《化學(xué)反應(yīng)中的平衡》設(shè)計(jì)

《化學(xué)平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)課題化學(xué)平衡教學(xué)目標(biāo)1.掌握化學(xué)平衡中的各個(gè)參數(shù)的意義2.了解化學(xué)平衡移動的概念和影響平衡移動的因素。3.理解溫度、濃度、壓強(qiáng)的改變對化學(xué)平衡移動的影響。4.學(xué)會根據(jù)圖形運(yùn)算、求出定量5.應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理和化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)知識選擇合成氨的條件。教學(xué)重難點(diǎn)1.化學(xué)平衡中的計(jì)算

2.平衡移動的原理考點(diǎn)掌握溫度、濃度、反應(yīng)面積和催化劑對反應(yīng)平衡移動方向的影響、量化化學(xué)反應(yīng)平衡知識點(diǎn)剖析序號知識點(diǎn)預(yù)估時(shí)間掌握情況1化學(xué)平衡常數(shù)的概念60分2化學(xué)平衡在實(shí)際問題中的應(yīng)用60分345教學(xué)內(nèi)容一、化學(xué)平衡常數(shù)

1.定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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(gè)常數(shù)。這個(gè)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(shí)，k=cp(c)?cq(d)/cm(a)?cn(b)

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(jìn)行的

程度

（也叫

反應(yīng)的限度

）。

k值越大，表示反應(yīng)進(jìn)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(jìn)行得

越不完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

越小

。

（2）判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)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(shí)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(jìn)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(jìn)行例1．一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是（）。升溫；②改變生成物濃度；③增加反應(yīng)物濃度；④加壓（A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④例2．NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w：2NO+2CO=N2+2CO2對此反應(yīng)，下列敘述正確的是（）（A）使用催化劑能加快反應(yīng)速率（B）改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率沒有影響（C）冬天氣溫低，反應(yīng)速率降低，對人體危害更大（D）無論外界條件怎樣改變，均對此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響例3．設(shè)C+CO22CO-Q1，反應(yīng)速率為υ1；N2+3H22NH3+Q2，反應(yīng)速率為υ2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，υ1和υ2的變化情況為（）。（A）同時(shí)增大（B）同時(shí)減?。–）υ1增大，υ2減?。―）υ1減小，υ2增大例4．在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3X（氣）+Y（氣）2Z（氣）若最初加入的和Z都是1mol，反應(yīng)中X的平均反應(yīng)速率為mol·L-1·s-1。若要產(chǎn)物Z為，反應(yīng)所需的時(shí)間為（）（A）5s（B）10s（C）15s（D）20s例5．工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)；△H＝＋QkJ·mol－1(Q＞0)，某溫度.壓強(qiáng)下，將一定量的反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行以上的反應(yīng)，下列敘述正確的是A．反應(yīng)過程中，若增大壓強(qiáng)能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率B．若反應(yīng)開始時(shí)SiCl4為1mol，則達(dá)到平衡時(shí)，吸收熱量為QkJC．反應(yīng)至4min時(shí)，若HCl的濃度為·L－1，則H2的反應(yīng)速率為：(L·min)D．當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為時(shí)，生成的HCl通入100mL1mol·L－1的NaOH溶液恰好反應(yīng)例6．下列說法正確的是 （） A．反應(yīng)2A（g）+B（g）=3C（s）+D（g）在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH<0 B．常溫下，將pH＝4的醋酸溶液稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低 C．常溫下，H2CO3分子不可能存在于pH＝8的堿性溶液中 D．在合成氨工業(yè)中，移走NH3可增大正反應(yīng)速率，提高原料轉(zhuǎn)化率例7．一定溫度下，容積為2L的甲.乙兩固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。達(dá)平衡時(shí)測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。容器甲乙反應(yīng)物投入量2molmolO24molSO3n（SO3）/mol1．6a反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α1α2下列說法正確的是 （） A．α1+α2>1 B．1．6<a<3．2 C．若甲中反應(yīng)2min時(shí)達(dá)到平衡，則2min內(nèi)平均速率ν（O2）=0．2mol·L－1·min-1 D．甲平衡后再加入0．2mol．2molO2和0．4molSO3，平衡正向移動例8.[2011·蕪湖模擬]氨的催化氧化4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=QkJ/mol，是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。一定條件下將混合于固定體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)經(jīng)10s達(dá)平衡，測得NO濃度為L。下列判斷正確的是（）A.以O(shè)2濃度變化表示的反應(yīng)速率是（L·s）B.達(dá)平衡時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率為20%C.升高溫度使減小，則Q<0D.將容器容積變?yōu)?L，平衡時(shí)NO濃度小于L例9[2011·豐臺]一定條件下，在體積為2L的密閉容器中，3molX和3molY發(fā)生反應(yīng):3X(g)+Y(g)2Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成Z。下列說法正確的是()A．60s內(nèi)反應(yīng)速率為υ(X)=mol/(L·s)，X的轉(zhuǎn)化率為80%B．其它條件不變，將容器體積變?yōu)?L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼腃．其它條件不變，若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的△H>0D．其它條件不變，若初始投入2molX和2molY，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小例10.[2011·汕頭質(zhì)量測試]FeCl3(aq)與KSCN(aq)混合時(shí)存在下列平衡：Fe3+(aq)+SCN—(aq)Fe(SCN)2+(aq)。已知平衡時(shí)，物質(zhì)的量濃度c[Fe(SCN)2+]與溫度T的關(guān)系如下圖所示，則下列說法正確的是()c[Fe(SCN)c[Fe(SCN)2+]T1T2T3ABCDA.FeCl3(aq)與KSCN(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：Fe3+(aq)+SCN—(aq)=Fe(SCN)2+(aq)ΔH>0B.溫度為時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為，則K1<K2C.反應(yīng)處于D點(diǎn)時(shí)，一定有V正>V逆點(diǎn)與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)的c（Fe3+）大例11.[2011·廣雅三模]已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq)下列有關(guān)該平衡體系的說法正確的是()A．升高溫度，平衡逆向移動B．溶液中c(Ca2+)·c2(OH—)恒為定值C．向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度D．除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子，可以向溶液中加入適量的氫氧化鈉溶液例12．取2g干燥鋁粉和3g碘粉小心混勻，分為四堆。往各堆上分別加水，1g明礬，1g膽礬，1g無水硫酸銅。加水那堆混合物首先冒火花，發(fā)生劇烈反應(yīng)，其次發(fā)生反應(yīng)的是加明礬的那一堆混合物，再次發(fā)生反應(yīng)的是加膽礬的那一堆混合物，而加無水硫酸銅的那堆最難發(fā)生反應(yīng)。鋁和碘反應(yīng)的方程式為___________。鋁和碘反應(yīng)還可以看到___________。②四堆混合物發(fā)生反應(yīng)的先后順序說明_________________。例1某溫度下，SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)的平衡常數(shù)K1=50，在同一溫度下2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為（）×10-4×10-2例2.已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),800℃,K=,求恒溫恒容體系中，用①c(CO):c(H2O)=1:1或②1:3開始，達(dá)到平衡時(shí)CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率。例3.將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：

（1）NH4I=NH3+HI(碘化氨為固體，而氨氣和碘化氫為氣體)；（2）2HI=H2+I2（碘化氫，氫氣和碘都為氣體）（上述反應(yīng)均為可逆反應(yīng)）達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)=·L-1，c(HI)=4mol·L-1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為(

)

A．9

B．16

C．20D25例4.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下：FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），已知1100℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為。若在1100℃時(shí)，測得高爐中c(CO2)=L，c(CO)=L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是V正____V逆(填“大于”.“小于”或“等于”)，其原因是

。例5．[2011·福建卷]25℃時(shí)，在含有Pb2＋.Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A．往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2＋)增大B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應(yīng)ΔH>0D．25℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝例6.[2011·鷹潭一模]化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是（） A．根據(jù)圖①可判斷可逆反應(yīng)A2(g)+3B2(g)2AB3(g)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．圖②表示壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響，乙的壓強(qiáng)大C．圖③可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化D．④溶解度與溶液pH關(guān)系例7.[2011·蕪湖模擬]氨的催化氧化4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=QkJ/mol，是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。一定條件下將混合于固定體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)經(jīng)10s達(dá)平衡，測得NO濃度為L。下列判斷正確的是（）A.以O(shè)2濃度變化表示的反應(yīng)速率是（L·s）B.達(dá)平衡時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率為20%C.升高溫度使減小，則Q<0D.將容器容積變?yōu)?L，平衡時(shí)NO濃度小于L例8.[2011·豐臺]一定條件下，在體積為2L的密閉容器中，3molX和3molY發(fā)生反應(yīng):3X(g)+Y(g)2Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成Z。下列說法正確的是()A．60s內(nèi)反應(yīng)速率為υ(X)=mol/(L·s)，X的轉(zhuǎn)化率為80%B．其它條件不變，將容器體積變?yōu)?L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼腃．其它條件不變，若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的△H>0D．其它條件不變，若初始投入2molX和2molY，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小例9.[2011·汕頭質(zhì)量測試]FeCl3(aq)與KSCN(aq)混合時(shí)存在下列平衡：Fe3+(aq)+SCN—(aq)Fe(SCN)2+(aq)。已知平衡時(shí)，物質(zhì)的量濃度c[Fe(SCN)2+]與溫度T的關(guān)系如下圖所示，則下列說法正確的是()c[Fe(SCN)c[Fe(SCN)2+]T1T2T3ABCDA.FeCl3(aq)與KSCN(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：Fe3+(aq)+SCN—(aq)=Fe(SCN)2+(aq)ΔH>0B.溫度為時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為，則K1<K2C.反應(yīng)處于D點(diǎn)時(shí)，一定有V正>V逆點(diǎn)與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)的c（Fe3+）大例10．一定溫度下，容積為2L的甲.乙兩固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。達(dá)平衡時(shí)測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。容器甲乙反應(yīng)物投入量2molmolO24molSO3n（SO3）/mol1．6a反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α1α2下列說法正確的是 （） A．α1+α2>1 B．1．6<a<3．2 C．若甲中反應(yīng)2min時(shí)達(dá)到平衡，則2min內(nèi)平均速率ν（O2）=0．2mol·L－1·min-1 D．甲平衡后再加入0．2mol．2molO2和0．4molSO3，平衡正向移動解答題淺析例1.（原創(chuàng)）（15分）在一個(gè)固定容積為2L的密閉容器中充入1molA和3molB，在一定條件下使它們發(fā)生反應(yīng)A（g）+3B（g）2C（g），反應(yīng)過程中會適當(dāng)?shù)母淖儣l件，但每次只改變一個(gè)條件，且改變的條件均不同。其物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系如下：t/minA（g）/molB（g）/molC（g）/mol513010152030354550已知：在15分鐘測得的數(shù)據(jù)是第一次出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，并且在25分鐘.40分鐘時(shí)分別改變了一個(gè)條件，并分別在分鐘這兩個(gè)時(shí)刻達(dá)到了平衡。根據(jù)題意回答下列問題：（1）在50min內(nèi)，反應(yīng)第一次達(dá)到平衡的時(shí)間是：_________，此時(shí)刻物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為：_________；（2）25分鐘這一時(shí)刻所改變的條件為：_____________；（3）請寫出所有能增大B的轉(zhuǎn)化率的操作：______________________________________;（4）在下列方框內(nèi)畫出0~50min內(nèi)容器內(nèi)反應(yīng)物質(zhì)的v—t圖（作圖要求，必須在圖中標(biāo)明改變條件和達(dá)到平衡的時(shí)間點(diǎn).正反應(yīng)和逆反應(yīng)的曲線，并在圖中做出必要說明）。例2.[2011·贛州適應(yīng)性考試](10分)原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，B的單質(zhì)分子中有三對共用電子，C最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，同主族，E原子電子數(shù)比C原子電子數(shù)多5個(gè)，請回答下列問題：（1）形成的化合物W的電子式，以W溶液作為電解質(zhì)溶液，E棒與鐵棒分別作為電極構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式。（2）A2和B2在工業(yè)上可合成一種重要的原料BA3。=1\*GB3①下圖是一定溫度和壓強(qiáng)下A2（g）和B2（g）反應(yīng)生成1molBA3（l）過程中能量變化示意圖，已知：BA3（l）BA3（g）△H=+ckJ/mol，請寫出工業(yè)合成BA3(g)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。（△H的數(shù)值用含字母的代數(shù)式表示）=2\*GB3②下列措施有利于提高B2的轉(zhuǎn)化率的是A.采取20～50MPa的大氣壓B.降低溫度C.使用催化劑D.及時(shí)將BA3液化分離 =3\*GB3③25℃時(shí)，xmol·L-1的BA3水溶液的pH=14-n，若忽略水的電離，則BA3水合分子的電離平衡常數(shù)。（用含的代數(shù)式表示） （3）化合物甲.乙都由三種元素組成，甲為弱堿，乙為強(qiáng)酸；常溫下，若兩溶液中水的電離程度相同。 =1\*GB3①若乙溶液的pH=a，則甲溶液中水電離產(chǎn)生的c(H＋)= =2\*GB3②兩溶液等體積混合后，混合溶液中的離子濃度由大到小的是 （4）用D2C2在酸性條件下處理CN－的工業(yè)廢水，將得到一種能夠參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的氣體以及CO2等物質(zhì)，請寫出該反應(yīng)的離子方程式。例3.[2011·廣州調(diào)研]（9分）某合作小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時(shí)反應(yīng)非常慢，一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快。該小組通過實(shí)驗(yàn)探究其原因。（1）該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________。（2）提出合理假設(shè)。該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率明顯加快的原因可能是__________。A．反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度升高B．壓強(qiáng)增大C．生成物的催化作用D．反應(yīng)物接觸面積增大（3）進(jìn)一步探究。查閱文獻(xiàn)了解到化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物（含中間產(chǎn)物）可能對反應(yīng)有催化作用，請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表并將實(shí)驗(yàn)?zāi)康难a(bǔ)充完整：實(shí)驗(yàn)編號銅片質(zhì)量/g·L-1的硝酸體積/mL硝酸銅晶體/g亞硝酸鈉晶體/g實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑?20實(shí)驗(yàn)①和②探究_________的影響；實(shí)驗(yàn)①和③探究亞硝酸根的影響。②③例4．[2011·東北三省四市診斷聯(lián)考]一定溫度下，在體積為VL的密閉容器中，發(fā)生某可逆反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：。（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）向該平衡體系中通入一定量的H2，則平衡向反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)（填“增大”.“減小”或“不變”）。（3）若第t1秒時(shí)，CO的物質(zhì)的量為nmol；到第t2