化学平衡状态(学案)
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《第三节 化学平衡——等效平衡》专题学案一、原理在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),只有起始加入物质不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
即相同条件下进行的可逆反应,不论从正反应开始,还是从逆反应开始,抑或正、逆反应同时开始,都可以建立相同的平衡,这些平衡互称等效平衡。
二、判定以可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例 ㈠、在恒温、恒容条件下1、若m+n ≠p+q ,把所给物质按照化学计量系数完全转化为参照平衡的初始状态,对应物质的物质的量(或浓度)相等,就可以达到相同的平衡状态。
练习① 在一个固定容积的密闭容器中,加入mmol 的A ,nmol 的B ,发生以下反应:mA(g)+nB(g) pC(g),平衡时C 的浓度为wmol /L,若保持容积和温度不变,起始时加入amolA,bmolB,cmolC.使平衡后C 的浓度仍为wmol /L,则a,b,c 必须满足的关系是( )A 、a:b:c =m:n:pB 、a:b =m:n,c +ap /m =pC 、mc /p +a ═m ,b +nc /p =nD 、a =m /3,b =n/3,c =2p/3练习② 在t ℃条件下,向一密闭容器中放入1molA 和1molB,发生以下反应:A (s )+B(g) C(g)+2D(g),平衡时C 的质量分数为m ﹪, 保持容积和温度不变,若按以下配比将物质放入容器中,达到平衡时C 的质量分数仍为m ﹪的是( )A 、2molA +1molB B 、2molD +1molA +1molB +1molCC 、1molC +2molD D 、1molC +1molD练习③ 将2molSO 2和2molSO 3气体混合于固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生以下反应:2SO 2+O 2 2SO 3,达到平衡时SO 3为nmol. 相同条件下分别按下列配比在容积相同的容器中放入起始物质,分别到平衡时SO 3物质的量大于nmol 的是( )A 、2molSO 2+1molO 2B 、4mol SO 2+1molO 2+1molSO 3C 、3molSO 2+1molSO 3D 、2mol SO 2+1molO 2+2molSO 3练习④ 在一定温度下,把4mol 气体A 和5mol 气体B 通入一个固定容积的密闭容器中,发生以下反应:4A (g )+5B(g) 4C(g)+6D(g),当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态.现在在该容器中维持温度不变,令a,b,c,d 分别代表初始加入的A,B,C,D 的物质的量(mol),如果a,b,c,d 取不同的数值,它们必须满足一定的关系才能保证达到平衡时,反应混合物中几种物质的体积分数仍跟上述平衡完全相同.请填写下列空白.⑴若a =0, b =0,则c = ;d = ;⑵若a =1,则b= , c = ;d = ;⑶a,b,c,d 取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示,其中一个只含a 和c,另一个只含b 和c )催化剂 高温高压2、若m+n=p+q,把所给物质按照化学计量系数完全转化为参照平衡的初始状态,对应质的物质的量之比相等,就可以达到相同的平衡状态。
化学平衡第1课时 可逆反应与化学平衡状态1.能够判断常见反应是否是可逆反应。
2.知道可逆反应建立化学平衡的过程及化学平衡状态的特征、判断。
知识点一 可逆反应阅读教材P 25,思考并填空。
1.可逆反应 概念—在同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应⎪⎪⎪ 表示方法—约定采用“”表示,把从左向右的反应称作正反应,从右向左的反应称作逆反应。
例如:SO 2与H 2O 反应可表示为SO 2+H 2OH 2SO 3⎪⎪⎪ 二向—正反应方向、逆反应方向 特征—二同—相同条件,同时进行 二不—任何物质浓度不为0,转化率≠100%2.不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略,把这类反应称作不可逆反应,用“===”号表示。
例如:Ba 2++SO 2-4===BaSO 4↓。
1.判断正误(1)CO 2与水的反应是不可逆反应。
( )(2)NH 3和HCl 生成NH 4Cl 与NH 4Cl 分解生成NH 3和HCl 互为可逆反应。
( ) (3)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。
( ) 答案:(1)× (2)× (3)×2.下列各组两个反应互为可逆反应的是( ) ①H 2+Cl 2=====点燃2HCl 与2HCl=====△H 2↑+Cl 2↑②H 2SO 4(浓)+2HBr===2H 2O +Br 2+SO 2↑与Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4 ③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2④2SO 2+O 2=====催化剂加热2SO 3与2SO 3=====催化剂加热2SO 2+O 2 A .①② B .②③ C .③④ D .②④解析:选C 。
可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应,③④互为可逆反应。
可逆反应的特征(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应。
高二化学学案化学平衡课时:1 编写人:卢镇芳审核人:编号:1问题导学:一、可逆反应与不可逆反应1.阅读教材P25~P26的相关内容,思考:从微观角度说明:在一定温度下向100ml水中逐量加入NaCl固体粉末,为什么开始一段时间内固体不断减少?而在一段时间后,再向其中加入食盐细粒,而粉末不再溶解?+O22SO3;若再充入一定量的18O2,在一段2.在一密闭容器中进行着某可逆反应:2SO时间后18O可能存在于那些物质?+O22SO3为例从化学反应速率的角度出发,描述化学平衡状态的建立的3.(1)以2SO过程。
(2)试着总结性描述化学平衡状态的基本特征。
4.试着从不同的角度归纳判断一个可逆反应已经达到化学平衡的方法。
自己尝试写一篇小论文。
最好有一些具体的例子。
自主训练:1.下列各关系中能说明反应N 2+3H22NH3已达到化学平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B. v正(N2)= v逆(NH3)C.2 v正(H2) =3 v逆(NH3)D. v正(N2) =3v逆(H2)2.在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态。
()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量的浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥物质C的百分含量⑦各气体的物质的量A. ②③⑤⑥⑦B. ①②③⑥⑦C. ②③④⑤⑥D. ①③④⑤⑦3. 在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g) 已达到平衡状态。
()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量的浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C) 与v(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体总体积A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧4.(双选)密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)。
其次章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡(第1课时)【学习目标】 1.知道什么是可逆反应。
2.知道化学平衡状态的概念和特征。
3.会推断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。
【重、难点】化学平衡状态及判定基础落实:一、可逆反应1.概念:在肯定条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
2.特点:(1)同一条件下,正反应和逆反应同时发生、同时存在。
(2)反应不能进行到底,反应物不能实现完全转化。
(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时,反应仍在进行,没有停止。
二、化学平衡状态1.含义:在肯定条件下,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中全部参与反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。
2.特征:①逆:可逆反应②等:v正=v逆③定:物质恒定④动:动态平衡,反应没停止⑤变:条件变,平衡移动三、化学平衡状态的推断1.看v(正)与v(逆)是否相等。
2.看体系中的各物质是否保持恒定。
对点训练:学问点一可逆反应1.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在肯定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(A)A.Z为0.3 mol·L-1B.X2为0.2 mol·L-1C.Y2为0.4 mol·L-1D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1解析可逆反应中,反应体系中各物质肯定共存,假如B、C选项中的数据存在,则Z的浓度为0,这是不行能的,A选项符合题意;又由于该反应是总体积不变的反应,达到平衡时,不论X2、Y2、Z怎么变化,总物质的量不会转变,总浓度也不会转变,即:c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6 mol·L-1。
学问点二依据v正=v逆推断平衡状态2.在肯定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(C)A.单位时间内生成n mol的A2,同时生成n mol的AB B.容器内的总压强不随时间的变化而变化C.单位时间内生成2n mol的AB,同时生成n mol的B2D.单位时间内生成n mol的A2,同时生成n mol 的B23.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g)已达到平衡状态的是(D)A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成学问点三依据物质不再增减推断化学平衡状态4.可逆反应2HI(g)2(g)+I2(g)在密闭容器中进行,下列能说明该反应已达到平衡状态的是(C)A.容器内压强不随时间变化而变化B.混合气体总分子数不随时间变化而变化C.混合气体的颜色不再转变D.c(H2)与c(I2)保持相等5.在肯定条件下,反应:2NO+O2NO2在定容容器中发生,对该反应达到平衡的标志的描述中,错误的是(D)A.混合气体的总分子数不再变化B.混合气体的颜色不再变化C.容器的总压强不再变化D.混合气体的总质量不再变化【基础落实】1.在肯定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是(B)A.反应开头时,正反应速率最大,逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应速率渐渐减小,最终为零C.随着反应的进行,逆反应速率渐渐增大,最终不变D.随着反应的进行,正反应速率渐渐减小,最终不变2.在密闭容器中,充入SO2和18O原子组成的氧气,在肯定条件下开头反应,在达到平衡后,18O存在于(D)A.只存在于氧气中B.只存在于SO3中C.只存在于SO2和SO3中D.SO2、SO3、O2中都存在3.3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中,使用催化剂发生反应:N2+3H23,从反应开头到平衡过程中,不行能消灭的是(A)A.2 mol NH3B.0.5 mol NH3C.0.9 mol N2D.H2和NH3物质的量相等4.可逆反应a A(g)+b B(g)C(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
化学平衡状态、化学平衡常数导学案【学习目标】认识可逆反应的限度,建立化学平衡的观点,能描述化学平衡建立的过程,会判断可逆反应是否达到平衡状态,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.【学习过程】【问题探究一】课本P46你知道吗一、可逆反应思考什么是可逆反应?如何表示?【判断】:下列说法是否正确:1. 氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,2H2+ O2 = 2H2O是可逆反应。
2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。
3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。
二、化学平衡状态完成教材47也交流与讨论思考下列问题1、什么是化学平衡状态2、化学平衡状态的特征是什么3、标志:三、化学平衡常数P48交流与讨论表2-6 数据分析平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系1.概念2.表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g)在一定温度下达到平衡时:K=.3.K的意义4.阅读教材49页表2-8和表2-9思考影响平衡常数的因素有哪些?4、平衡转化率除了化学平衡常数外,还有没有其他方法能用来表示化学反应进行的限度呢?可逆反应在一定条件下达到平衡时,某一反应物的平衡转化率为:=平衡转化率的意义:能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。
四、有关化学平衡常数的计算Ⅰ.利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度Ⅱ.利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率【随堂练习】1、可以证明可逆反应N 2 + 3H22NH3已达到平衡状态的是:①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂③其它条件不变时,NH3的浓度不再改变④保持其它条件不变时,体系压强不再改变⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变⑥恒温恒容时,密度保持不变⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/L·min,逆反应速率v(NH-3)=0.4mol/L·min2、在一定的温度下,恒容容器可逆反应:A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的是()A. C的生成速率与C的分解速率相等B. 单位时间生成n molA,同时生成3n molBC. A、B、C的物质的量浓度保持不变D. A、B、C的分子数之比为1 :3 :2E. 容器中气体的密度保持不变F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变G. 容器中气体的总压强保持不变3、下列可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是()A. 反应容器内压强不随时间变化B. P和S的生成速率相等C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化4、写出下列平衡常数的表达式:(1)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K =(2)2NO2(g)N2O4(g) K1=N2O4(g) 2NO2(g) K2=NO2(g)1/2N2O4(g) K3=K 1、K2、K3之间有什么关系?5.某温度下,向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为()A.3.2×103B.1.6×103C.8.0×102D.4.0×1026、对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下,将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下(1)此反应的平衡常数。
第三节 化学平衡学案【复 习】 : 一、可逆反应:在 下,既能向 同时又能 的反应。
特征是 练习1:在密闭容器中充入SO 2和由O 18原子组成的O 2,在一定条件下开始反应,在达到平衡前,O 18存在于( )A 、只存在于氧气中B 、只存在于SO 3中C 、只存在于SO 2和SO 3中D 、SO 2 、SO 3 、O 2中都有可能存在。
二、化学平衡的建立 1、化学平衡的建立 以CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)反应为例: 在一定条件下,将0.01 mol CO 和0.01 mol H 2O(g)通入1 L 密闭容器中,开始反应:(1)反应刚开始时:反应物的浓度 ,正反应速率 。
生成物的浓度为 ,逆反应速率为(2)反应进行中反应物的浓度 ,正反应速率 。
生成物的浓度 ,逆反应速率 。
(3)肯定最终有一时刻,正反应速率与逆反应速率 ,此时,反应物的浓度 ,生成物的浓度也 ,即达到了化学平衡状态,如上图所示。
2、化学平衡状态 定义:。
3、化学平衡的特征:(1).条件: (2).对象:(3). 等:(4). 动:(5). 定:练习2:在一定条件下,某容器内充入N 2和H 2合成氨,以下叙述中错误的是( )A 、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。
B 、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。
C 、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。
D 、在反应过程中,正反应速率等于逆反应速率。
练习3:在一定温度下,将等物质的量的 CO 和水蒸气通入恒容密闭容器中,发生如下反应: CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g),一段时间后反应达到平衡。
对该平衡状态描述正确的是 ( ) A. 正反应速率等于零 B. 正反应速率大于逆反应速率C. 正反应速率等于逆反应速率 D. 正反应速率小于逆反应速率4、化学平衡状态的判定 以A(g)+2B(g)3C(g)为例(1)直接标志:①速率关系:v 正=v 逆(实质):同种物质,生成速率等于消耗速率。
一、化学反应的限度问题1:一个化学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物?思考1:氯气溶与水后发生了什么反应?得到的氯水中有哪些微粒?该反应很彻底吗?。
阅读课本P50科学史话。
思考2:从这一事实中,你得到什么启示?。
在化学反应中,有些反应能进行较彻底,有些反应进行是不彻底的,是可逆的。
科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性,即正向反应和逆向反应能同时进行。
正向反应:反应物→生成物;逆向反应:生成物→反应物定义:在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。
特点:(1)可逆反应用表示(2)反应条件相同(3)反应不能完全进行,有一定限度。
反应物生成物同时存在问题2:可逆反应和一般的反应有什么区别呢?思考3:在密闭容器中加入1molH和1mol I2发生反应:H2(g) + I2 (g) 2HI(g)对于以上反应,请分析:(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?(2)当反应刚开始时,正向反应与逆向反应哪个反应速率大?(3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?(4)随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化?(5)反应进行到什么时候会“停止”?(6)此时,反应物和生成物浓度如何变化?(7)给这个状态命名(8)反应真的停止了吗?在一定条件下能发生化学反应18O 2 + 2SO 22SO 3,此化学反应进行到最后,混合物中含18O 的粒子有 。
思考4:既然可逆反应进行不彻底,有一定的限度,那么如何表示这样的限度呢?分析:可用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前(初始时)该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度。
平衡转化率(α) 随堂练习2在4L 密闭容器中充入6molA 气体和5molB 气体,在一定条件下发生反应: 3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)。
达到平衡时,生成了2molC ,经测定D 的浓度为0.5mol/L ,求(1)x 的值 (2)B 的转化率二、化学平衡定义:化学平衡状态就是指在一定条件下的 反应里,正反应速率和逆反应速率 ,反应物和生成物的浓度 的状态。
教案:大学化学之化学平衡教学目标:1. 理解化学平衡的概念及其重要性;2. 掌握平衡常数及其表达式;3. 了解影响化学平衡的因素;4. 学会运用化学平衡的知识解决实际问题。
教学内容:1. 化学平衡的概念;2. 平衡常数的定义及计算;3. 影响化学平衡的因素;4. 化学平衡的实际应用。
教学过程:一、引入(5分钟)1. 通过举例说明化学平衡在实际生活中的重要性,如人体呼吸作用、工业生产等;2. 提问:什么是化学平衡?为什么化学平衡具有重要意义?二、化学平衡的概念(10分钟)1. 讲解化学平衡的定义:在封闭系统中,正逆反应速率相等时,各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态;2. 强调平衡状态的特点:速率相等、浓度不变;3. 展示化学平衡的动态图,帮助学生理解平衡状态。
三、平衡常数及其表达式(15分钟)1. 讲解平衡常数的定义:表征反应进行程度的物理量,用K表示;2. 给出平衡常数的表达式:K = [产物浓度幂次方乘积] / [反应物浓度幂次方乘积];3. 解释平衡常数的意义:K越大,反应进行程度越大;4. 举例说明如何计算平衡常数。
四、影响化学平衡的因素(10分钟)1. 温度:根据Le Chatelier原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动;2. 浓度:增加反应物浓度,平衡向产物方向移动;增加产物浓度,平衡向反应物方向移动;3. 压强:对于气体反应,增加压强,平衡向压缩体积的方向移动;4. 催化剂:催化剂能加速正逆反应速率,但不改变平衡位置。
五、化学平衡的实际应用(10分钟)1. 举例说明化学平衡在工业生产中的应用,如合成氨、硫酸生产等;2. 讲解化学平衡在药物制备中的应用,如缓冲溶液的制备;3. 讨论化学平衡在环境保护中的作用,如废水处理。
六、总结与反思(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,强调化学平衡的概念、平衡常数及其影响因素;2. 提问:如何运用化学平衡的知识解决实际问题?3. 鼓励学生课后思考:化学平衡在生活和工作中有哪些应用?教学评价:1. 课堂讲解:通过提问、举例等方式,检查学生对化学平衡概念、平衡常数及其表达式的理解程度;2. 课后作业:布置相关练习题,检验学生对影响化学平衡因素的掌握情况;3. 课程报告:让学生选择一个实际应用案例,分析化学平衡在该领域的应用,以培养学生的实践能力。
高二化学学案等效平衡课时:1 编写人:卢镇芳审核人:编号:5问题探究:一、对于可逆反应“N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)”,向一容积可变的容器中充入1mol N2和3molH2,达到化学平衡状态,然后在相同温度下向另一容积可变的容器中充入2mol N2和6molH2,一段时间以后也达到化学平衡状态,达到平衡的两个体系有什么相同之处?二、等效平衡:在相同条件下(定T、V或定T、P),同一气体可逆反应采用不同的投料方式,达到平衡时,如果两个平衡体系中同种物质的百分含量相同,这样的两个平衡称为等效平衡。
对于2SO(g)+O2(g)2SO3(g)反应,在一容积可变的容器中充入4molSO2和2molO2,在一定条件下达到平衡状态,设计几种投料方式,使达到化学平衡状态时和上述平衡为等效平衡状态。
三、(一).恒温、恒容时,对于反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)1、向一容积固定的密闭容器中充入1mol N2和3molH2,在一定温度下达到化学平衡状态。
如该向该容器中充入n(N2)=0.5mol,n(H2)=( ) mol,n(NH3)=( ) mol,可以达到相同温度下的等效平衡状态。
2、、向一容积固定的密闭容器中充入2mol lH 2和2moI2,发生H2(g)+I2(g)2HI(g),在一定条件下达到化学平衡状态。
当反应物投料满足什么条件时该容器中能达到和上述投料等效平衡?(二)恒温、恒压下以上述两个反应为例,要达到和题中所给投料方式等效的平衡,投料方式需满足什么条件?四、归纳达到等效平衡的规律——按不同条件和不同反应类型角度归纳五、巩固训练1、1、在恒温、恒容条件下,发生如下反应:2A(g) + 2B(g) C(g)+ 3D(g),现分别从两条途径建立平衡。
途径1:A、B的起始浓度分别为2mol/L;途径2:C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。
下列叙述正确的是()A、达到平衡时,途径1的反应速率V(A)等于途径2的反应速率V(A)B、达到平衡时,途径1所得混合气体压强等于途径2所得混合气体的压强的1/2C、1、2两途径最终达到平衡时,体系各组分的百分含量相同D、1、2两途径最终达到平衡时,体系各组分的百分含量不相同2、一定条件下将2 mol SO2和2 mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡时SO3 n mol。
化学平衡(第2课时学案)等效平衡一、等效平(1)概念:在一定条件下,同一可逆反应的两个不同的起始状态(一般是各组分起始加入量不同)分别达到平衡时,同种组分的含量都相同,这样的两个平衡叫等效平衡。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。
(2)类型一、恒温恒容(定T 、V)的等效平衡1.在定T 、V 条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
2.在定T 、V 条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。
二、恒温恒压(定T 、P)的等效平衡在定T 、P 条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。
即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。
对于反应前后气体体积不变的可逆反应而言,不管是恒容容器中,还是发生恒压变化要想达到同一平衡状态,只要按比例投料即可。
例1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A 和1 mol B 发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C 的浓度为w mol ·L -1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C 的浓度仍为w mol·L -1的配比是( ) A .4 mol A+2 mol B B .3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B C .3mol C+1 mol D+1 mol B D .3 mol C+1 mol D例2.某温度下1 L 密闭容器中加1 mol N 2和3 mol H 2,使反应N 2+3H 2 3达到平衡,测得平衡混合气体中N 2、H 2、NH 3物质的量分别为m mol 、n mol 、g mol 。
化学平衡教案电子版高中
教案目标:通过本课的学习,学生将能够理解化学平衡的基本概念,并能够运用化学平衡原理解决相关问题。
一、导入(5分钟)
1. 引入化学平衡的概念,让学生简单描述化学平衡是什么。
2. 简要介绍化学平衡的重要性和应用。
二、学习(40分钟)
1. 学习化学平衡的定义和表达式。
2. 探究平衡常数的概念及其计算方法。
3. 了解平衡常数与反应的状态关系。
4. 学习如何根据平衡常数计算反应物质量及浓度。
三、实践(30分钟)
1. 进行一些平衡反应的实验,并观察实验现象。
2. 根据实验数据,计算反应的平衡常数和各物质的浓度。
四、总结(10分钟)
1. 总结本节课的重点内容,强化学生对化学平衡的理解。
2. 提出问题让学生回答,巩固所学知识。
五、作业(5分钟)
1. 布置作业:要求学生练习计算化学平衡反应的题目,并写出解题过程。
2. 下节课复习前一课时的内容。
教学提示:本课时以理论与实践相结合的方式进行,让学生通过实验来深入理解化学平衡的概念和原理。
同时,帮助学生掌握计算平衡反应的方法,提高他们的化学分析能力和实验操作技能。
2.3 化学平衡学案(人教版选修4)[学习目标] 1.熟练掌握影响化学平衡的因素,正确分析平衡移动的方向。
2.熟练运用化学平衡常数和平衡转化率进行相关计算。
3.熟练分析化学平衡图象。
4.理解等效平衡并进行简单计算。
题型一影响化学平衡的因素考查典例1某温度下,密闭容器中发生反应a X(g) b Y(g)+c Z(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。
则下列叙述正确的是( )A.可逆反应的系数:a>b+cB.压缩容器的容积时,v正=v逆C.达到新平衡时,物质X的转化率减小D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大变式训练1在一密闭容器中,反应a A(g) b B(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( ) A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.物质B的质量分数增加了D.a>b变式训练2可逆反应m A(气)+n B p C(气)+q D(其中A和C都是无色气体),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )A.增大压强,平衡不移动,说明(m+n)一定等于(p+q)B.升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应C.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明B必是气体物质D.若B是气体,增加A的量,A、B转化率都一定增大题型二对化学平衡常数和平衡转化率的综合考查方法点拨:利用“三段式”分析法进行平衡常数和转化率的相关计算如m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a、b,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx。
m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g)起始(mol·L-1)a b0 0变化(mol·L-1)mx nx px qx平衡(mol·L-1)a-mx b-nx px qxK=px p·qx qa-mx m·b-nx n典例2在473 K时,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)的平衡常数K=4.6×10-3mol·L -1。
第二节化学平衡第1课时化学平衡状态(基础课)素养目标1.可逆反应都有一定的限度,是可调控的,条件改变,限度被破坏,达到新的平衡状态。
2.能建立“逆、等、动、定、变”的认知模型,熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。
旧知回顾化学平衡状态的判断1.利用“速率相等”判断(以反应a A(g)+b B(g)⥫⥬c C(g)+d D(g)为例)(1)同种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,即v正(A)=v逆(A)。
(2)不同物质:速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,即v正(A)∶v逆(B)=a∶b。
2.利用“变量不变”判断(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。
知识点一化学平衡状态的建立1.可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特征2.化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中加入N2和H2进行合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
N2、H2、NH3的浓度变化如图所示。
(1)根据图像,分析该过程中v正、v逆的变化。
(2)上述过程中v-t图像。
对于化学平衡的建立,也可以加入生成物,从逆反应方向建立,也可以加入反应物和生成物,从正、逆反应两方向建立。
3.化学平衡状态的含义在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
4.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。
第三节化学平衡第一课时化学平衡状态【学习目标】:1.了解可逆反应,掌握化学平衡的概念及其特征。
2.培养学生分析、归纳,语言表达能力。
【学习重难点】化学平衡的建立过程,理解化学平衡的特征。
预习案一、可逆反应与不可逆反应2、可逆反应与不可逆反应(1)可逆反应在下,既能向同时又能的反应。
(2)不可逆反应在一定条件下,几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性,但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。
如Ag+ +Cl-=AgCl↓二、化学平衡的建立在反应CO+H2O CO2+H2中,将0.01molCO和0.01mol H2O (g)通入1L 密闭容器中,反应一段时间后,各物质浓度不变。
反应刚开始时:反应物浓度___________,正反应速率__________,生成物浓度为_________,逆反应速率为______。
2、反应过程中:反应物浓度___________,正反应速率________ ,生成物浓度____________,逆反应速率___________。
3、一定时间后,必然出现_____________4、t1时刻后,v正=v逆即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等,反应物和生物的浓度不再发生变化——化学平衡三、化学平衡状态1.概念:___________________________________________________________。
2.化学平衡的特征:逆:__________________________ 动:__________________________ 等:__________________________ 定:__________________________ 变:_______________________探究案探究1:可逆反应有什么特征?请判断水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水,是否是可逆反应?探究2:判断反应达到平衡的标志直接标志:间接标志:探究3:对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况下,是否达到平衡。
高二化学学案化学平衡课时:3 编写人:卢镇芳审核人:编号:3问题导学:一、在一个密闭针筒中发生如下可逆反应:2NO2(红棕) N2O4(无色)。
(1)向内推动活塞会有什么现象产生?试着解释产生现象的原因。
向外拉出活塞会有什么现象产生?试着解释产生现象的原因。
(2)试着描述加压对2NO2(红棕) N2O4(无色)的平衡移动产生的影响,并通过速率图像分析压强改变对化学平衡产生的影响。
(3)举例说明生产中如何应用压强对化学平衡产生的影响指导生产。
(4)压强的改变能否对所有的化学平衡产生影响?二、在一个密闭针筒中发生如下可逆反应:2HI(g)(无色)H2(g)(无色)+I2(g)(红棕)。
(1)向内推动活塞会有什么现象产生?试着解释产生现象的原因。
向外拉出活塞会有什么现象产生?试着解释产生现象的原因。
(2)试着分析加压对2HI (无色)H2(无色)+I2(红棕)的平衡移动产生影响了没有,并通过速率图像分析压强改变产生的影响。
(3)从有无气体参与可逆反应和反应前后气体的物质的量有无变化(Δn(g)>0、<0、=0)两个角度总结压强改变对化学平衡的影响。
三、以工业合成氨N2+3H 22NH3为例。
向已达平衡的反应体系中加入催化剂可否对氨气的产率产生影响?请从速率-时间图像加以分析。
试着归纳催化剂对反应速率和化学平衡产生的影响。
四、压强、温度的改变对化学平衡可产生影响,试举出生产中实际应用的例子。
以工业合成氨N2+3H 22NH为例,画出增大压强和升高温度温度对氨气的产率-α(NH3)的影响。
自主训练1、下图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。
由此可推断()A.正反应是放热反应B.若A、B是气体,则D是液体或固体C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体2、上图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)进行过程中,X的转化率随时间t变化的关系。
若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采用的措施是()A.升高温度B.加大X的投入量C.加催化剂D.增大体积3、如图所示,有两只密闭容器A 和B ,A 容器有一个移动的活塞能使容器内保持恒压,B 容器能保持恒容。
化学平衡状态
1.化学平衡状态概念与特征
(1)概念:___________________________________________________________________。
(2)特征:
①动:___________________________________________________。
②等:___________________________________________________。
③定:___________________________________________________。
④变:___________________________________________________。
2.可逆反应达到平衡状态的判断
(1)v (正)=v (逆)
(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变
(3)对于有颜色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不随时间发生变化
(4)对于同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等
(5)全是气体且参加的前后化学计量数改变的可逆反应,压强保持不变
(6)全是气体且参加的前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变(7)有气体参加且不全是气体的可逆反应,密度保持不变
【例】下列①~⑩的说法中可以证明H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是___________;
⑥~⑩的说法中可以证明2NO2N2O4(g)已达平衡状态的是______________。
①单位时间内生成n mol H2,同时生成n molHI;
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂;
③百分组成w(HI)=w(I2);
④容器内HI、H2、I2(g)共存;
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1;
⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化;
⑦温度和体积一定时,生成物浓度不再变化;
⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化;
⑨温度和压强一定时,混合气体的颜色不再变化;
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化。
【课堂练习】
1.化学平衡主要研究的反应是()
A.任何反应B.有吸热或放热的反应
C.可逆反应D.气体反应
2.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,通入18O2,再次达到平衡时,18O存在于()
A.SO3、O2B.SO2、SO3C.SO2、O2、SO3D.SO2、O2
3.在密闭容器中进行的可逆反应中:X 2(g)+Y 22Z(g),已知X 2、Y 2、Z 的起始浓度 分别为0.1mol/L 、0.3mol/L 和0.2mol/L ,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的 浓度可能是( )
A .Z 为0.3mol/L
B .X 2为0.2mol/L
C .X 2为0.15mol/L ,Y 2为0.35mol/L
D .Z 为0.5mol/L 4.可逆反应N 2+3H 2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A .3v 正(N 2)=v 正(H 2)
B .v 正(N 2)=v 逆(NH 3)
C .2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3)
D .v 正(N 2)=3v 逆(H 2)
5.在一定温度下,向a L 密闭容器中加入1molX 气体和2molY 气体,发生如下反应: X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A .容器内压强不随时间变化
B .容器内各物质的浓度不随时间变化
C .容器内X 、Y 、Z 的浓度之比为1︰2︰2
D .单位时间消耗0.1mol X 同时生成0.2mol Z
6.在一定温度下,可逆反应A(g)+2C(g)达到平衡的标志是( )
A .气体体积为初始体积的一半
B .单位时间内生成n mol A ,同时生成3n mol B
C .A 、B 、C 的浓度不再变化
D .A 、B 、C 的分子数之比为1:3:2
7.在一定条件下,反应2NO +O 2NO 2达到平衡的标志是( )
A .NO 、O 2、NO 2分子数目比是2:1:2
B .反应混合物中各组成物质的浓度相等
C .混合气体的颜色不再发生变化
D .混合气体的平均相对分子质量不变
8.在一定温度下的恒容密闭容器中,有下列反应:A(s)+C(g)+D(g),当下列物 理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③B 的物质的量浓度; ④气体的总物质的量;⑤混合气体的平均相对分子质量;⑥v (C)与v (D)的比值,其中能 表明反应已达到平衡状态的是( )
A .②③⑤
B .①②③
C .②③④⑥
D .①③④⑤
9.一定条件下反应:A 2(g)+B 22AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A .单位时间内生成n mol A 2,同时消耗2n molAB
B .容器内的压强不随时间变化而变化
C .混合气体的密度不随时间变化而变化
D .单位时间内生成2n mol AB ,同时生成n mol B 2
10.下列说法中,可以证明反应 N 2+3H 2NH 3 已达平衡状态的是( )
A .一个N ≡N 键断裂的同时,有三个H -H 键形成
B .一个N ≡N 键断裂的同时,有三个H -H 键断裂
C .一个N ≡N 键断裂的同时,有六个N -H 键断裂
D .一个N ≡N 键断裂的同时,有六个N -H 键形成。