人教版化學(xué)選修4 第2章第3節(jié)化學(xué)平衡第5課時(shí)教案 (1).doc

教學(xué)設(shè)計(jì) 班級(jí)高二科目 化學(xué)上課時(shí)間 執(zhí)教者高二備課組 課題第5課時(shí)化學(xué)平衡圖像等效平衡教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：認(rèn)識(shí)從不同起始狀態(tài)下化學(xué)平衡的建立過程。過程與方法：通過典例分析，掌握分析等效平衡問題的方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生自主合作探究的能力。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：等效平衡問題教學(xué)難點(diǎn)：應(yīng)用勒夏特列原理分析各類等效平衡教學(xué)過程一化學(xué)平衡圖像1.在2 l密閉容器中，某一反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)a(g)、b(g)、c(g)的物質(zhì)的量變化如圖所示。根據(jù)圖像回答下列問題：(1)橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程中時(shí)間變化，縱坐標(biāo)表示反應(yīng)過程中物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是3a(g)b(g)2c(g)。(3)在反應(yīng)達(dá)2 min時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系是相等。(4)若用a物質(zhì)的量濃度的變化，表示反應(yīng)達(dá)平衡(2 min)時(shí)的正反應(yīng)速率是0.15_moll1min1。2.在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的意義共三個(gè)量。確定橫坐標(biāo)所表示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系；或者確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，即“定一議二”原則。解題過程中，可以作輔助線幫助分析。例如反應(yīng)aa(g)bb(g)cc(g)在不同溫度下(t1t2)，壓強(qiáng)(p)與混合氣體中c的含量(c%)的關(guān)系圖像如圖所示。根據(jù)圖像回答下列問題：(1)t1為一條等溫線，隨著壓強(qiáng)的增大，c%減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，abt1，溫度升高，c%(c的含量)減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)圖2中，壓強(qiáng)p1、p2的大小關(guān)系是p1p2，壓強(qiáng)增大，c%(c的含量)減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，abc。歸納總結(jié)化學(xué)平衡圖像題的分析解答方法(1)無論是反應(yīng)速率圖像還是平衡圖像，都要清楚縱、橫坐標(biāo)的含義，都要與化學(xué)原理相聯(lián)系，特別是與平衡移動(dòng)原理相聯(lián)系。(2)三步分析法：一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對(duì)大??；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。(3)四要素分析法：看曲線的起點(diǎn)；看曲線的變化趨勢(shì)；看曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；看曲線的終點(diǎn)。(4)先拐先平：可逆反應(yīng)ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，在轉(zhuǎn)化率時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，這表示反應(yīng)的溫度高或壓強(qiáng)大。(5)定一議二：圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。1.下列各圖中，表示2a(g)b(g)2c(g)h”或“”或“”)n點(diǎn)的逆反應(yīng)速率。(4)m點(diǎn)時(shí)再加入一定量x，平衡后x的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”或“減小”)。答案(1)(4)增大解析根據(jù)圖像可知w點(diǎn)消耗的x的物質(zhì)的量比m點(diǎn)消耗的x的物質(zhì)的量大，因此反應(yīng)進(jìn)行到w點(diǎn)放熱多些；0t1時(shí)間內(nèi)x的濃度減小了(ab) moll1，則y濃度增加0.5(ab) moll1，因此v(y)0.5(ab)/t1 moll1min1；根據(jù)先拐先平知t1t2，m點(diǎn)的反應(yīng)速率大于w點(diǎn)的反應(yīng)速率，n點(diǎn)沒有達(dá)到平衡，此時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行程度大，即n點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，因此m點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于n點(diǎn)的逆反應(yīng)速率；m點(diǎn)時(shí)，再加入一定量的x，則相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，x的轉(zhuǎn)化率增大。二等效平衡化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，從正反應(yīng)開始或逆反應(yīng)開始都可以建立平衡。在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，對(duì)同一可逆反應(yīng)，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(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。1.在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是。n2(g)3h2(g)2nh3 1 mol 3 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol解析恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后同種物質(zhì)的量相同。因?yàn)檫@種情況下壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反應(yīng)有影響，而成比例的增加反應(yīng)物，相當(dāng)于加壓，所以平衡會(huì)移動(dòng)，必須極值等量平衡才等效。2.若在恒溫恒壓條件下，按題1中四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是。解析恒溫恒壓條件下，若轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。因?yàn)檫@種情況下壓強(qiáng)不變，不管反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否改變，對(duì)可逆反應(yīng)的平衡都沒有影響，而成比例的增加反應(yīng)物后體積膨脹，壓強(qiáng)不變，所以平衡不移動(dòng)，只要極值等比則平衡等效。3.在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是。co(g)h2o(g)co2(g)h2(g) 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol 0 mol 0 mol 4 mol 4 mol 4 mol 4 mol 2 mol 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol解析恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。因?yàn)檫@種情況下壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)沒有影響，而成比例的增加反應(yīng)物，相當(dāng)于加壓，所以平衡不移動(dòng)，只要極值等比則平衡等效。歸納總結(jié)等效平衡解題方法解答等效平衡問題時(shí)，先看條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)，再看方程式反應(yīng)前后氣體分子數(shù)(相同或不同)，按“一邊倒”轉(zhuǎn)換比較。(1)恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，要求極值等比。(2)恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反應(yīng)，要求極值等量。(3)恒溫恒壓條件下，不管反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否改變，都只要求極值等比。3.在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加入2 mol a和1 mol b發(fā)生反應(yīng)：2a(g)b(g)3c(g)d(g)，達(dá)到平衡時(shí)，c的濃度為n moll1。(1)若維持容器容積和溫度不變，按下列各種配比為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，c的濃度仍為n moll1的是_(填字母，下同)。a.4 mol a2 mol bb.2 mol a1 mol b3 mol c1 mol dc.3 mol a1 mol bd.3 mol c1 mol de.1 mol a0.5 mol b1.5 mol c0.5 mol d(2)c的濃度大于n moll1的是_。(3)將可逆反應(yīng)中a(g)改為a(s)，則c的濃度仍為n moll1的是_。(4)若將題中“維持容器容積和溫度不變”改為“維持容器壓強(qiáng)和溫度不變”，則c的濃度仍為n moll1的是_。答案(1)de(2)abc(3)cde(4)abde解析該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同，恒溫恒容下把加入的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成起始狀態(tài)形式，與起始狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別相同，即建立相同的平衡狀態(tài)；恒溫恒壓下，比例相同即可建立相同的平衡狀態(tài)。1.化學(xué)平衡圖像題的分析思路：看圖像，想規(guī)律，作判斷。解題技巧：先拐先平，定一議二。2.恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同，量相同，等效平衡；恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同，成比例，等效平衡；恒溫恒壓，任何氣體的可逆反應(yīng)，成比例，等效平衡。1.在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0，下列分析中不正確的是()a.圖研究的是t0時(shí)升高溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響b.圖研究的是t0時(shí)增大壓強(qiáng)(縮小容積)或使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響c.圖研究的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲使用了催化劑d.圖研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高答案c解析c項(xiàng)，使用催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無影響，但能使化學(xué)反應(yīng)速率加快。2.已知可逆反應(yīng)：4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)h1 025 kjmol1。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()答案d解析升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)一氧化氮的含量小，且達(dá)到平衡時(shí)需要的時(shí)間短，故a正確，d錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)一氧化氮的含量小，且達(dá)到平衡時(shí)需要的時(shí)間短，故b正確；有無催化劑只影響到達(dá)平衡狀態(tài)的時(shí)間，不影響平衡移動(dòng)，故c正確。3.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)起始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表： 物質(zhì)物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)co2h2coh2o(g)甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol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解析根據(jù)所給數(shù)據(jù)，甲、丙為等效平衡，則其中n(co)相等。乙相當(dāng)于甲平衡后，再加入a mol co2，平衡右移，n(co)增大，丁把co、h2o折合成反應(yīng)物相當(dāng)于2a mol co2、a mol h2，和乙等效，所以乙丁丙甲。 4.一定條件下存在反應(yīng)：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，其正反應(yīng)放熱。現(xiàn)有三個(gè)相同的2 l恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器、，在中充入1 mol co和1 mol h2o，在中充入1 mol co2和1 mol h2，在中充入2 mol co和2 mol h2o,700 條件下開始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是()a.容器、中正反應(yīng)速率相同b.容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同c.容器中co的物質(zhì)的量比容器中的少d.容器中co的轉(zhuǎn)化率與容器中co2的轉(zhuǎn)化率之和小于1答案d解析因?yàn)槿萜鹘^熱，所給反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，容器的溫度升高，容器的溫度降低，故反應(yīng)速率中比中快，a項(xiàng)錯(cuò)誤；由于容器中加入的反應(yīng)物多，放出的熱量也多，容器內(nèi)溫度比高，故二者的平衡常數(shù)不同，b項(xiàng)錯(cuò)誤；因容器的溫度高，故相當(dāng)于平衡逆向移動(dòng)，co的轉(zhuǎn)化率降低，c項(xiàng)錯(cuò)誤；如果容器和容器在溫度相同的情況下達(dá)到平衡，co、co2轉(zhuǎn)化率之和等于1，但容器的溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，co的轉(zhuǎn)化率降低，容器溫度降低，co2的轉(zhuǎn)化率也降低，d項(xiàng)正確。5.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，得到如下變化規(guī)律(下圖中，p表示壓強(qiáng)，t表示溫度，n表示物質(zhì)的量，t表示反應(yīng)時(shí)間)：根據(jù)以上規(guī)律判斷(填“”、“”或“”)：(1)反應(yīng)：p2_p1，h_0。(2)反應(yīng)：t1_t2，h_0。(3)反應(yīng)：若t2_t1，h_0。(4)反應(yīng)：若t2_t1，h_0。答案(1)(2)(3)(或)(4)(或)解析(1)對(duì)反應(yīng)而言，增大壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，a的轉(zhuǎn)化率(a)增大，所以p2p1；圖(a)表示隨溫度升高，(a)減小，平衡向左移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，h0。(2)圖(b)表示在兩種不同溫度下，c的物質(zhì)的量逐漸增大至達(dá)到平衡的過程。t1溫度下n(