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发表时间:2020-11-06

高二化学《化学等效平衡的突破》学案分析。

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高二化学《化学等效平衡的突破》学案分析

一、等效平衡的概念在一定条件(定温、定压或定温、定容)下,对于同一可逆应,只要起始时加人物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。二、等效平衡问题的类型根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成三类:1.定温、定容条件下,反应前后气体分子数不相等的可逆反应解题要领:此种条件下,只要改变起始加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效(此种情况下又称等同平衡,此法又称极限法)。2.定温、定容条件下,反应前后气体分子数相等的可逆反应解题要领:此条件下,只要换算到同一半边时,反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相等,则两平衡等效。3.定温、定压条件下,反应前后气体分子数任意型的可逆反应解题要领:此条件下,只要按化学计量数换算到同一半边后,各物质的量之比与原平衡相等,则两平衡等效。三、三类等效平衡的比较:等效类型IIIIII条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压起始投料换算为方程式同一边物质,其“量”相同换算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例换算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例对反应的要求任何可逆反应反应前、后气体体积相等任何可逆反应平衡特点质量分数W%相同相同相同浓度c相同成比例相同(气体)物质的量n相同成比例成比例四巩固练习:1、(恒温恒容)在450℃、101Pa条件下,可逆反应:2SO2+O22SO3由以下三种情况建立平衡:①2摩SO2+1摩O2→平衡Ⅰ②2摩SO3→平衡Ⅱ③a摩SO2+b摩O2+c摩SO3→平衡Ⅲ问:(1)前两种反应①和②达到平衡时,体系中各物质的体积分数是否相等?(2)若③达到平衡时,体系中各物质的体积分数与①相同,则a,b,c应满足什么条件?2、某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3升A和2升B,发生如下反应:3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)达到平衡时C的体积百分比为m%,若维持温度,压强不变,将0.6升A,0.4升B、4升C、0.8升D作为起始物质充入密闭容器内,则达到平衡时C的体积百分比仍为m%,则x=,y=。3、在一密闭容器中加入3molA和1molB发生反应:,达到平衡时,C的浓度为amol/L。(1)当n=2时,请分析下列情况下达平衡后C的浓度(用“”、“”、“=”填空)。①恒温、恒容条件下加入1molA和1molB时,C的平衡浓度___________amol/L;②恒温、恒容条件下加入2molC,C的平衡浓度____________amol/L;③恒温、恒容条件下加入3molA和3molB时,C的平衡浓度____________amol/L;④恒温、恒容条件下加入2molB和2molC时,C的平衡浓度____________amol/L;⑤恒温、恒容条件下加入3molA、1molB和1molC时,C的平衡浓度_______________amol/L;⑥恒温、恒压条件下加入6molA和2molB时,C的平衡浓度___________amol/L;⑦恒温、恒压条件下加入3molA、1molB和3molC时,C的平衡浓度___________amol/L;⑧恒温、恒压条件下加入3molC,C的平衡浓度____________amol/L(2)当n=5时①如恒温、恒容条件下要使C的平衡浓度仍为amol/L,当加入1molA时,应加入B____________mol,C___________mol;②如起始加入xmolA、ymolB和zmolC,在恒温、恒容条件下,要使达到平衡后C的浓度仍为amol/L,x、y、z应满足的关系是________________,在恒温、恒压条件下要使平衡后C的浓度仍为amol/L,当x=0、y=0时,z__________,x、y、z应满足的关系是____________;③加入6molA、2molB,在恒温、恒容条件下达平衡时,C的浓度为___________,在恒温、恒压条件下达平衡时C的浓度为____________;④恒温、恒容条件下加入1.5molA、0.5molB,达平衡时C的浓度为___________;⑤恒温、恒压条件下加入0.2molB,平衡时要使C的浓度仍为amol/L,应加入A_____________mol.(3)当n=4时,①加入6molA、2molB,在恒温、恒容条件下达平衡时C的浓度为___________,在恒温、恒压条件下达平衡时C的浓度为___________;②加入1.5molA、0.5molB,在恒温、恒容条件下达平衡时,C的浓度为_________,在恒温、恒压条件下达平衡时,C的浓度为____________;③加入2molC,在恒温、恒容条件下达平衡时,C的浓度为___________,在恒温、恒压条件下达平衡时,C的浓度为____________。

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高二化学教案:《等效平衡》教学设计


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一、复习巩固

复习化学平衡的建立、特征和标志; 化学平衡的移动;平衡移动原理。

预习等效平衡的原理、规律以及应用。

二、知识梳理

考点1:等效平衡的含义

在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。

在等效平衡中,还有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分x的分数(体积、物质的量)均相同,而且相同组分的物质的量均相同,这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。

如:N2+3H22NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态,各组分物质的量分别为如下所示。

A.0.5molN2、0.5molH2、0.5molNH3

B.a mol N2,b mol H2,c mol NH3

C.1 mol N2,3 mol H2,0 mol NH3

D.0 mol N2,0 mol H2,2 mol NH3

若A、B两容器T、p相同,则A、B两平衡互为等效平衡。

若C、D两容器T、V相同,则C、D两平衡互为同一平衡。

考点2:建立等效平衡的条件

1.恒温恒压下或恒温恒容下,对于同一可逆反应,若两初始状态有相同的物料关系,则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。

此处的相同是指广义的相同,即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量,若两者相同则为有相同的物料关系。如:

N2+3H22NH3

① 13 0

② 0 0 2

③ 0.5 1.5 1

则①②③为具有相同的物料关系。

2.在恒温恒压下,对于同一可逆反应,若两初始状态具有相当的物料关系,则达到平衡后,两平衡互为等效平衡。

此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。

例如: N2O(g)+2O2(g)N2O5(g)

① 23  0

② 3 4.5 0

③ 2.5 3 1.5

①中n(N2O)∶n(O2)=2∶3

②中n(N2O)∶n(O2)=3∶4.5=2∶3

③n(N2O)∶(O2)=(2.5+1.5)∶(3+3)=2∶3

则①②③的量相当。[来源:Z_xx_k.Com]

由此可知:化学平衡的建立,仅仅与反应条件有关,而与化学平衡的建立的过程无关,这就是说,对同一个可逆反应,在同样的条件下,无论反应是从正反应开始,或是从逆反应开始,或是从两个方向同时开始(即既有反应物转化为生成物,同时也有生成物转化为反应物),最终都能达到完全相同的平衡状态,也就是平衡体系中各物质的质量分数(气体的体积分数)各保持一定而不变。

对于一般可逆反应,在定温、定容条件下,只改变起始加入情况,只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等同(也等效)。对于反应前后气体体积不变的可逆反应,在定温、定容或定温、定压条件下,只改变起始时加入情况,只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则二平衡等效(不一定等同)。

考点3:平衡转化率

对于可逆反应aA+bBcC+dD,反应物A的平衡转化率可以表示为:

α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%

考点4:考点3:“三段式法”解答化学平衡计算题

1.步骤

(1)写出有关化学平衡的反应方程式。

(2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。

(3)根据已知条件建立等式关系并做解答。

2.方法

如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。

mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

起始(mol/L) ab 0 0

变化(mol/L) mx nx px qx

平衡(mol/L) a-mx b-nx px qx

三、例题精析

【例题1】在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为wmol/L。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况配比为开始浓度,达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是( )

A. 4molA+2molB  [来源:Z+xx+k.Com]

B. 2molA+1molB+3molC+1molD

C. 3molC+1molD+1molB

D. 3molC+1molD

E. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

【答案】DE

【解析】这是一道关于等效平衡的题,定温、定容条件下的等效平衡,常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”,C组起始状态相当于“2molA+2molB”,E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然,A、B、C组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量不同,均不能达到与其相同的平衡状态,而D、E组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量相同,能达到与其相同的平衡状态。故正确答案为D、E。

【例题2】在一定温度下,把2mol SO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生反应

2SO2+O2 2SO3,当此反应进行到一定程度时,就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白:

(1)若a=0,b=0,则c=____。

(2)若a=0.5mol,则b=____,c=____。

(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)____。

【答案】(1) 2mol。(2) 0.25mol,1.5mol。(3) a+c=2,2b+c=2。

【解析】定温、定容条件下的等效平衡对于本题来说,要达到同一平衡状态,其外界条件相同,就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系:

(1)若反应从正反应开始,必须是2molSO2,1molO2;

(2)若反应是从逆反应开始,必须是2molSO3;

(3)若反应是从正、逆反应两个方向开始,则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的,把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2,然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量,看看是否能达到2molSO2和1molO2;或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3,然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量,看看是否能达到2molSO3。

【例题3】在一固定体积的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)xC(g),达平衡后,C的体积分数为W%,若维持容器容积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始配比投入,达平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值为( )

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

【答案】BC

【解析】看题意多数学生认为这是“恒温恒容”条件下的等效平衡问题,常用极端假设法,即完全推算到A、B这两种反应物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,得x=2,应选B。然而还应考虑到等效平衡的另一种情况,即定温、定容条件下对于反应前后气体化学计量数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效,即为当x=3时的情况,因此本题正确答案应为B、C。

四、课堂练习

【基础】

1. 在1 L的密闭容器中通入2 mol NH3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是( )

A.3 mol H2+1 mol N2 B.2 mol NH3+1 mol N2

C.2 mol N2+3 mol H2 D.0.1 mol NH3+0.95 mol N2+2.85 mol H2

【答案】AD

【解析】等效平衡。只要加入的物质的量相当,不管反应从正反应开始,还是从逆反应开始,都会达到相同的平衡状态。

2. 相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:

容器

起始各物质的物质的量/mol

SO2

O2

SO3

Ar

达到平衡时体系能量的变化

2

1

0

0

放出热量:Q1

1.8

0.9

0.2

0

放出热量:Q2

1.8

0.9

0.2

0.1[

放出热量:Q3

下列叙述正确的是( )

A.Q1=Q2=Q3=197 kJ

B.达到平衡时,丙容器中SO2的体积分数最大

C.甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等

D.若在上述条件下反应生成2 mol SO3(s)的反应热为ΔH1,则ΔH1>-197 kJ·mol-1

【答案】 C

【解析】A项,Q1>Q2=Q3,错误;B项,甲、乙、丙等效平衡,SO2的体积分数相等,

错误;C项,由于温度一样,甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等,正确;D项,

SO3(g)―→SO3(s)放出热量,所以ΔH1

【巩固】

1. 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:

(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol 。

(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。

(3)若开始时和入x molA 、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x === mol ,y === mol。

平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)

(甲)大于2mol (乙)等于2mol

(丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol

做出此判断的理由是

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是 。

Ⅱ.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生反应

(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。

(甲)a<b (乙)a>b (丙) a=b (丁)不能比较a和b的大小

做出此判断的理由是 。

【答案】(1)(1—a)mol。 (2)3a mol。 (3)2mol。(3 —3a)mol,当3a>1时,B的物质的量小于2mol,当3a == 1时,B的物质的量等于2mol,当3a<1时,B的物质的量大于2mol,故答案选(丁)。 (4)a/(2—a) 或a/(2—a)×100% (5)由于温度不变、体积不变,而(1)中容器的体积变小,故(5)小题中容器的压力小于(1)小题中容器的压力,有利于平衡向逆反应方向移动。

【解析】(1)由反应方程式可知生成amolC必消耗amolA,故平衡时A的物质的量为(1—a)mol。

(2)由于初始状态为(1)的3倍,故平衡时生成的C必为(1)的3倍,即生成C的物质的量为3a mol。

(3)据平衡时C的物质的量为3amol及(2)小题中A、B初始物质的量知,A、B最初的物质的量应分别为3mol 、3mol,由于产物中已生成1molC,故x == (3—1)mol==2 mol。

平衡时A的物质的量y ==(3 —3a)mol,B的物质的量也为(3 —3a)mol,由平衡时B的物质的量可知,当3a>1时,B的物质的量小于2mol,当3a == 1时,B的物质的量等于2mol,当3a<1时,B的物质的量大于2mol,故答案选(丁),理由如上横线部分。

(4)在(3)的平衡混合物中再加入3molC,相当于初始状态时A、B的物质的量分别为6mol、6mol,即为(3)小题中初始状态的2倍,故可推知平衡时C的物质的量为6amol,平衡混合物的总物质的量为(6—6a+ 6—6a +6a)mol ==(12—6a)mol,故C的物质的量分数为6amol/(12—6a)mol === a/(2—a) 或a/(2—a)×100%

(5)由于温度不变、体积不变,而(1)中容器的体积变小,故(5)小题中容器的压力小于(1)小题中容器的压力,有利于平衡向逆反应方向移动,故反应达平衡时a>b答案选(乙),理由如上横线部分。

2. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是 ( )

A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe(不参加反应)

C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC

【答案】AB

【解析】本题考查了上述“定温、定容”条件下的等效平衡规律中的第2类等效平衡问题。首先把各选项中的C都折算成A和B,再与题干相比较。选项A中把“2molC”完全转化为“4/3molA和2/3molB”,可设想分两步进行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,与题干中比例一致,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再移走2/3molB,会使平衡逆向移动,A的物质的量增加(但总物质的量减小),故平衡后A的体积分数大于a%;选项B中所充入的“1molHe”不能改变各组分分压,对平衡无影响,只需分析加入“2molA、1molB”的情况即可,其分析原理与选项A类似,故平衡后A的体积分数也大于a%;选项C中把“1molB和1molC” 完全转化为“4/3molA和5/3molB”,也可假设分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再加入1/3molB,会使平衡正向移动,A的物质的量减小(但总物质的量增加),故平衡后A的体积分数小于a%;选项D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全转化为“4molA和4molB”,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%。故符合题意的为AB。

【拔高】

3. Ⅰ、一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0。

(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。[来源:学,科,网Z,X,X,K]

A.升高温度 B.增大压强

C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉

(2)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO2,使CO2的浓度成为原来的2倍,则CO2的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ⅱ、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),试分析和回答下列问题:

(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 (选填序号)。

A.体系的压强不再发生变化

B.v正(CO)=v逆(H2O)

C.生成n mol CO的同时生成n mol H2

D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键

(2)若上述化学平衡状态从正反应开始建立,达到平衡后,给平衡体系加压(缩小容积、其他条件不变),则容器内气体的平均相对分子质量将 (填写“不变”、“变小”或“变大”)。

【答案】Ⅰ、(1)A (2)不变 Ⅱ、(1)B、D (2)变大

【解析】 解答该题要注意以下三点:

(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向,然后再进行判断。

(2)增大反应物的浓度,反应物的转化率不一定减小;转化率等于转化浓度比起始浓度。

(3)气体的平均相对分子质量其变化与m总、n总均有关。

Ⅰ、(1)使平衡时c(CO)/c(CO2)增大,则需要使平衡向正反应方向移动,CO2的浓度减小,CO的浓度增大, 比值增大。反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向进行,A对;反应前后气体的物质的量不变,增大压强平衡不移动,B错;充入N2对平衡没有影响,C错;铁粉的量的多少对平衡没有影响,D错。

(2)增大CO2的浓度,反应物中只有CO2为气体,且反应前后气体体积相等。相当于增大压强,平衡不发生移动,CO2的转化率不变。

Ⅱ、(1)因为在恒压容器中进行,压强一直不变,A错;当v正(CO)=v逆(H2O)时,反应达到平衡,B对;任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等,C错;1 mol H—H键断裂说明有1 mol H2反应,断裂2 mol H—O键说明有1 mol H2O反应,反应达到平衡,D对。

(2)原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为加压时平衡逆向移动,H2O(g)(相对分子质量为18)的含量增大,混合气体的平均相对分子质量增大。

4.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)?密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol?CO和1mol?H2O,在Ⅱ中充入1mol?CO2?和1mol?H2,在Ⅲ中充入2mol?CO?和2mol?H2O,700℃条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是()

A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C. 容器Ⅰ中CO?的物质的量比容器Ⅱ中的多

D. 容器Ⅰ中CO?的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

【答案】CD

【解析】A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同,无法比较反应速率,故A错误

B.容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol?CO和1mol?H2O,反应向正反应进行,故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高,该反应正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,故B错误;

C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,故容器Ⅰ中CO?的物质的量比容器Ⅱ中的多,故C正确;

D.温度相同时,容器I中CO?的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低,故容器Ⅰ中CO?的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,故D正确;

故选CD.

五、课后作业

【基础】

1.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )

A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe

C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC

2.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是( )

A.均减半 B.均加倍

C.均增加1 mol D.均减小1 mol

3. 相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:

MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0

容器

起始各物质的物质的量/mol

SO2

O2

SO3

Ar

达到平衡时体系能量的变化

2

1

0

0

放出热量:Q1

1.8

0.9

0.2

0

放出热量:Q2

1.8

0.9

0.2

0.1

放出热量:Q3

下列叙述正确的是( )

A.Q1=Q2=Q3=197 kJ

B.达到平衡时,丙容器中SO2的体积分数最大

C.甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等

D.若在上述条件下反应生成2 mol SO3(s)的反应热为ΔH1,则ΔH1>-197 kJ·mol-1

【巩固】

1.在体积、温度都相同的条件下,反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)分别从下列两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2 mol;Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。

以下叙述中不正确的是( )

A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同

B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同

C.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA

D.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的

2.在一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始浓度均是0.10 mol·L-1,达到平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1,则平衡时H2的浓度是( )

A.0.16 mol·L-1 B.0.08 mol·L-1

C.0.04 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1

3. 在相同温度下,体积均为1 L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下(已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1)。

容器

起始投料量

2molSO2+

1molO2

1molSO2+

0.5molO2

2molSO3

2molSO2+

2molO2

反应放出或吸收的热量(kJ)

a

b

c

d

平衡时c(SO3)(mol·L-1)

e

f

g

h

下列关系正确的是( )

A.a=c;e=g B.a>2b;e>2f

C.a>d;e>h D.c+98.3e>196.6

【提高】

1. SiCl4在室温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性。如SiCl4先转化为SiHCl3,再经氢气还原生成高纯硅。一定条件下,在20 L恒容密闭容器中发生SiCl4转化为SiHCl3的反应:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。2 min后达到平衡,H2与SiHCl3的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1和0.2 mol·L-1。

(1)从反应开始到平衡,v(SiCl4)=________。

(2)该反应的平衡常数表达式为K=________,温度升高,K值增大,则Q________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),当反应再次达到平衡时,与原平衡相比较,H2的体积分数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)原容器中,通入H2的体积(标准状况下)为________。

(5)平衡后,将容器的体积缩为10 L,再次达到平衡时,H2的物质的量浓度范围为________。

(6)图中x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中H2的体积分数,a、b表示不同的压强,则压强a________b(填“>”、“<”或“=”)。

2.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行反应A(g)+2B(g)3C(g),已知加入1 mol A和3 mol B,且达到平衡后,生成a mol C。

(1) 达到平衡时,C在反应混合气体中的体积分数是________(用字母a表示)。

(2) 在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B,达到平衡后,C的物质的量为________ mol(用字母a表示),此时C在反应混合气体中的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3) 在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反应混合气体中质量分数不变,则还应加入C________ mol。

3.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g) C(g)

(1) 若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol。

(2)若开始时放入3molA和3 molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。

(3)若开始时放入xmolA、2 molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x = mol,y = mol

平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)。

(甲)大于2mol (乙)等于2mol

(丙)小于2mol (丁)可能大于,等于或小于2mol

作出判断的理由是 。

(4) 若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是 。

Ⅱ. 若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

(5) 开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。

(甲)a<b (乙)a>b

(丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小

作出此判断的理由是 。

【答案】

【基础】AB C C

【巩固】C C B

【提高】1.(1)0.075 mol·L-1·min-1(2)

高二化学化学平衡016


化学:2.3《化学平衡》学案(1)(新人教版选修4)
一、高考目标
1.知识目标:
(1)了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
(2)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.能力目标
(1)通过实验探究,培养学生设计实验方案,分析实验现象,获取有价值信息的能力;
(2)培养学生分析处理实验数据,从数据中获取信息、总结规律的能力;
3.情感、态度与价值观
(1)体验化学实验对化学理论发展的贡献;
(2)通过化学平衡的相对性认识事物的相对性。
二、重点、难点内容解析
重点:化学平衡过程的建立。
难点:(1)理解平衡移动原理的涵义;
(2)学会等效平衡一类问题的处理。
三、导学提纲
第一讲:化学反应进行的限度
一.化学平衡状态及特征
1.化学平衡状态是指。
2.化学平衡状态的特征
(1)“逆”:化学平衡研究的对象是,各物质的转化率必小于。
(2)“动”:即化学平衡是,正反应和逆反应仍在进行。类似的体系还有哪些?
(3)“等”:是指,必须用同一物质来表示,这是化学平衡状态的本质特征。
(4)“定”:由于,平衡混合物中各组分的浓度及体积(或质量分数)。
(5)“变”:外界条件改变导致,原化学平衡被破坏,从而发生平衡移动直至建立新平衡。
.化学平衡的标志和判断先做《创新设计》P133典范1、跟踪1、2。总结本类型的做答规律
二.化学平衡常数
1、分别写出反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl、CH3COOH+NH3H2OCH3COONH4+H2O平衡常数表达式:、。
思考:2、平衡常数的意义3、平衡常数的影响因素
4、互为可逆的两个化学反应,平衡常数之积有何关系?总反应与各分步反应的平衡常数(K总、K1、K2、K3)有何关系?一定温度下,一个化学反应是否只有一个化学平衡常数?
三.影响化学平衡的条件与平衡移动原理
思考:影响化学平衡移动的条件有哪些?为什么是这些因素?它们是如何影响的?从理论上给出解释。

条件的变化V正、V逆变化平衡移动的方向理论解释
浓度增大反应物的浓度
减少生成物的浓度
减少反应物的浓度
增大生成物的浓度
压强2NO2(g)N2O4(g)增大
减小
温度2NO2N2O4△H0升高
降低
以N2+3H22NH3△H0画出增大反应物的浓度、减少反应物的浓度、加压、减压、升温、降温的平衡移动图像

四.平衡转化率
1、对于反应aA(气)+bB(气)cC(气)+dD(气),反应物A的平衡转化率的表达式;
2、在一个容积为2L的容器中,对于可逆反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%,则该反应的平衡常数为。
3、对于反应aA(气)+bB(气)cC(气)+dD(气),
(1)、增加A物质,则B的转化率;A物质的转化率。
(2)、若起始时物质的量之比A:B=1:1,则A和B的转化率之比=;
若起始时物质的量之比A:B=a:b,则A和B的转化率之比=;
(3)、若a+bc+d,在反应达平衡的基础上,以起始时物质的量之比投入A和B,则A和B的转化率
若a+b=c+d,在反应达平衡的基础上,以起始时物质的量之比投入A和B,则A和B的转化率
若a+bc+d,在反应达平衡的基础上,以起始时物质的量之比投入A和B,则A和B的转化率
五.对于气体反应的平衡体系,有以下几种情况,以N2+3H22NH3为例分析:
a.恒容时,(1)充入N2或H2,平衡;(2)充入Ar,平衡;
b.恒压时,充入Ar,平衡。
六.平衡图象
解题思路点拨:先看面,即横坐标、纵坐标的含义;再看线,是恒温线还是恒压线或者其它意思;最后看点即拐点、交点等,还要做适当的辅助线。联系化学平衡移动及反应速率的有关来解决。
跟踪练习:《创新设计》P140典例示范2;跟踪演练4、5
七.等效平衡
(1)在一定条件下(定温、定容或定温、定压)对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。
(2)等效平衡的规律
“两类反应”即前后气体体积数相等和前后气体体积数不相等;“两种容器”即恒温恒容、恒温恒压。
解题思路:①对于反应前后气体物质的量不等的反应
A定温、定容时.,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。
B.定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
②对于反应前后气体物质的量相等的反应
不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
(3)等效平衡的建立
一般通过建立假想平衡状态去比较分析新旧平衡,以下例来说明
在一密闭容器中充入1molNO2建立如下平衡:2NO2N2O4,测得NO2的转化率为a%。容积和温度不变的条件下再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%则a、b的大小关系为
解此类题一般建立如下思维模型:
由于压缩,平衡Ⅱ向右移动达到平衡Ⅲ时转化率增大,必有a1%b%,又由于相同条件下平衡Ⅰ与平衡Ⅱ等效,即转化率相等a1%=a%,所以a%b%,即ab

高二化学教案:《化学平衡学案》教学设计


本文题目:高二化学教案:化学平衡学案

第三节 化学平衡学案

学习目标:

①理解化学反应的可逆性;

②掌握化学平衡的涵义,理解化学平衡和化学反应速率之间的内在联系;

③理解勒夏特列原理的涵义,掌握浓度、压强、温度等条件对化学反应速率的影响;

④掌握化学平衡常数的含义及其简单计算;

⑤掌握化学平衡的有关计算,如平衡浓度转化率、反应前后气体压强变化,平衡混合气体的平均相对分子质量等。

学习重点:化学平衡的特征

浓度、压强和温度对化学平衡的影响

学习难点:化学平衡的建立

平衡移动原理的应用

学习过程:

一、 可逆反应与不可逆反应

结合初中你学过的溶解平衡问题,说一说日常生活中你遇到的平衡现象。

通过对以上平衡现象待分析,你能否为可逆反应下一定义:

可逆反应:

练习:在一密闭容器中通入2molSO2和1mol18O2(加入V2O5并加热),若隔一段时间后做同位素示踪检测18O原子,在哪些物质中存在18O原子?经过足够长的时间,最终能否得到2mol SO3?

二、 化学平衡状态

讨论1:可逆反应CO+H2O(g) CO2+H2,在1L密闭容器中进行,已知起始时,CO和H2O(g)的物质的量均为0.05mol,请你画出反应物浓度和生成物浓度随时间变化的图形(c—t图)及反应速率(v正、v逆)随时间变化的图形(v—t图)并总结规律。

由以上分析,总结什么是化学平衡状态。

化学平衡状态是指:

化学平衡状态研究的对象是:

讨论2、(1)当一个可逆反应达到平衡时,各物质的浓度保持不变,这时反应是否停止了?(强调v正=v逆≠0;平衡是动态的,而不是静止的)

(2)为什么达到平衡状态时反应混合物中各物质的浓度保持不变?(强调动和静以及现象与本质的关系)

(3)化学平衡状态是不是永恒不变的?(强调化学平衡是有条件的、暂时的、相对的平衡,强调内因和外因的关系)

练习:在一定条件下,密闭容器中进行如下的可逆反应:N2+3H2 2NH3请判断下列情况是否说明该反应已经达到化学平衡状态:

(1) 反应物浓度等于生成物浓度;

(2) 容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2;

(3) 单位时间内生成nmolN2同时生成3nmolH2;

(4) 反应物混合体系的压强不随时间段的变化而变化;

(5) H2的生成速率等于NH3的生成速率;

(6) 容器内混合其体的密度不再变化。

探究:外界条件对化学平衡的影响

1、 浓度对化学平衡的影响

仔细观察教材[实验2—5]和[实验2—6]可以得出什么结论?

结论:增大反应物浓度,正反应速率 ,平衡向 移动;

增大生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动;

减小反应物浓度,正反应速率 ,平衡向 移动;

减小生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动。

讨论:在v—t图中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后,正、逆反应速率的变化情况。

练习:画出以下几种情况的速率—时间图

减小生成物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度

分组讨论:以上平衡移动的v—t图有何特点?

(讨论后每组选出一个代表回答)

a、 改变反应物浓度,只能使正反应速率瞬间增大或减小;改变生成物浓度,只能使逆反应速率瞬间增大或减小。

b、 只要正反应速率在上面,逆反应速率在下面,即v正>v逆化学平衡一定向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动。

c、 只要是增大浓度,不论增大的是反应物浓度,还是生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度,新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。

练习:可逆反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡的移动?CO浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加氢气浓度

2、压强对化学平衡的影响

下表是450℃时,N2和H2反应生成NH3(N2+3 H2 2 NH3)的实验数据。

压强 /Mpa 1 5 10 30 60 100

NH3 /% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4

分析上述数据,你可以得出什么结论:

在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向 移动,减小压强,平衡向 移动。

讨论:1、对于H2(g)+I2(g) 2HI反应,若改变压强,平衡有何变化?为什么?

2、对于平衡混合物都是固体或液体的反应,改变压强,平衡怎样移动?

练习:下列反应达到化学平衡时,增大压强,平衡是否移动?向哪个方向移动?

①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ②H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)

③ H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) ④CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)

⑤H2S(g) H2(g)+S(s)

3、温度对化学平衡的影响

观察[实验2—7]

NO2为 色气体,N2O4为 色气体

对于反应2 NO2(g) N2O4(g) △H=—56.9KJ/mol,升高温度,混合气体的颜色 ,

降低温度,混合气体颜色 。

升高温度,化学平衡向 方向移动

降低温度,化学平衡向 方向移动

练习:对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,正反应为放热反应。升高温度产生的影响是( )

A、v(正)增大,v(逆)减小 B、v(正)、v(逆)不同程度增大

C、v(正)减小,v(逆)增大 D、v(正)、v(逆)同等程度增大

4、催化剂对平衡无影响

讨论:催化剂对化学平衡有没有影响?工业生产往往采用催化剂,其目的是什么?

根据以上外界条件对化学平衡的影响可发现什么规律?

勒夏特列原理:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

三、 化学平衡常数

阅读教材28—29页,分析29页表可以发现什么规律?

化学平衡常数是指:

对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) K=

K值越大,说明平衡体系中 越大,它向正反应进行的 越大,即该反应进行的越完全, 越大。

讨论:K受什么因素影响?

阅读教材例1、例2完成练习。

【练习】高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应),其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO),已知1100℃时K=0.263。

(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值 ,平衡常数K值 。(均填增大、减小或不变)

(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L c(CO)=0.1mol/L在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态 (填是或否),此时化学反应速率是v正 v逆,其原因是:此时c(CO2)/c(CO) v逆.

当堂达标:

1、对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是

A.达到化学平衡时,4υ正(O2)=5υ逆(NO )

B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3 ,则反应达到平衡状态

C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大

D.化学反应速率关系是:2υ正(NH3)=3υ正(H2O)

2、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),能判断该反应达到化学平衡状态的依据是

A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变

C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

3、反应2A(g)+B(g) 2C(g);△H>0。下列的反应条件有利于生成C的是

A.低温、低压 B.低温、高压

C.高温、高压 D.高温、低压

4、已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是

A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动

B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍

C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小

D.增加X的物质的量,Y的转化率降低

5、某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);△H>0

下列叙述正确的是

A.加入少量W,逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡

C.升高温度,平衡逆向移动 D.平衡后加入X,上述反应的△H增大

6、.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数 K 和温度 t的关系如下表:

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列问题:

(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K = 。

(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。

(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变

(c)v正(H2)= v逆(H2O) (d)c(CO2)= c(CO)

(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O),试判断此时的温度为 ℃ 。

答案:1、AD 2、C 3、C 4、B 5、B

6、(1)K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2);(2)吸热;(3)b、c;(4)830

(1)根据化学平衡常数的表达式书写要求,即可写出 K 的表达式。

(2)从表中可知,K 的值随着温度的升高而逐渐增大,说明正反应是吸热反应

(3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变,以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据,因为有的反应若是气体体积不变的,则反应过程中容器的压强始终保持不变。

(4)根据 c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O),变形得 K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2O)= 1.0,查表 K = 1.0时温度 830℃

高二化学化学平衡的移动018


第三单元化学平衡的移动学案(2课时)
【学习目标】1、掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
2、能够画出简单的化学反应速率和平衡移动的图形、图表。
3、理解勒沙特勒原理的涵义。
【课前预习】:
1、可逆反应达到平衡状态的标志是什么?

2、改变温度、浓度、压强、催化剂中的一个条件,对可逆反应的正反应速率和逆反应速率分别有何影响?

3、理解并复述浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。

【新课学习】
第一课时
版块一、浓度变化对化学平衡的影响
【活动与探究】
已知铬酸根和重铬酸根离子间存在以下平衡:2CrO42-(黄色)Cr2O72-(橙色)+H2O,进行以下实验:[实验1]向试管中加入4mL0.1mol/LK2CrO4溶液,滴加1mol/LHNO3溶液数滴,现象_____________,结论:化学平衡向_____方向移动。
[实验2]将上述溶液分成两份,向其中一份滴加1mol/LNaOH溶液,现象___________________,和另一份溶液对比得出结论:化学平衡向_________方向移动。
【归纳整理】在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或小生成物的浓度,平衡向______方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向________方向移动。
【交流与讨论】:
1、在硫酸工业中制取三氧化硫时,通过向反应体系中通入过量空气,目的是什么?

2、在工业合成氨的生产过程中,人们通过向合成塔中通入过量氮气来提高氢气转化率,请用所学知识解释。

【当堂巩固】CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈绿色或蓝色,这是因为在CuCl2溶液中存在如下平衡:
[Cu(H2O)4]2-(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O
现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法:
方法一:_______________________________________________________。
方法二:_______________________________________________________。
【交流与讨论】分别画出增大反应物浓度、增大生成物浓度、减小反应物浓度、减小生成物浓度的时间—速率图,并总结注意点。
版块二、压强变化对化学平衡的影响
【交流与讨论】:
1、根据教材P49中图2-21的数据,分析压强改变是如何影响合成氨的平衡的?

2、写出下列可逆反应的平衡常数表达式,利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。
可逆反应平衡常数表达式改变压强对平衡的影响
增大压强减小压强
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
N2O4(g)2NO2(g)
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
【归纳整理】
1、对于可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
(1)若a+bc+d,增大压强平衡向_______方向移动,减小压强平衡向_______方向移动。
(2)若a+b=c+d,增大压强和减小压强平衡_______移动。
(3)若a+bc+d,增大压强平衡向_______方向移动,减小压强平衡向________方向移动。
2、注意点:

【交流与讨论】分别画出上述三种情况的时间—速率图,并总结注意点。

第二课时
版块三、温度变化对化学平衡的影响
【活动与探究】
将CoCl2溶于浓盐酸中能形成CoCl42-,溶液中存在以下平衡:Co2++4Cl-CoCl42-△H0
取三支试管,向其中分别加入适量CoCl2的盐酸溶液,将其中一支试管用酒精灯微热,现象为:
____________________,说明平衡向________方向移动;其中一支试管置于冰水中,现象为:_________________________________________________________________________________
____________,说明平衡向_______方向移动。
【归纳整理】在其他条件不变的情况下,升高温度平衡向_________方向移动;降低温度平衡向_____方向移动。
【交流与讨论】分别画出吸热反应、放热反应在升温和降温时的时间—速率图,并总结注意点。

版块四、化学平衡移动原理
【交流与讨论】1、催化剂对化学平衡的影响。
2、画出加正催化剂时的时间—速率图。

【归纳整理】化学平衡移动原理(勒夏特列原理):_______________________________________[问题探究]
已知工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,试讨论分析为了提高氨的产率及产量,应采取哪些措施?
【问题1】说出这个反应有什么特点?
【问题2】根据合成氨反应的特点,从化学反应速率和化学平衡两个角度分析,合成氨工业应采取何种反应条件?
外界条件化学反应速率化学平衡移动方向适宜条件的选择
增加反应物浓度
减少生成物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
【问题3】合成氨究竟选择什么条件最合适呢?(1)既然增大压强既可提高化学反应速率,又可提高氨的产量,那么在合成氨工业中压强是否越大越好呢?(2)既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动,那么生产中是否温度越低越好呢?(3)在合成氨工业中要使用催化剂,既然催化剂对化学平衡的移动没有影响,为什么还是要使用呢?

【问题4】数据表明:500℃、30MPa时平衡混合物中氨的含量仅26.4%,即便压强达到50Mpa时,也不会超过40%,这样的条件下,N2、H2的转化率难道不是很低吗?你认为还可采取什么措施?

【问题5】在工业上制备硫酸的过程中,有以下反应:2SO2+O22SO3(正反应为放热反应)。为什么在生产上要用过量的空气,使V2O5催化剂,并在适当的温度下进行反应?

【课堂巩固】
1、某研究单位把空气中的CO2浓度提高3~5倍,O2的浓度尽量减少,结果使C6H12O6
取得了良好的增产效果。从反应6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2试解释增产原因_________________________________________________________。
2、煤的气化方法之一是:使煤和水作用生成CO和H2,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),这是一个体积增大的吸热反应,工业上常在高温(1273K)、加压(1.5X106Pa)条件下使煤粉和H2O(g)作用。
(1)为什么要用煤粉?_____________________
(2)为什么要在加压条件下进行?___________________________________________

【课后反思】我的问题与收获