同步导学案系列丛书高中化学选修四学案设计第二章第三节化学平衡.doc

第三节嗨Wi（第1课时）【学习目标】1. 了解可逆反应的概念、特点2. 了解化学平衡的建立过程3. 理解化学平衡的特征学习过程】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化 学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽町能快地转化为牛成物，同时乂希望• • • •反应物尽可能多地转化为生成物例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地• • • •转变成NHs外,还需要考虑怎样才能使更多的弘和比转变为\比，后者所说的就是化学反应进 行的程度问题——化学平衡一、 可逆反应1. 定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行乂能向逆反应方向进行的反应2. 特点：在正反应进行的同时逆反应也在进行；可逆反应不能进行到底二、 化学平衡状态1. 定义：指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中 各组分的浓度保持不变的状态反应速率yGE)、＜^GE) = v(32)vG2);o u 时间t3. 特征：⑴动：动态平衡X正）=讯逆）HO（2） 等：M正）二 y（逆）（3） 定：反应混合物中各组分的浓度保持一•定，各组分的含量保持不变4） 变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。

4. 标志：可逆反应达到化学平衡状态时冇两个主要的特征，一是正反应速率和逆反应速 率相等；二是反应混合物小各组分的百分含屋保持不变这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据V正=v逆H0对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的 物质而言，速率Z比等于方程式中的化学计量数Z比，但必须是不同方 向的速率即反应物消耗、生成物增加、反应物断键、生成物成键均代 表y正；反应物增加、生成物减少、反应物成键、生成物断键均代表y逆“定”反应混合物中各组分的含量保持不变具体体现在：各组分的质屋分数 不变；各气体组分的体积分数不变；各组分的物质的量分数不变；各组 分的分了数之比不变；各组分的物质的量浓度不变（变化时不一定平衡）; 若某组分有颜色，体系的颜色不再改变（变化时不一定平衡）其它密度、压强、平均和対分子质量等能否用作平衡到达的标志，关键看该 物理量是否随着平衡的移动而改变，只冇改变的物理量保持恒定时才能 说明平衡已到达（1） 利用气体的密度判断：对于定容的反应体系：若气体质量和容器的体积是 不变量，故密度P为恒量即不论反应是否平衡，密度均不变，“不变量”不变时不能判断 反应是否处于平衡状态；对于反应体系中不全为气体的定容反应体系：卩是不变量，加是变量, 则气体的密度Q为变量，当“变量”保持不变吋，表明反应处于平衡状态。

2） 利用气体的平均相对分子质量aZ判断：对于定容的反应体系：若题目提供的是n全部由气体参与和生成的可逆反应，且反应前后气体体积发生变化如2S02（g）+02（g） = 2S03（g）,气体的质量刃为恒量，混合气体的物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质 量（胁为变量，当“变量”保持不变时，表明反应处于平衡状态；対于定容的反应体系：若题 冃提供的是全部由气体参与和生成的可逆反应H•反应前后气体枳积不变，如H2（g）+T2（g） — 2HT （g）,气体的质最和混合气体的物质的最均为不变最，则混合气体的平均相对分子质量（胁 为不变量，当“不变量”保持不变时，不能判断反应处于平衡状态对于不同类型的可逆反应，某一物理疑不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物 理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化当堂检测】1.在一定量的密闭容器中进行反应：N2（g）+3H2（g）^2NH3（g）o已知反应过程中某一时刻N2、 氏、毗的浓度分别为0. lmol/L、0. 3 mol/L. 0. 2 mol/Lo当反应达到平衡时,可能存在的数 据是 （）A. 2为 0.2 mol/L,出为 0.6 mol/L B. N2为 0. 15 mol/LC. N2、H2均为 0.18 mol/L D. NH3为 0.4 mol/L2. 如图是可逆反应X2+3Y：=2Z在反应过程中的反应速率W）与时间（f）的关系曲线，下列叙述正确的是()A.办时，只有正方向反应B. 0〜右,c(Z)在减小C.上2〜如反应不再进行 D.(2〜如各物质的浓度不再发生变化3. 在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应，现冇下列状态：①混合气体平均相对 分子质量不再改变②恒温吋，气体压强不再改变③各气体组成浓度相等④反应体系中 温度保持不变⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍⑥混合气体密度不变⑦单位 时间内，消耗水蒸气质量与牛成氢气质量比为9 : 1。

其中能表明甲、乙容器小反应都达到平 衡状态的是()甲：C(s)+HiO(g)—C0(g)+H2(g);乙:CO (g) +H20 (g) ^C02 (g) +H2 (g)A.①②⑤ B.③④⑥ C.⑥⑦ D. @@4. 某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到 “平衡状态”取5 mL 0. 1 mol/L K1溶液于试管中，滴加0. 1 mol/L FeCL溶液2 mL,发生如下反应：2Fe3+ + 2r=2Fe2+ + I2o为证明该反应具有町逆性口具有限度，他们设计了如下 实验：①取少量反应液，滴加AgNO：,溶液，发现冇少量黄色沉淀(AgT),证明反应物没冇反应 完全；②再取少最反应液，加入少最CCh振荡，发现CCh层显浅紫色，证明萃取到L,即有 12生成综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限 度⑴老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是 ；改进的方法是 o(2) 有人认为步骤②适合检验生成L较多的情况，述有一种简便方法对以灵敏地检验是否生成 了 L,这种方法是 o5. 698 K时，向某几的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2m()l l2(g),发生反应：H,(g)+I2(g)= 2Hl(g) 26. 5 kJ・mol-1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：(2) 该反应达到最人限度的时间是 ,该时间内平均反应速率r(HI) = (3) 该反应达到平衡状态时， (填“吸收”或“放出”)的热量为 o答案与解析题号答案解析1B反应为町逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率 都小于100%,所以A、D错谋；从题给量的关系知无 论反应进行到什么程度,c(N2) : q(HJ=1 ： 3,因此 两者不可能同时均为0. 18 mol/L2D根据图像,对于该可逆反应力时刻正、逆反应 都在进行,0〜t\时段y正＞ y逆，c(Z)在增大；ti时刻 卩正=7逆，说明反应达到化学平衡状态；十2〜&时段， 反应仍在进行，但由于孑正=7逆，所以各物质的浓度 不再发住变化3D甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于反应前后气体 体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体体积 反应，气体和対分子质量、密度、压强都始终不变， ①②⑥错误；各组分浓度相等，不能判断反应达到平 衡状态，③错谋；对于任何一个可逆反应，随着反应 进行，体系温度会发牛变化，当温度不改变时，说明 反应达到平衡状态，④正确；纶成氢氧键速率是断裂 氢氢键速率的2倍，经转化，水中氢氧键断裂速率等 于生成氢氧键速率，达到平衡状态，⑤正确；消耗水 蒸气与牛成氢气是同一方向，不能判断达到平衡状 态，⑦错误4⑴该反应中K1过量,故不 能直接检验是否存在1一 取少量溶液滴加KSCN溶 液，若出现红色，则证明还 有F&十未完全反应(2)収少量反应液，滴加淀 粉溶液，若溶液变蓝，则说为证明化学反应2Fe3+ + 2r=2Fe2+ + I2具有可逆 性,可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种离 To从反应物的量考虑，厂是相对过量的，故不能因 为检测到厂存在，即认为反应具有可逆性，为使检 验方便、典型，只需检验最终溶液中还存在着Fe3+ 和I2即可，分别可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CC1.,明生成了【2萃取）等合理方法（1） 由图知初始反应时,c（H2） =

2) 5 s 0. 316 mol • L0 s51 • s 1（3）可逆反应从正反应建立，所以需放出热量由反(3)放出 41.87 kJ应：出@)+12@) 2H1 (g) —26. 5kJ ・ molt，达到平衡时共生成/?(HI)=1.58 mol -L_,X2 L26 5 k ]-3. 16 mol,所以放出的热量为9 mol' X3. 16 mol=41.87 kJ（第2课时）【学习目标】1•理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响2. 学会用图示的方法表示在可逆反应中止逆反应速率随外界条件的变化，并分析平衡移动的方向学习过程】1. 探究浓度变化对化学平衡的影响：实验1： CmO产（橙色）+也0一^230产（黄色）+2旷实验实验现象实验结论取三支试管各加入5mL0. lmol/L K2Cr2O7溶液，向一支试管中滴加3-10 滴浓 晌,观察并记录溶液颜色变 化，向第二支试管中10-20滴 6mol/LNaOH溶液,观察并记录滴加3-10滴浓H2SO4的试 管溶液呈橙色，滴加 10-20 滴 6mol/LNaOH 溶液 的试管溶液呈黄色增大溶液中H•浓度，平 衡逆向移动，橙色加 深；增大溶液中01厂浓 度，平衡正向移动，黄 色加深实验 2： F£++3SO

2)图像:化学平粉向正反戍方向均动化学平衝向逆反应方向移动① 改变反应物浓度，只能使正反应速率瞬间增大或减小；改变牛成物浓度，只能使逆 反应速率瞬间增人或减小② 只耍正反应速率在上面，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③ 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2. 压强对•化学平衡的影响：(1) 规律：对冇气体参加H反应前后气体体枳冇变化的可逆反应，增大压强，使化学 平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强使化学平衡向气体体积增大的方向移动；对丁• 反应前后气体体积无变化的反应，改变压强化学平衡不移动压强对固体和液体儿乎无影 响2) 图像：反应前后气体体积发生变化的反应反应前后气体体积不变的反应(3) 若在恒容的条件下加入悟性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所 以平衡不移动；若在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 中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动如平衡2+3比==2NH3,在恒温恒压下加入 氮气，化学平衡向正反应方向。