-1min-14 l5 min=2 moln(c)n(d)=2 mol2 mol=11 所以x=2 3a(g)+b(g) 2c(g)+2d(g)起始量/mol 6 5 0 0轉(zhuǎn)化量/mol 3 1 2 2平衡量/mol 3 4 2 2所以，b的轉(zhuǎn)化率為：100%=20%平衡時(shí)a的濃度為：=0.75 moll-1=11答案：cd【例4】已知反應(yīng)mx(g)+ny(g)qz(g)的hq，在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是（ ）a.通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動b.x的正反應(yīng)速率是y的逆反應(yīng)速率的m/n倍c.降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小d.增加x的物質(zhì)的量，y的轉(zhuǎn)化率降低解析：恒容密閉容器中通入稀有氣體，x、y、z濃度均不變，平衡不移動，a項(xiàng)錯誤。達(dá)到平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，即v(x,正）=v(x,逆）、v(y,正）=v(y,逆）；由“速率數(shù)值之比等于物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”得：，b項(xiàng)正確。降低溫度，平衡正向移動，氣體物質(zhì)的量減少，而氣體總質(zhì)量不變，根據(jù)m=，平均相對分子質(zhì)量變大，c錯誤。增加x，平衡正向移動，y的轉(zhuǎn)化率升高，d項(xiàng)錯誤。答案：b類題演練 2右圖曲線a表示放熱反應(yīng)x（g）+y（g）z（）+m（g）+n（s）進(jìn)行過程中x的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是（ ）a.升高溫度 b.加大x的投入量c.加催化劑 d.增大體積解析：由題給圖示可知，當(dāng)改變條件使反應(yīng)過程中x的轉(zhuǎn)化率由按a曲線進(jìn)