高中化學(xué)專題2第2單元第2課時化學(xué)平衡狀態(tài)教案蘇教版選修4-蘇教版高二選修4化學(xué)教案

第2課時化學(xué)均衡狀態(tài)目標(biāo)與修養(yǎng)：1.認(rèn)識化學(xué)反響的可逆性。(變化觀點與均衡思想)2.經(jīng)過化學(xué)均衡狀態(tài)的成立過程，知道化學(xué)均衡是一種動向平衡，理解并會判斷化學(xué)均衡狀態(tài)的標(biāo)記。(變化觀點與均衡思想)一、可逆反響1．定義：在同一條件下既能發(fā)生反響物轉(zhuǎn)變成生成物的正向反響，又能發(fā)生生成物轉(zhuǎn)變成反響物的逆向反響。2．可逆反響的特點雙向性→可逆反響分為方向相反的兩個反響：正反響和逆反響|雙同性→在同一條件下，正、逆反響同時進(jìn)行|共存性→反響物的轉(zhuǎn)變率<100%，反響物與生成物共存放電鉛蓄電池的原理反響為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4充電2H2O，該反響能否是可逆反響？為何？提示：不是。充、放電過程條件不一樣，也不是同時發(fā)生。二、化學(xué)均衡的成立1．化學(xué)均衡的成立過程2．化學(xué)均衡成立的濃度—時間圖象和速率—時間圖象微點撥：關(guān)于一個確立的可逆反響，假如其余條件必定，反響不論從反響物開始或從生成物開始，最后都能成立化學(xué)均衡狀態(tài)。三、化學(xué)均衡狀態(tài)1．化學(xué)均衡狀態(tài)的觀點化學(xué)均衡狀態(tài)是指在必定條件下的可逆反響中，正反響和逆反響的速率相等，反響混淆物中各成分的濃度保持不變的狀態(tài)。2．化學(xué)均衡的特點1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)可逆反響不可以進(jìn)行究竟，反響物的轉(zhuǎn)變率不可以達(dá)到100%。( )化學(xué)均衡狀態(tài)是必定條件下可逆反響進(jìn)行到最大限度的結(jié)果。( )(3)均衡狀態(tài)是指反響已達(dá)成，不再發(fā)生反響。( )當(dāng)反響物、生成物濃度均不發(fā)生變化時，可逆反響達(dá)到化學(xué)均衡狀態(tài)。(

)答案：(1)√(2)√(3)×2．必定溫度下的恒容容器中，C(s)＋3D(g)已達(dá)均衡狀態(tài)的是

(4)√能標(biāo)記某可逆反響( )

A(g)

＋2B(g)A．混淆氣體的壓強不隨時間變化而變化B．氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化而變化C．2v正(B)＝v逆(D)D．混淆氣體的密度保持不變D[因為反響前后氣體的體積不變，所以氣體總物質(zhì)的量、壓強一直不隨時間變化而變化，不可以作為依照，A、B錯誤；當(dāng)反響2達(dá)到均衡時，v正(B)＝3v逆(D)，C錯誤；因為容器的體積恒定，但是氣體的質(zhì)量不守恒，所以只需反響未達(dá)到均衡，密度就變化，反應(yīng)達(dá)到均衡時，密度不再變化，D正確。]3．在200℃，將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反響：

I2(g)

＋H2(g)

2HI(g)

。(1)反響剛開始時，因為

c(H2)＝______，c(I

2)＝______，而c(HI)＝________，所以化學(xué)反響速率________最大，而________最小(為零)；跟著反響的進(jìn)行，反響混淆物中各組分濃度的變化趨向為c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，進(jìn)而化學(xué)反應(yīng)速率v正________，而v逆________；當(dāng)反響進(jìn)行到v正與v逆____________時，此可逆反響就達(dá)到了均衡，若保持外界條件不變時，反響混淆物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、反響物的轉(zhuǎn)變率和生成物的產(chǎn)率及各組分的分壓都將________。分析：由題意可知，反響剛開始時，c(H2)和c(I2)最大，分別a－1b－1，而c(HI)為0，故v正最大，v逆＝0；為Vmol·L、Vmol·L跟著反響的進(jìn)行，H2和I2不停耗費，其濃度漸漸減小，故v正減小，而HI的濃度漸漸增大，v逆增大，當(dāng)v正＝v逆時即達(dá)均衡狀態(tài)，外界條件不變，則均衡不挪動，題中各樣量都將保持不變。a－1b－10v正答案：(1)Vmol·LVmol·Lv逆(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變可逆反響中各物質(zhì)的濃度范圍確實定1．可逆反響中各成分物質(zhì)的濃度(物質(zhì)的量)范圍分別假定反響物、生成物中某(投料)相對較少物質(zhì)完整反響，濃度為0，其余物質(zhì)節(jié)余濃度為最小極限，另一方各成分濃度則為最大極限，每一種物質(zhì)的濃度范圍在最大(小)極限之間。2．可逆反響均衡狀態(tài)化學(xué)均衡狀態(tài)是必定條件下可逆反響進(jìn)行到最大限度的結(jié)果。關(guān)于一個給定的可逆反響，假如其余條件必定，不論采納何種門路(反響是從反響物開始或從生成物開始)，最后都能成立化學(xué)均衡狀態(tài)?；瘜W(xué)反響抵達(dá)均衡狀態(tài)時，各組分的物質(zhì)的量、濃度等均不變?！纠?】在密閉容器中進(jìn)行反響：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的開端濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在必定條件下，當(dāng)反響達(dá)到均衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是( )－1－1A．Z為0.3mol·LB．Y為0.4mol·L2C．X2為0.2mol·L－1D．Z為0.4mol·L－1[題目中可利用極端假定法判斷，假定反響正向或逆向進(jìn)行究竟，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，進(jìn)而確立它們的濃度范圍。假定反響正向進(jìn)行究竟：

X2(g)＋Y2(g)

2Z(g)開端濃度(mol·L－1改變濃度(mol·L－1終態(tài)濃度(mol·L－1假定反響逆向進(jìn)行究竟：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)開端濃度(mol·L－1改變濃度(mol·L－1終態(tài)濃度(mol·L－1均衡系統(tǒng)中各物質(zhì)的濃度范圍為0＜c(X2)＜0.2mol·L－1,0.2mol·L－1＜c(Y2)＜0.4mol·L－1,0＜c(Z)＜0.4mol·L－1。]“一邊倒”法判斷可逆反響中物質(zhì)的濃度取值完整轉(zhuǎn)變到“”的右邊，求出生成物的最大值，反響物的最小值，此時反響物可能為0，也可能不為0(如此題中Y2)。完整轉(zhuǎn)變到“”的左邊，求出反響物的最大值，生成物的最小值。據(jù)(1)、(2)得出各物質(zhì)的濃度的取值范圍進(jìn)行議論。1．在必定體積的密閉容器中進(jìn)行反響：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

。已知反響過程中某一時刻

N2、H2、NH3的濃度分別為

0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1。當(dāng)反響達(dá)到均衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是( )A．N2為0.2mol·L－1，H2為0.6mol·L－1B．N2為0.15mol·L－1C．N2、H2均為0.18mol·L－1D．NH3為0.4mol·L－1[反響為可逆反響，反響系統(tǒng)中任何一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)變率都小于100%，所以A、D錯誤；從題給量的關(guān)系知不論反響進(jìn)行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，所以二者不行能同時均為0.18mol·L1。]用“變化觀點與均衡思想”認(rèn)識化學(xué)均衡1．動向標(biāo)記(正逆相等)——v正＝v逆(1)同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于耗費速率，若有mmolA耗費同時有mmolA生成。不一樣物質(zhì)：一定表示是“異向”的速率關(guān)系，且兩種物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)之比。2．靜態(tài)標(biāo)記(變量不變)——隨反響進(jìn)行而改變的物理量保持不變時說明達(dá)到均衡狀態(tài)各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。各物質(zhì)的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))不變。系統(tǒng)的壓強(對化學(xué)方程式兩邊氣體體積不相等的反響)不變。關(guān)于有有色物質(zhì)參加的可逆反響，系統(tǒng)的顏色不變。比如：2NO(g)2NO(g)＋O2(g)、2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)等反響系統(tǒng)的顏色不變，則表示有色氣體NO2、I2的濃度不變，反響達(dá)到均衡?！纠?】在必定溫度下，反響A2(g)＋B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是________。a．單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時生成nmolABb．容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化c．單位時間內(nèi)生成

2n

molAB

的同時生成

n

molB

2d．單位時間內(nèi)生成

n

molA

2的同時生成

nmolB

2e．容器內(nèi)A2、B2、AB的物質(zhì)的量之比是1∶1∶2時的狀態(tài)．容器中c(A2)＝c(B2)＝c(AB)時的狀態(tài)【分析】化學(xué)均衡狀態(tài)的根本標(biāo)記是v正＝v逆，或均衡混淆物中各組分的濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等保持不變。只需具備上述兩點之一，便必定是均衡狀態(tài)；不然，不可以確立為均衡狀態(tài)。a項，依據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，可知生成

n

molAB

必n

n耗費2molA2，即單位時間內(nèi)生成2molA2的同時生成nmolAB，顯然反響未達(dá)到均衡狀態(tài)。b項，是從壓強方面來表達(dá)的。因為此反應(yīng)是反響前后氣體分子數(shù)不變的反響，達(dá)到均衡或未達(dá)到均衡時壓強都不隨時間變化，所以不可以用壓強來說明反響能否達(dá)到均衡狀態(tài)。

c項，由題意可知當(dāng)單位時間內(nèi)生成

2n

molAB時，也就耗費了

nmolA2和

nmolB2，這樣同一時刻同樣體積的容器中耗費的

B2和生成的

B2

都是

nmol，說明反響處于均衡狀態(tài)。

d項，只知道單位時間生成

nmolA2和nmolB2，殊不知道同時耗費多少

A2和多少

B2，故沒法確立反響能否達(dá)到均衡。

e、f

兩項是以混淆物成分的含量來表達(dá)的。

由于達(dá)到化學(xué)均衡狀態(tài)時，

反響混淆物中各物質(zhì)的濃度保持不變，

并不是相等，也不是它們的物質(zhì)的量之比必定等于其化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，所以e、f兩項均不切合題意?！敬鸢浮縞2．在必定溫度下，將2molNO2氣體通入恒容密閉容器中，發(fā)生以下反響：2NO(g)N2O4(g)。以下不可以說明反響達(dá)到均衡的是( )A．N2O4濃度不再改變B．NO2的分解速率等于N2O4的生成速率C．混淆氣體的顏色不變D．混淆氣體中NO2百分含量不變B[N2O4濃度不再改變，反響達(dá)到均衡狀態(tài)，A不切合題意；NO2的分解速率和N2O4的生成速率均為正反響速率，不可以作為均衡標(biāo)記，B切合題意；混淆氣體的顏色不變，NO2的濃度不再發(fā)生變化，反響達(dá)到均衡狀態(tài)，C不切合題意；混淆氣體中NO2百分含量不變，反響達(dá)到均衡狀態(tài)，D不切合題意。]1．以下相關(guān)可逆反響的說法不正確的選項是( )A．可逆反響分正反響和逆反響B(tài)．H＋I(xiàn)△2HI與2HI△是可逆反響2H＋I(xiàn)222點燃通電C．2H＋O2=====2H2O與2H2O=====2H2↑＋O2↑互為可逆反響D．可逆反響中反響物的轉(zhuǎn)變率小于100%[可逆反響是指在同一條件下既能向正反響方向進(jìn)行又能向逆反響方向進(jìn)行的化學(xué)反響，反響中反響物的轉(zhuǎn)變率小于100%，A、B、D正確；C項兩個反響不是在同一條件下進(jìn)行的。]2．在必定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下表達(dá)錯誤的選項是( )A．開始反響時，正反響速率最大，逆反響速率為零B．跟著反響的進(jìn)行，正反響速率漸漸減小，最后減小為零C．跟著反響的進(jìn)行，逆反響速率漸漸增大，最后保持恒定D．跟著反響的進(jìn)行，正反響速率漸漸減小，最后與逆反響速率相等且都保持恒定[跟著反響的進(jìn)行，正反響速率漸漸減小，后保持恒定，但最后不行能減小為零。]3．必定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反響：

NO2(g)

＋SO2(g)

SO3(g)

＋NO(g)

H＝－41.8kJ

·mol

－1，以下能說明反響達(dá)到均衡狀態(tài)的是

(

)A．系統(tǒng)壓強保持不變B．混淆氣體顏色保持不變C．SO3和NO的體積比保持不變D．每耗費1molSO3(g)的同時生成1molNO2(g)B[因為該反響為前后氣體體積相等的反響，系統(tǒng)的壓強一直保持不變，故不可以以壓強不變作為判斷反響能否達(dá)到均衡的條件，A錯誤；SO3與NO的體積比一直保持1∶1，C錯誤；耗費SO3和生成NO2為同一方向的反響，D錯誤。]4．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反響：14CO2＋C2CO，達(dá)到平衡后，均衡混淆物中含14C的粒子有( )A．只有14CO2B．只有14CO2、14CO141414D．只有14C．CO、CO、CCO2[當(dāng)可逆反響達(dá)到均衡狀態(tài)時，反響并未停止，是一種動向均衡，所以14C在三種物質(zhì)中都含有。]5．在必定條件下，可逆反響A2(g)＋B2(g)2C(g)達(dá)到均衡時，各物質(zhì)的均衡濃度c(A2)＝0.5mol·L－1、c(B2)＝0.1mol·L－1－1，若用a、b、c分別表示A、B、C的初始、c(C)＝1.6mol·L22濃度(mol·L－1)，則：(1)a、b應(yīng)知足的關(guān)系是________；(2)a的取值范圍是________。－1分析：(1)設(shè)轉(zhuǎn)變過