人教版化學(xué)選修4 第2章第3節(jié)化學(xué)平衡第3課時教案.docVIP

教學(xué)設(shè)計 班級高二科目 化學(xué)上課時間 執(zhí)教者高二備課組 課題第3課時影響化學(xué)平衡移動的因素(二) 溫度、催化劑對化學(xué)平衡移動的影響教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1.通過溫度對可逆反應(yīng)速率的影響，理解并掌握溫度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律。2.了解催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的實質(zhì)，并進一步探討對化學(xué)平衡的影響，從而了解催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。3.掌握用圖像表示化學(xué)平衡移動的方法，并會判斷化學(xué)平衡移動的方向。過程與方法：通過實驗探究溫度對化學(xué)平衡的影響，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗探究分析、解決問題的能力情感、態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)與科學(xué)素養(yǎng)教學(xué)重難點教學(xué)重點：溫度對化學(xué)平衡的影響。教學(xué)難點：化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用教學(xué)過程 一溫度對化學(xué)平衡移動的影響1.按表中實驗步驟要求完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象，填寫下表：實驗原理實驗步驟實驗現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色加深；冰水中混合氣體顏色變淺實驗結(jié)論混合氣體受熱顏色加深，說明no2濃度增大，即平衡向逆反應(yīng)方向移動；混合氣體被冷卻時顏色變淺，說明no2濃度減小，即平衡向正反應(yīng)方向移動2.已知反應(yīng)：ma(g)nb(g)pc(g)mnp，當(dāng)反應(yīng)達平衡后，若溫度改變，其反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示：(1)圖表示的溫度變化是升高，平衡移動方向是向逆反應(yīng)方向。(2)圖表示的溫度變化是降低，平衡移動方向是向正反應(yīng)方向。(3)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。歸納總結(jié)1.溫度對v放、v吸的影響規(guī)律升溫，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降溫，v放、v吸均減小，但v吸減小程度大。2.溫度對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時：溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。1.利用下圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連接的a、b瓶中已充有no2氣體)進行實驗。可觀察到b瓶中氣體顏色比a瓶中的_(填“深”或“淺”)，其原因是_。答案深h2o2分解放熱，使b瓶的溫度升高，2no2(g)n2o4(g)平衡向左移動，no2濃度增大，氣體顏色加深解析由本小題給出的能量變化圖像可知，雙氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)，由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應(yīng)高于左邊燒杯的溫度，溫度升高，使平衡2no2(g)n2o4(g)向左移動，所以b瓶中二氧化氮濃度增大，氣體顏色加深。2.對于n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0其中vt圖像為(1)反應(yīng)t1時刻改變的條件為_；t2時刻改變的條件為_。(2)反應(yīng)t1時刻改變的條件為_；t2時刻改變的條件為_。答案(1)增大壓強降低溫度(2)升高溫度減小壓強解析t1時刻反應(yīng)速率增大，說明是升溫或增大壓強，而t2時刻反應(yīng)速率又減小，說明是降溫或減小壓強。二催化劑對化學(xué)平衡的影響1.加入催化劑可以大大地加快反應(yīng)速率，是因為它可以降低反應(yīng)所需活化能，從而提高活化分子百分?jǐn)?shù)，從而增大反應(yīng)速率，但是由于催化劑能夠同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，因此它對化學(xué)平衡移動無影響。2.對于n23h22nh3反應(yīng)，nh3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示：其中m表示使用催化劑情況，n表示未使用催化劑情況。歸納總結(jié)催化劑對化學(xué)平衡的影響當(dāng)其他條件不變時：催化劑不能改變達到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達到化學(xué)平衡所需的時間。3.將h2(g)和br2(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應(yīng)h2(g)br2(g)2hbr(g)hb b.ab c.ab。4.如圖所示，表示反應(yīng)n2(g)3h2(g)2nh3(g)hv正，改變的條件是升溫；t3時，v正v逆，改變的條件是使用催化劑；t4時，v正、v逆均減小且v逆v正，改變的條件是減小壓強。三勒夏特列原理1.向一密閉容器中通入1 mol n2、3 mol h2發(fā)生反應(yīng)：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0，一段時間后達到平衡，當(dāng)改變下列條件后，請?zhí)顚懴铝袃?nèi)容：(1)若增大n2的濃度，平衡移動的方向是向右移動；達新平衡時，氮氣的濃度與改變時相比較，其變化是減小。但平衡時的濃度大于原平衡時的濃度。(2)若升高溫度，平衡移動的方向是向左移動；達新平衡時的溫度與改變時相比較，其變化是降低。但平衡時的溫度高于原平衡時的溫度。(3)若增大壓強，平衡移動的方向是向右移動；達新平衡時的壓強與改變時相比較，其變化是減小。但平衡時的壓強大于原平衡時的壓強。2.根據(jù)以上分析，得知如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。該結(jié)論就是勒夏特列原理。歸納總結(jié)1.勒夏特列原理的適用范圍化學(xué)反應(yīng)平衡等所有的動態(tài)平衡。2.對“減弱這種改變”的正確理解(1)定性角度：用于判斷平衡移動的方向。(2)定量角度：“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉(zhuǎn)”。5.下列事實中，不能用勒夏特列原理加以解釋的是()a.夏天，打開啤酒瓶時會在瓶口逸出氣體b.濃氨水中加入氫氧化鈉固體時產(chǎn)生較多的刺激性氣味的氣體c.壓縮氫氣與碘蒸氣反應(yīng)的平衡混合氣體，顏色變深d.將盛有二氧化氮和四氧化二氮混合氣體的密閉容器置于冷水中，混合氣體顏色變淺答案c解析a中考查溶解平衡co2(g)co2(aq)，壓強減小，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，形成大量氣體逸出；b中考查溫度、濃度、酸堿性對nh3h2onh3h2onhoh平衡移動的影響；d中考查溫度對2no2n2o4的影響；c中顏色加深的根本原因是因為體積減小，c(i2)濃度增大，由于是等體反應(yīng)，不涉及平衡的移動，則不能用勒夏特列原理解釋。6.反應(yīng)x(g)y(g)2z(g)h0，達到平衡時，下列說法正確的是()a.減小容器體積，平衡向右移動b.加入催化劑，z的產(chǎn)率增大c.增大c(x)，x的轉(zhuǎn)化率增大d.降低溫度，y的轉(zhuǎn)化率增大答案d解析由x(g)y(g)2z(g)h0，達到平衡時，要使正反應(yīng)速率降低，a的濃度增大，應(yīng)采取的措施是()a.加壓 b.降溫 c.減小e的濃度 d.加催化劑答案b解析加壓，使v正增大，平衡向左移，a的濃度增大，a錯誤；降溫，v正減小，平衡向左移，c(a)增大，b正確；減小e的濃度，平衡向右移，c(a)減小，c錯誤；加入催化劑，v正增大，平衡不移動，c(a)不變，d錯誤。2.合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0反應(yīng)達到平衡后，為提高co的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是()a.增加壓強 b.降低溫度c.增大co 的濃度 d.更換催化劑 答案b解析一般來說，有兩種及兩種以上反應(yīng)物的可逆反應(yīng)中，在其他條件不變時，增大其中一種反應(yīng)物的濃度，能使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高，但其本身的轉(zhuǎn)化率反而降低，故c項錯誤；a項，因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng)，故增加壓強只能縮短反應(yīng)達到平衡的時間，并不能使該平衡發(fā)生移動，因而無法提高co的轉(zhuǎn)化率；b項，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡向右移動，從而提高co的轉(zhuǎn)化率；d項，催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)的速率，改變可逆反應(yīng)達到平衡的時間，不能提高co的轉(zhuǎn)化率。3.某溫度下，對可逆反應(yīng)：2x(g)y(g)z(g)w(s)h0，則下列敘述正確的是()a.加入少量w，逆反應(yīng)速率增大b.升高溫度時，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小c.壓強不變，充入與反應(yīng)體系不反應(yīng)的n2，z的物質(zhì)的量減少d.平衡后加入x，上述反應(yīng)的h增大答案c解析加少量固體w，逆反應(yīng)速率不變，a項不正確；升溫，v正和v逆都增大，b項不正確；壓強不變，充入不反應(yīng)氣體n2，容器體積變大，平衡向左移動，z的物質(zhì)的量減少，c項正確；平衡后加入x，平衡右移，但h表示2 mol x(g)和1 mol y(g)完全反應(yīng)時的熱效應(yīng)，故h不變，d項不正確。4.下圖所示的直型石英玻璃封管中充有co氣體，左端放置不純的鎳(ni)粉。在一定條件下，ni可以與co(g)發(fā)生如下反應(yīng)：ni(s)4co(g)ni(co)4(g)h0，但ni粉中的雜質(zhì)不與co(g)發(fā)生反應(yīng)，玻璃管內(nèi)左右兩端的溫度分別穩(wěn)定在350 k和470 k，經(jīng)過足夠長時間后，右端的主要物質(zhì)是()a.純ni(s)和ni(co)4(g)b.純ni(s)和co(g)c.不純ni(s)和co(g)d.不純ni(s)和ni(co)4(g)答案b解析溫度升高，平衡左移，生成ni和co，由于右端溫度穩(wěn)定在470 k，所以右端主要物質(zhì)是純ni(s)和co(g)。5.在體積為1 l的溶液中，反應(yīng)a2bc分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(a)0.100 moll1、c(b)0.200 moll1及c(c)0 moll1。反應(yīng)物a的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題：(1)與比較，和分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：_；_。(2)實驗平衡時b的轉(zhuǎn)化率為_；實驗平衡時c的濃度為_。(3)該反應(yīng)的h_0，其判斷理由是_。(4)該反應(yīng)進行到4.0 min時的平均反應(yīng)速率：實驗：v(b)_；實驗：v(c)_。答案(1)加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時a的濃度未變溫度升高；達到平衡的時間縮短，平衡時a的濃度減小(2)40%(或0.4)0.060 moll1(3)溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)(4)0.014 moll1min10.009 moll1min1解析(1)使用了(正)催化劑；理由：因為從圖可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而比所需要的時間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入了(正)催化劑。升高溫度；理由：因為該反應(yīng)是在溶液中進行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于和相比達到平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是使用催化劑，故改變條件只能是升高溫度。(2)中達到平衡時a轉(zhuǎn)化了0.040 mol，由反應(yīng)計量數(shù)可知b轉(zhuǎn)化了0.080 mol，所以b的轉(zhuǎn)化率為100%40.0%；同樣在中a轉(zhuǎn)化了0.060 mol，則生成c為0.060 mol，體積不變，即平衡時 c(c)0.060 moll1。(3)h0；理由：由和進行對比可知升高溫度后a的平衡濃度減小，即a的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，h0。(4)從圖上讀數(shù)，反應(yīng)進行到4.0 min時，實驗中a的濃度