高二化學選修4化學平衡學案

1、第三節(jié)化學平衡（第一課時學案）教學目標1知識目標（1）理解化學平衡狀態(tài)等基本概念。（2）理解化學平衡狀態(tài)形成的條件、適用范圍、特征。（3）常識性了解化學平衡常數(shù)的意義。2能力和方法目標（1）用化學平衡狀態(tài)的特征判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)，從而提高判斷平衡狀態(tài)、非平衡狀態(tài)的能力。（2）通過從日常生活、基本化學反應事實中歸納化學狀態(tài)等，提高學生的歸納和總結能力；通過溶解平衡、化學平衡、可逆反應之間的聯(lián)系，提高知識的總結歸納能力。（3）利用化學平衡的動態(tài)特征，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想教育。3重點和難點重點是化學平衡狀態(tài)的特征；難點是化學平衡狀態(tài)判斷。教學過程：一.可逆反應與不可逆反應正反

2、應：，逆反應：可逆反應：_可逆反應的特征：“兩同”是指請判斷水的分解和氫氣在氧氣中燃燒生成水，是否是可逆反應？可逆反應的重要特征是轉化率永遠不可能達到100%，也就是反應一旦開始，那么，就不可能只存在反應物，或只存在生成物。二.化學平衡化學平衡：在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。它的建立與反應途徑無關，從正反應或逆反應開始都可以建立化學平衡狀態(tài)?；瘜W平衡的前提： 實質(zhì)：_ 標志：例題：在密閉容器中充入SO2和由O18原子組成的氧氣，在一定條件下開始反應，在達到平衡前，O18存在于（ ） A、只存在于氧氣

3、中 B、只存在于和SO3中 C、只存在于SO2和SO3中D、SO2 、SO3 、O2中都有可能存在。例題：在一定條件下，某容器內(nèi)充入N2和H2合成氨，以下敘述中錯誤的是( ) A、開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零。 B、隨著反應的進行，正反應速率減小，最后降為零。 C、隨著反應的進行，正反應速率減小，逆反應速率增大，最后相等。 D、在反應過程中，正反應速率的減小等于逆反應速率的增加。三.化學平衡狀態(tài)的特征：1. 逆：2. 等：3. 定：4. 動： 5. 變：6. 同：四、化學平衡狀態(tài)的標志某可逆反應是否處于化學平衡狀態(tài)，它們的標志可以通過化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征來進行衡量（1）V正=V

4、逆，它是判斷化學平衡狀態(tài)的主要標志。正、逆反應速率相等是針對反應體系中的同一反應物或同一生成物而言。由于該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等，才使這種物質(zhì)的濃度保持不變，說明可逆反應己達到化學平衡狀態(tài)。 （2）反應混合物中各組分的濃度保持不變，是判斷化學平衡狀態(tài)的另一個主要標志。如果反應混合物中某一種物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量分數(shù)，體積分數(shù)（對氣體而言）等保持一定，都說明可逆反應已達到平衡狀態(tài)。（3） 從其它角度也可以判斷某可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)，但要具體問題具體分析。例如對于反應前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應，可以通過以下幾種情況來判斷： 當體系中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時間變化時，說明反應已達到平衡狀

5、態(tài). 當恒溫恒容時，體系的總壓強有發(fā)生變化或當恒溫恒壓時，體系的總體積不發(fā)生變化都可以說明反應已達到平衡狀態(tài)。 混合氣體的平均含量不發(fā)生變化，也可以說明反應已達平衡狀態(tài). 對于反應前后氣體分子數(shù)相等的反應，無論反應是否達到平衡，體系中物質(zhì)的總物質(zhì)的量，總壓強，總體積或混合氣體的平均含量都不發(fā)生變化，不能確定反應是否中達到平衡狀態(tài).課堂練習：1化學平衡主要研究下列哪一類反應的規(guī)律（ ）。（A）可逆反應 （B）任何反應 （C）部分反應 （D）氣體反應2在2NO2 N2O4的可逆反應中，下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是（ ）。 （A）正=逆 0時的狀態(tài) （B）NO2全部轉變成N2O4的狀態(tài)（C）c（NO2）

6、=c（N2O4）的狀態(tài)（D）體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)3下列哪個說法可以證明反應N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)（ ）。（A）1個NN鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵形成（B）1個NN鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵斷裂（C）1個NN鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂（D）1個NN鍵斷裂的同時，有6個H-H鍵形成 第三節(jié)化學平衡（第2課時學案）教學目標：1.了解等效平衡的含義及其分類.2.知道化學平衡常數(shù)的表達式及其表示的意義3.知道轉化率的表達式，并能進行簡單的計算教學重點：1.了解等效平衡的含義及其分類.2.知道化學平衡常數(shù)的表達式及其表示的意義3.知道轉化率的表達式，并能進行簡單的計算教學難點

7、：1.了解等效平衡的含義及其分類.2.知道化學平衡常數(shù)的表達式及其表示的意義教學過程：一.等效平衡及其分類：1.等效平衡原理：在相同條件下，同一可逆反應體系，不管從正反應開始還是從逆反應開始都可以建立同一平衡狀態(tài)，也就是等效平衡，還可以從中間狀態(tài)（既有反應物也有生成物）開始，平衡時各物質(zhì)的濃度對應相等。由于化學平衡狀態(tài)與條件有關，而與建立平衡的途徑無關，因而，同一可逆反應，從不同狀態(tài)開始，只要達到平衡時條件（溫度，濃度，壓強等）完全相同，則可形成等效平衡。2.等效平衡規(guī)律： 等效平衡的廣泛定義：只因投料情況的不同，達到平衡后，各組分的物質(zhì)的量（或能轉化為物質(zhì)的量）分數(shù)相等的平衡狀態(tài)，互為等效平

8、衡狀態(tài)。在定溫，定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。簡言之，定溫，定容下，歸零后，等量即為等效平衡在定溫，定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，只要反應物（或生成物）的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，兩平衡等效。簡言之，定溫，定容下，歸零后，等比例即為等效平衡在定溫，定壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學計量數(shù)，換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達平衡后與原平衡等效. 簡言之，定溫，定容下，歸零后，等比例即為等效平衡跟蹤練習：1.在一

9、個固定容積的密閉中，加入mmolA、nmolB，發(fā)生如下反應：mA(氣)+nB(氣) PC(氣)。平衡時，C的濃度為WmolL。若容器的容積和溫度不變，起始時加入amolA、bmolB、cmolC，使平衡后C的濃度仍為WmolL，則a、b、c必須滿足的關系是 A.a:b:c=m:n:p B.a:b=m:n ap/m+c=p C.mc/p+a=m,nc/p+b=n D.a=m/3，b=n/3，c=2p/3 2.在一個體積恒定的密閉容器中，加入2 molA和1 molB，發(fā)生反應：2A(氣)+B(氣) 3C(氣)+D(氣)，達平衡時，C的濃度為W mol/l若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比

10、作為起始物質(zhì)，達平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD C.3molC+1molB+1molB D.3molC+1molD3.在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和2LB，發(fā)生如下反應：3A(氣)+2B(氣) xC(氣)+yD(氣)達到平衡時，C的體積分數(shù)為m。若維持溫度、壓強不變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達到平衡時C的體積分數(shù)仍為m，則x、y的值分別為 A.x=3 y=l B.x=4 y=1 C.x=5 y=1 D.x=2 y=3二.化學平衡常數(shù)：1

11、、化學平衡常數(shù)的表示方法對于一般的可逆反應：mA+ n B p C + q D。其中m、n、p、q分別表示化學方程式中個反應物和生成物的化學計量數(shù)。當在一定溫度下達到化學平衡時，這個反應的平衡常數(shù)可以表示為： k=在一定溫度下，可逆反應達到化學平衡時，生成物的濃度，反應物的濃度的關系依上述規(guī)律，其常數(shù)（用K表示）叫該反應的化學平衡常數(shù)2、化學平衡常數(shù)的意義（1）、平衡常數(shù)的大小不隨反應物或生成物的改變而改變，只隨溫度的改變而改變。 即，K=f （T）。平衡常數(shù)表示的意義：可以推斷反應進行的程度。K很大，反應進行的程度很大，轉化率大K的意義K居中，典型的可逆反應，改變條件反應的方向變化。K 很小

12、，反應進行的程度小，轉化率小跟蹤練習1.對反應2N02(氣) N204(氣)，在溫度不變時=K是個常數(shù)數(shù)；稱為化學平衡常數(shù)，在弱電解質(zhì)溶液中也是如此。欲使比值增大，在溫度不變時應采取 A.體積不變，增加N02物質(zhì)的量 B.體積不變，增加N204物質(zhì)的量 C.使體積縮小到原來的一半D.使壓強不變充入N2 2.對于一般的可逆反應mA+nBpC+qD，在一定溫度下達平衡時反應物及生成物濃度滿足下面關系：=K，式中K為常數(shù)，在密閉容器中給CO和水蒸氣的混合物加熱到800時，有下列平衡：CO+H20C02+H2且K=1，若用2molCO和10molH20(氣)相互混合并加熱到800，達平衡時CO的轉化率

13、約為 A.16.7 B.50 C.66.7 D.83 3.已知可逆反應2NO(g) N2(g)+02(g)。該反應的平衡常數(shù)表達式為 。若在某溫度下達到平衡時c(N2)=0.05mol·L-1，C(O2)=0.05mol·L-1，c(NO)=0.00055mol·L-1 該反應的平衡常數(shù)為_。保持溫度不變，將容器體積縮小一半，則平衡常數(shù)為_；三.轉化率若定義某反應物M在可逆反應中的轉化率為： M的轉化率= 反應中已消耗的M的量×100% 反應開始時加入M的量 那么如果M的轉化率不再隨時間而改變，也證明可逆反應已達到平衡狀態(tài)。跟蹤練習1.x、y、z都是氣體

14、，反應前x、y的物質(zhì)的量之比是1:2，在一定條件下可逆反應x+2y2z達到平衡時，測得反應物總的物質(zhì)的量等于生成物總的物質(zhì)的量，則平衡時x的轉化率 A.80 B.20 C.40 D.60 2：已知在450時，反應 H2（g）+I2（g） 2HI（g）的K為50，由此推斷出在450時，反應 2HI（g）H2（g）+I2（g）的化學平衡常數(shù)為 A、50 B、0.02 C100 D無法確定3：在2升的密閉容器中2molSO2和一定量的氧氣，發(fā)生反應，當反應進行到4min時，測得此時SO2為0.4mol，問在反應進行到2min時，密閉容器中SO2的物質(zhì)的量是（ ）A 1.6mol B1.2mol C

15、大于1.6mol 小于1.2mol第三節(jié)化學平衡（第3課時）學案教學目標：1.化學平衡移動的意義。2.描述濃度、壓強、溫度等條件對化學平衡的影響3.理解勒沙特列原理的涵義教學重點：2.描述濃度、壓強、溫度等條件對化學平衡的影響3.理解勒沙特列原理的涵義教學難點：3.理解勒沙特列原理的涵義教學過程：1、化學平衡移動研究的對象：可逆化學反應的化學平衡狀態(tài)化學平衡是有條件的動態(tài)平衡，當影響化學平衡的條件改變時，原來的平衡被破壞，進而在新的條件下逐漸建立新的平衡，這個原平衡向新平衡的轉化過程叫做化學平衡的移動一.濃度對化學平衡的影響觀察試驗2-5：結論是，在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度，或減小

16、生成物濃度?；瘜W平衡向移動。減小反應物濃度，或增大生成物濃度?；瘜W平衡向移動。注意：固體物質(zhì)和純液體無所謂濃度，其量改變，不影響平衡。舉例：已知氯水中存在如下平衡： Cl2+H2O HCl+HClO。常溫下，在一個體積為50ml的針筒內(nèi)吸入40mL氯氣后，再吸入10mL的水。寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象。若將此針筒長時間放置，又可以看到何種變化？試用平衡的觀點加以解釋。練習 FeCl2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡： Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往該溶液中滴加鹽酸,發(fā)生的變化是(A) 平衡向逆反應方向移動 (B) 平衡向正反應方向移動 (C) 溶液由淺綠色變成黃色(D) 溶液由淺

17、綠色變?yōu)樯罹G色思想：由FeCl2改為Fe（NO3）2,將發(fā)生什么變化呢？（答案：C）二、壓強對化學平衡移動的影響。 對于有氣體參加的可逆反應來說，氣體的壓強改變，也能引起化學平衡的移動。對于3H2（g）+N2(g) 2NH3(g) 在反應中1體積的N2與3體積的H2反應生成2體積的NH3，即反應前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積發(fā)生了變化，反應后氣體總體積減少了。下表列入的是450時，N2與H2反應生成NH3的實驗數(shù)據(jù)。壓強/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4由上表實驗數(shù)據(jù)可以算出：對反應前后氣體總體積發(fā)生變化的化學反應，在其他條件不變的情況下，增大壓強，會使

18、化學平衡向著移動。減小壓強，會使化學平衡向著移動。對于有些可逆反應里，反應前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積沒有發(fā)生變化，如2HI(g) H2(g)+I2(g)在這種情況下，增大或減小壓強都不能使化學平衡移動。固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積，受壓強的影響很小，可以忽略不計。因此，如果平衡混合物都是固體或液體 ，可以認為改變壓強不能使化學平衡移動。練習 在一定的溫度和壓強下，合成氨反應 3H2+N2 2NH3達到平衡時，下列操作平衡不發(fā)生移動的是（ ） （A） 恒溫恒壓充入氨氣（B） 恒溫恒壓充入氮氣（C） 恒溫恒容充入氦氣（D） 恒溫恒壓充入氦氣注意3：加入惰性氣體后平衡體系是否發(fā)生移動，取決于平衡體系所占據(jù)的體

19、積是否發(fā)生變化。若在恒容的條件下加入惰性氣體，它并不能引起體系中其它物質(zhì)的濃度改變，所以平衡不移動；若在恒壓情況下加入惰性氣體，必然引起平衡體系占據(jù)的體積增大，體系中其它物質(zhì)的濃度發(fā)生變化，使平衡發(fā)生移動。復習： 對平衡N2+3H22NH3 ，如果在恒溫恒容下加入氮氣，平衡向移動。 （2）如果在恒溫恒容下加入氨氣呢？加入氬氣又怎么樣呢？（3）如果需要增加氫氣的轉化率，可以有什么辦法？（4）如果增大壓強，正反應速率，逆反應速率，氮氣的轉化率。三.溫度對化學平衡的影響 任何反應都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為放熱或吸熱；所以溫度對化學平衡移動也有影響。大家觀察試驗2-7，得出結論：600400200

20、壓強如果升高溫度，平衡向的方向移動；降低溫度平衡向的方向移動。練習： 可逆反應2A+B 2C， C%在不同壓強及溫度下達成平衡時，c的百分含量情況如圖所示?；卮?(1)該反應的正反應是熱反應，逆反應是氣體體積的反應。(2)若c是氣態(tài)，則A為態(tài)，B為態(tài)。(3)若B為固態(tài)，則A為態(tài)，c為態(tài)。答案：（1）吸，擴大，（2）氣，氣（3）氣，固態(tài)或液態(tài)濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響可以概括為平衡移動的原理，也叫勒夏特列原理：.催化劑能夠同等程度的改變正逆反應的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，但是可以改變達到平衡所需要的時間。練習 1、能引起化學平衡移動的是（ ） A、化學反應速率發(fā)生了變化。 B

21、、有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應達到平衡后，改變了壓強。 C、由于某一條件的改變，使平衡混合物中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的變化。 D、可逆反應達到平衡后，使用催化劑2、在密閉容器中，反應2HI =H2+I2（正反應吸熱），當達到平衡時，欲使混合氣體顏色加深，可采取的措施有（ ） A減小容器體積 B降低溫度 C加入催化劑 D恒容下充入HI氣體 3、等物質(zhì)的量的A B C D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應： aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)當反應進行到一定時間后，測的A減少nmol ，B減少n/2mol，C增加3n/2mol，D增加nmol，此時達到了平衡狀態(tài)。(1)該反應的各系數(shù)a b c d

22、 (2)若只改變壓強，反應速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動，則A態(tài)，B態(tài)，D態(tài)。 (3)若只升高溫度，反應一段時間后，測知四種物質(zhì)的量又達到相等，則該反應是反應。答案：（1）2，1，3，2（2）氣，固態(tài)或液態(tài)，氣（3）放鞏固練習：1某溫度下,反應H2(g)+I2(g) 2HI(g)；H>0（正反應為吸熱反應）。在一帶有活塞的密閉容器中達到平衡，下列說法中不正確的是（ ）A恒溫，壓縮體積，平衡不移動，混合氣體顏色加深B恒壓，充入HI（g），開始時正反應速率減小，C恒容，升高溫度，正反應速率減小D恒容，充入H2，I2（g）的體積分數(shù)降低2在HNO2溶液中存在如下平衡：HNO2 H+NO2- ，

23、向該溶液中加入少量的下列物質(zhì) 后，能使電離平衡向右移動的是（ ）ANaOH溶液B硫酸溶液CNaNO2溶液DNaHSO4溶液3在一個容積為VL的密閉容器中放入2LA（g）和1L B（g），在一定條件下發(fā)生下列反應 3A(g)十B(g) nC(g)+2D(g) 達到平衡后，A物質(zhì)的量濃度減小1/2，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大1/8，則該反應的化學方程式中n的值是（ ） A1 B2 C3 D4根據(jù)以下敘述回答和題。把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，使它們發(fā)生如下反應：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)，5min末已生成0.2molW，若測知以Z濃度變化來表示的反應平

24、均速率為0.01mol·L-1·min-1，則4上述反應中Z氣體的化學計量數(shù)n的值是（ ）A1 B2 C3 D45上述反應在5min末時，已作用去的Y值占原來量的物質(zhì)的量分數(shù)（ ）A20% B25% C33% D50%61molX氣體跟amolY氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應： X（g）+aY（g）bZ（g）反應達到平衡后，測得X的轉化率為50%。而且在同溫同 壓下還測得反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的3/4，則a和b的數(shù)值可能是Aa=1，b=1Ba=2，b=1Ca=2，b=2Da=3，b=27下列事實不能用化學平衡移動原理解釋的是（ ）A在強堿存在的條件下，酯在水中的溶解度增大B加催化劑，使氮氣和氫氣在一定條件下轉化為氨氣C可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D500左右比室溫更有利于合成氨反應8往一真空密閉容器中通入一定量的氣體A，在一定條件