人教版高二年级选修四 第二章 第三节 化学平衡导学案.docx
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人教版高二年级选修四第二章第三节化学平衡导学案
高二化学选修四第二章导学案
课时一
(第三节化学平衡)
第n加油一课时
学习目标
1、理解化学平衡状态等基本概念。
n加油2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。
重n加油点、难点
1、化学平衡的概念n加油及特征;2、化学平衡状态的判断。
自主学习
一.n加油可逆反应与不可逆反应
1.溶解平衡:
n加油当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质溶解和溶n加油液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程n加油两种过程的速率___,于是饱和溶液的浓度和n加油固体溶质的质量都___。
我们n加油把这类过程称作__。
表述这类过程n加油时,采用“”来代替反应式中原来用的“=n加油===”号,把从左向右的过程称作__n加油_;由右向左的反应称作_。
溶解、结晶n加油过程可表示为:
固体溶质
溶液中的溶质
2.可逆反应:
在同一条件下,既n加油能向进行,同时又能向n加油向进行的反应,叫做可逆反应。
绝大部分的反应都存n加油在可逆性,一些反应在一般条件下并非可逆反应,只不过可逆程度小而将其忽n加油略了而已。
3.不可逆反应:
能进行到底的反应。
如:
H2的燃n加油烧、酸碱中和、生成沉淀的发应、生成气体的反应、一些氧化还原反应。
n加油二、化学平衡状态
化学平衡状态的定义:
在一定条n加油件下的可逆反应里,和n加油相等,反应混合物中各组分的n加油保持不变的状态,称为化学平衡状态,简n加油称化学平衡。
合作探究
一.
探究化学平衡状态
1.探究问题:
n加油当蔗糖不再溶解时,我们说它形成了饱和溶液。
这是大家对蔗糖的宏观认识,那微观世界n加油有时一个怎样的过程呢?
分析:
一方面蔗糖分子不停的脱离蔗糖晶体表n加油面溶解浸入水中;另一方面,溶解进入水中的蔗糖分子又不n加油停地聚集在蔗糖晶体的表面。
开始时:
v(溶解n加油)v(结晶)=0;
过程中:
v(溶解)逐n加油渐减小,v(结晶)逐渐增大;
形成饱和溶液后:
vn加油(溶解)v(结晶)。
2.通过蔗糖溶解平衡的n加油规律总结化学平衡的特征:
n加油
(1)动:
,达平衡后n加油,正逆反应仍在进行(v(正)=v(逆)≠0)
(2)等:
n加油(注意是同一物质的正逆反应速率)n加油
(3)定:
反应混合物中各组分的,n加油各组分的。
(4)变:
条件改变,原平衡被破坏,在新n加油的条件下建立新的平衡。
3.化学平衡状态的建立
以可逆n加油反应mA(g)+nB(g)
pC(g)为例,若开始只有反应物,
n加油没有生成物,此时A和B的浓度最大,因而,____最大;n加油
而C起始浓度为零,因而______为零。
随着反应的进n加油行,
反应物不断减少,生成物不断增多,v(正)越n加油来越小,v(逆)越来
越大,反应进行到某一时刻,v(正n加油)=v(逆),这时就达到了化学平衡,
请画出化学平衡状态的建立的速率—时间n加油图:
n加油
二、探究化学平衡状态的标志
某n加油可逆反应是否处于化学平衡状态的标志:
可以通过化学平衡状态的本质特征n加油(即v正=v逆)和宏观表现(即各组分浓度保n加油持不变)来进行衡量,以N2+3H2
2NH3为例,反应在一恒容密闭容器中进行n加油,请各举三例:
1.v正=v逆,它是判断化学平衡状态的主要标志【提示:
从同一物质、n加油不同物质和断键数目方面考虑】:
2.反应混合物中各组分的浓度保持不变,是判断化学平n加油衡状态的另一个主要标志【提示:
从物质的量、物质的n加油量浓度、质量分数、体积分数、颜色(若有颜色物质的反应)、n加油压强、平均摩尔质量以及混合气体的密度等方面考虑】:
巩固提高n加油
1.化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律(n加油)。
A.可逆反应B.任何反应Cn加油.部分反应D.气体反应
2.在已达到平衡n加油的可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),充入由18O组成的n加油氧气一段时间后,18O存在下列物质中的( )
A.多余的氧气中n加油B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧n加油化硫中D.二氧化硫n加油、氧气和三氧化硫中
3.下列有关可逆反应的n加油说法不正确的是( )
A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行n加油的反应
B.2HI
H2+I2是可逆反应
Cn加油.2H2+O2
2H2O与2H2O
n加油2H2↑+O2↑互为可逆反应
D.只有可逆反应n加油才存在化学平衡
4.下列哪个说法可以证明反n加油应N2+3H2
2NH3已达到平衡状态()。
A.1个N≡N键断裂n加油的同时,有3个H-H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时n加油,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的n加油同时,有6个N-H键形成
D.1个N≡N键断裂n加油的同时,有6个H-H键形成
5.在2NO2
N2O4的可逆反应中,n加油下列状态属于平衡状态的是()。
A.υ(NO2消耗n加油)=υ(N2O4生成)≠0时的状态B.NO2全部转变成N2O4的状n加油态
C.c(NO2)=c(N2O4)的状态n加油D.体系的颜色不再发生变化的状态
6.一定n加油温度下,可逆反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)在n加油体积固定的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志n加油是( )
①单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmoln加油NO2
②单位时间内生成nmolO2n加油,同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度n加油变化表示的反应速率的比为2∶2∶1
④混合气体的压强不再改n加油变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质n加油量不再改变
A.①④⑤⑥B.n加油①②③⑤C.②③④⑥D.以上全部
7.在n加油一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应,下n加油列说法中不正确的是( )
A.反应开始n加油时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应n加油的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C.随着反应的进n加油行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.随着反应的进行,正反应速率逐n加油渐减小,最后不变n加油n加油
8.在一n加油定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再发生n加油变化时,表明反应
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)n加油已达平衡状态的是( )
A.混合气体的密度 n加油B.混合气体的总物质的量
C.混合气体的压强n加油D.混合气体的总体积
9.一定条件下密闭容n加油器中,可逆反应2A(g)
B(g)+3C(n加油g)在下列四种状态中处于平衡状态的是( )
速率mn加油ol/(L·min)
A
B
C
D
v正n加油
v(A)=2
v(A)=1
v(A)=1
v(B)n加油=3
v逆
v(B)=2
v(B)=1.5
n加油v(C)=1.5
v(C)=1
10.在2升的密n加油闭容器中,发生以下反应:
2A(g)+B(g)n加油
2C(g)+D(g)。
若最初加入的A和B都是4moln加油,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12mol/(n加油L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是( )
A.1.6n加油molB.2.8molC.2.4mon加油lD.1.2mol
11.在200℃时,将amolH2(n加油g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中,发生反应:
n加油I2(g)+H2(g)
2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=n加油mol/L,c(I2)n加油=mol/L,而c(HI)=n加油,所以化学反应速率____________最大,而_______n加油_最小(为零);
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为cn加油(H2),c(I2)______n加油__,而c(HI)__________,从而化学反n加油应速率v正____________,而v逆________;n加油
(3)当反应进行到v正与v逆________时,此可逆反应就达到了平衡n加油,若保持外界条件不变时,反应混合物中各组分的物质的量、物n加油质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及n加油体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
12.将等物质的量A、Bn加油混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g)+2n加油D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):
c(B)=3:
n加油5,C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)。
求:
(1n加油)此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B物质的量。
n加油
(2)B的平均反应速率。
(3)x值是多少?
课时二n加油
(第三节化学平衡)
第二课时
学习目标
n加油1、正确理解浓度、温度对化学平衡的影响,并能利用勒夏特列n加油原理加以解释。
重点、难点
1、理解浓度、温度、n加油压强和催化剂对化学平衡的影响。
2、理解运用勒夏n加油特列原理。
自主学习
一、复习回顾:
1.平衡状态的特征(用五个字概括):
n加油
n加油其中"变"指的是条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
n加油2.影响化学反应速率的外界因素(或外界条件)有哪些?
n加油等
二、化n加油学平衡的移动
1.化学平衡移动的定义
定义:
把这种可逆n加油反应中的破坏、建立的过程叫n加油做化学平衡的移动。
总结:
化学平衡的研究对象是n加油,化学平衡是有条件限制的平衡n加油,只有在条件一定时才能保持平衡,当外界条件(n加油浓度、温度、压强)改变时,化学平衡会被,反应混n加油合物里各组分的含量不断,由于条件变化对正n加油逆反应速率的影响不同,致使v正v逆,然后在新条件下建立n加油。
2.化学平衡的移动方向的速率判断:
⑴若外界条件变化引n加油起v(正)>v(逆):
平衡向移n加油动;
⑵若外界条件变化引起v(正)<v(逆n加油):
平衡向移动;
⑶若外界条n加油件变化引起v(正)=v(逆):
旧平衡未被破坏,平衡n加油
合作探究
一、浓度对化学平衡的影响
学生分组实验2-5、n加油实验2-6,将现象和结论填入课本27页得表格。
n加油实验2-5:
当加入3—10滴浓硫酸时,溶液颜色n加油____;加入10—20滴6moln加油·L-1NaOH时,溶液颜色______。
实验2-6:
当n加油反应体系中加入饱和FeCl3溶液和1mol·L-1KSCNn加油溶液时,溶液颜色____;当反应体系中加入n加油0.01mol·L-1NaOH溶液时试管n加油___。
结论n加油:
以上两个实验中,化学平衡状态都发生了移动。
增n加油大反应物浓度,__加快,平衡向n加油__移动;增大生成物浓度,__加快,平衡n加油_移动。
二、
温度对化学平衡的影响
1.学生n加油分组实验2-7:
NO2浸泡在冰水、热水中,观察颜色变化。
有关方程式:
2NOn加油2
N2O4ΔH=-56.9kJ·mon加油l-1
分析:
气体颜色NO2:
;n加油N2O4:
。
该反应n加油为反应(填放热、吸热)。
2n加油.实验现象:
常温下的NO2呈,在冰水中颜色,在热n加油水中的颜色。
3.现象解释:
温n加油度升高,NO2颜色,说明平衡向_n加油_移动;温度降低,NO2颜色,说明平衡向n加油__移动。
4.结论:
温度升高,平衡n加油移动;温度降低,平衡___移动。
三n加油、勒沙特列原理(化学平衡移动原理):
如果改变影响平衡的一个条件(如浓n加油度、压强、温度)平衡就向能够这种改变的方向移动。
试用勒n加油沙特列原理来解释浓度、温度对化学平衡的影响(解释一个方面即可):
浓度:
n加油n加油n加油。
温度:
n加油n加油。
n加油
四、压强对化学平衡的影响
以可逆反应N2(g)+3H2(n加油g)
2NH3(g)为例,用勒沙特列原理来解释压强对化学平衡的影响;增大压强(n加油使体系体积减小),要减弱压强的增大,要想物质的量n加油减小的方向移动,即向
移动;反之亦然。
结论n加油:
增大压强平衡向气体体积的方向移动;n加油减小压强,平衡向气体体积的方向移动。
注n加油意:
1.固态、液态物质的体积受压强影响很小,压强不使平衡移动。
n加油
2.对于有气体参加或有气体生成的可逆n加油反应来说,压强对于平衡状态的影响是通过改变n加油浓度来实现的。
压强改变,浓度不变时,则n加油____不变,平衡不发生移动。
3.不特别指明的情况下,体系压强n加油改变,就是通过改变体积来实现的。
五、催化剂对化学平衡的影响
使用催化剂n加油只是同等的改变正、逆反应速率不影响化学平衡的移动n加油。
巩固提高
1.可确认发生了化学平衡移动的是( )
A.化n加油学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强
Cn加油.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组n加油分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂
2.对于n加油平衡C
O2(g)
CO2(aq);ΔH=-19.75kJ/mol,为增大二氧n加油化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是( )n加油
A.升温增压n加油B.降温减压C.升温减压n加油D.降温增压
3.在反应2SO2n加油+O2
2SO3建立的平衡体系里,加入催化剂,效果是()
A.n加油正反应速率加快,逆反应速率减慢,使平衡向正反应方向n加油移动
B.正反应速率加快,逆反应速率加快n加油,但正逆反应速率加快的倍数不同。
C.可以缩短到达n加油平衡的时间
D.使SO2转化率提高
4.下列事实不能用勒n加油夏特列原理解释的是( )
A.光照新制的氯n加油水时,溶液的pH逐渐减小
B.在合成氨的工业生产中,温度采用500℃,因此温n加油度越高越有利于提高产量。
C.往醋酸溶液中n加油加入盐酸,c(CH3COO-)降低
D.增大压强,有利于n加油SO2与O2反应生成SO3
5.下列反应达到化学平衡后,加压或降温都n加油能使化学平衡向逆反应方向移动的是( )
A.2NO2(g)
N2O4(g) n加油ΔH<0B.C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH>n加油0
C.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0n加油D.H2S(g)
H2(g)+S(s) ΔH>0
6.对于反应:
2X+Y
2Zn加油(正反应为放热反应),若升高温度则能使( )
A.反应速n加油率不变,Z的产量减少B.反应速率增大,Z的产量增大
C.反应n加油速率增大,Y的转化率降低D.反应速率减小,Z的产量增大
7.有三n加油支试管,分别加入下列物质后
甲:
10mL0.01mn加油ol/LFeCl3溶液和10mL0.01n加油mol/LKSCN溶液
乙:
5mL水、10n加油mL0.01mol/LFeCl3溶液5n加油mL0.01mol/LKSCN溶液
丙:
10mL0n加油.1mol/LFeCl3溶液和10mL0.1mol/LKSn加油CN溶液
观察这三支试管的颜色,其中颜色最n加油浅的是( ) n加油
A.甲试管B.乙试管n加油C.丙试管D.无法判断
8.对于密闭容器中的可逆反应n加油:
mX(g)+nY(s)
pZ(g) ΔH<0,达化学平衡后,n加油改变条件,下列表述不正确的是( )
n加油A.增大压强,化学平衡不一定发生移动
B.通n加油入氦气,化学平衡不一定发生移动
C.增加n加油X或Y的物质的量,化学平衡一定发生移动
D.其它条件不变,升高温度,化n加油学平衡一定发生移动
9.在密闭容器中发生下列反应aA(gn加油)
cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,n加油当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A.平n加油衡向正反应方向移动n加油B.a<c+d
C.D的体积分数变大n加油D.A的转化率变大
10.在CuCl2水溶液中存在如下n加油平衡:
[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl-
[CuCl4]2-(黄n加油绿)+4H2O能使黄绿色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是
An加油、蒸发浓缩B、加压C、加入AgNO3n加油D、加入食盐晶体
11.在密闭容器n加油中进行下列反应CO2(g)+C(s)
2CO(n加油g)ΔH>0达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何n加油变化:
(1)增加C,平衡_________,c(CO)_________n加油。
(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡__________,cn加油(CO2)__________。
(3)通入N2,保持密n加油闭容器体积和温度不变,则平衡__________,c(CO2)____n加油______。
(4)保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡n加油__________,c(CO)_________n加油_。
12.某化学反应2A
B+D在四种不同n加油条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(n加油mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表n加油所示。
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,n加油反应在10—20min时间内平均反应速率为________mol·L-1·n加油min-1。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=________n加油mol·L-1,反应经20min就达到平衡,可推测n加油实验2中还隐含的条件是__________________n加油__________。
(3n加油)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_n加油___v1(填“>”“=”或“<”),且c3____1.0mon加油l·L-1(填“>”“=”或“<”)。
(4)比较实验4和实验1,n加油可推测该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
理n加油由是____________。
课时三
(第三节n加油影响化学平衡的因素导学案)
学习目标:
1.化学平衡移动的意义。
2.描述浓度、n加油压强、温度等条件对化学平衡的影响
3.理解勒沙特列原理的n加油涵义
学习重点:
2.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响
3.理解勒沙特n加油列原理的涵义
学习难点:
3.理解勒沙特列原理的涵义
自主学习
一、浓度对n加油平衡的影响
观察试验2-5:
结论是,在其他条件不变的情况下:
增n加油大反应物浓度,增大正反应速率,v(正)﹥v(逆)。
化学平衡向n加油移动。
减小生成物n加油浓度,减小逆反应速率,v(正)﹥v(逆)。
化学平衡n加油移动。
增大生成物浓度,增大逆反应速率,v(n加油逆)﹥v(正)。
化学平衡向移动。
减小反n加油应物浓度,减小正反应速率,v(逆)﹥v(正)n加油。
化学平衡移动。
注意:
固体物质和纯液体无所谓浓n加油度,其量改变,不影响平衡。
练习1n加油FeCl2溶液呈浅绿色,其中存在着下列平衡:
n加油Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+往该溶液n加油中滴加浓盐酸,发生的变化是()
(A)n加油平衡向逆反应方向移动(B)平衡向正反应方向移动
(n加油C)溶液由浅绿色变成黄色(Dn加油)溶液由浅绿色变为深绿色
二、压强对平衡的影响
压强对平衡n加油的影响等同于浓度对平衡的影响,因为对有气体参加或生成n加油的反应,增大容器的压强,相当于减小气体的体积即增大气体的浓度;减小容n加油器的压强,相当于增大气体的体积即减小气体的浓度。
n加油
⑴对反应前后气体总体积发生变化的化学反应n加油,在其他条件不变的情况下:
增大压强,相当于增大反应物n加油、生成物的浓度,正逆反应速率都增大,会使化学平衡向着气体的总物质的量减小n加油的方向移动。
减小压强,相当于减小反应物、生成物的n加油浓度,正逆反应速率都减小,会使化学平衡向着气体总物质的量增大的方向移动n加油。
⑵对于有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有发生变化n加油,如2HI(g)
n加油H2(g)+I2(g)在这种情况下,增大压强v(正)、v(逆)同n加油等程度增大,即v(正)=v(逆),减小压强v(正)、v(逆)同等程度减小,vn加油(正)=v(逆)。
因而都不能使化学平衡移动。
⑶n加油固态物质或液态物质的体积,受压强的影响很n加油小,可以忽略不计。
因此,如果平衡混合物都是固体或液体,可n加油以认为改变压强不能使化学平衡移动。
⑷加入惰性气体后n加油平衡体系是否发生移动,取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。
n加油若在恒容的条件下加入惰性气体,它并不能引起体系n加油中其它物质的浓度改变,速率不变所以平衡不移动;
若在n加油恒压情况下加入惰性气体,必然引起平衡体系占据的体积增大,体系中其它物质的浓n加油度发生变化,相当于减小压强平衡向气体总物质的量增大的方向移动。
练习2n加油在一定的温度和压强下,合成氨反应3H2+Nn加油2
2Nn加油H3达到平衡时,下列操作平衡不发生移动的是()n加油
(A)恒温恒压充入氨气
n加油(B)恒温恒容充入氮气
(C)恒温恒容充入氦气
(D)恒温恒压n加油充入氦气
三、温度对化学平衡的影响
任何反应都伴随着能量的变化,n加油通常表现为放热或吸热;所以温度对化学平衡移动也有影响。
大家观察试验n加油2-7,得出结论:
如果升高温度,v(正)、v(逆)都增大,平衡n加油向的方向移动;
如果降低温度,v(正n加油)、v(逆)都减小,平衡向的方向移动。
四、催化剂能够同n加油等程度的改变正逆反应的速率,v(正)=v(逆)。
所以使用催化剂n加油使平衡发生移动,但是可以改变达到平衡所需要的n加油。
关于图像的几点说明:
①只要增n加油大浓度、增大压强、升高温度,新平衡都在原平n加油衡的上方,v′正=v′逆>v正=v逆;只要减小浓度、n加油降低压强、降低温度,新平衡都在原平衡下方,v″n加油正=v″逆 ②只要是浓度改变,一个速率一n加油定是在原平衡的基础上改变;两个速率同时增大或减小(中间断开)一定是压强或n加油温度改变。 ③加入催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率,平衡不移动。 可n加油逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。 n加油影响化学平衡的因素可归纳为勒沙特列原理,即可用勒沙特n加油列原理来进行来解释。 勒沙特列原理: n加油n加油n加油 条件变化 速率变化 移动方向 移动结果 增大c(反)n加油 v(正)增大v(正)>v(逆) 正反应方向 c(反)、c(生)均n加油增大 减小c(生) v(逆)减小,v(正)>v(逆) cn加油(反)、c(生)均减小 减小c(反) v(正)减小, n加油v(正)<v(逆) 逆反应方向
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