高中化學《化學反應原理》2.3化學平衡教案 新人教版選修

1、第三節(jié) 化學平衡（第一課時）教學目標1使學生建立化學平衡的觀點，并通過分析化學平衡的建立，增強學生的歸納和形象思維能力。2使學生理解化學平衡的特征，從而使學生樹立對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點。教學重點 化學平衡的建立和特征。教學難點 化學平衡觀點的建立。教 學 過 程引言：化學反應速率討論的是化學反應快慢的問題，但是在化學研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學反應進行的快慢是不夠的，因為我們既希望反應物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物，同時又希望反應物盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成物。例如在合成氨工業(yè)中，除了需要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外，還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，后者所說的就是化學反應

2、進行的程度問題化學平衡。一、 可逆反應與不可逆反應（閱讀教材27頁理解可逆反應的概念）1、可逆反應的概念：在 下，既可以向 進行，同時，又可以向 進行的反應。如：注意：1、 2、 3、2、不可逆反應：能進行到底的反應如：H2的燃燒： 酸堿中和：生成沉淀的發(fā)應：生成氣體的反應：一些氧化還原反應：二、化學平衡狀態(tài)思考1：對于不可逆反應存在化學平衡嗎？化學平衡的研究對象是什么？思考2：什么是化學平衡?化學平衡是如何建立的?下面我們就來討論這一問題。1、化學平衡的建立類比：溶解平衡的建立：（以蔗糖為例）開始時：平衡時：結(jié)論：。那么對于可逆反應來說，又是怎樣的情形呢?我們以CO和H2O (g)的反應為例

3、來說明化學平衡的建立過程。CO + H2O (g) CO2 + H2 開始濃度 001 001 0 0一段時間后0005 0005 0005 0005如圖：歸納：反應開始：反應過程中：一定時間后：思考：當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應是否停止了?2、化學平衡的定義：在 下的 反應里，正反應和逆反應速率 ，反應混合物中各組分的 或 保持不變的狀態(tài)。3、化學平衡的特征：(1)條件：(2)對象：(3) 等：(4) 動：(5) 定：4、應用：例1、可逆反應2NO22NO + O2在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是( )單位時間內(nèi)生成n mol O2 的同時生成2n mol NO2 單位時間內(nèi)生成n

4、mol O2的同時，生成2n mol NO 用NO2 、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為221的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)lA B C D 反饋練習：1、可以說明密閉容器中可逆反應P（g） + Q（g） R（g） + S（g）在恒溫下已達平衡的是（ ）A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等 D.P、Q、R、S的物質(zhì)的量相等2、下列方法中可以證明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) 已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_.、單位時間內(nèi)生成了2molC2的同時也生成

5、了1molA、一個B B鍵的斷裂的同時有一個C C鍵的生成、反應速率v(B2)=v(C2)=1/2v(D2)、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1、溫度、體積一定時，B2、C2、D2濃度不再變化、溫度、體積一定時，容器內(nèi)的壓強不再變化、條件一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化、溫度、體積一定時，混合氣體的密度不再變化、百分組成 B2% = C2% = D2%3、在一定溫度下，可逆反應：A2(氣)+B2(氣) 2AB(氣)達到平衡的標志是( )(A) A2、B2、AB的濃度不再變化 (B) 容器中的壓強不再隨時間變化 (C) 單位時間內(nèi)生成n mol的A2同時生成2n mol

6、的AB (D) A2、B2、AB的濃度之比為1:1:2 4、在1大氣壓390時，可逆反應：2NO2 2NO+O2達到平衡，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下H2密度的19.6倍，求NO2的分解率。第三節(jié) 化學平衡（第二課時）教學目標：正確理解濃度、溫度對化學平衡的影響，并能利用勒夏特列原理加以解釋。教學重點：理解濃度、溫度對化學平衡的影響。教學難點：勒夏特列原理的歸納總結(jié)。教 學 過 程【引入】：我們知道：不同溫度下物質(zhì)的溶解度不同。那么對于t0時達到溶解平衡狀態(tài)的飽和溶液，當升高或降低溫度至t1時：若：溶解度增大，固體溶質(zhì)繼續(xù)溶解，則V（溶解） V（結(jié)晶）溶解度減小，固體溶質(zhì)析出，則V（溶解

7、） V（結(jié)晶）那么溶解平衡狀態(tài)被打破，繼而建立一種新的溶解平衡，也就是說：條件改變，溶解平衡移動。 那么：化學平衡是否也只有在一定條件下才能保持？當條件（濃度、壓強、溫度等）改變時，平衡狀態(tài)是否也會發(fā)生移動？【實驗探究一】：探究濃度變化對化學平衡的影響實驗原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡： Cr2O72 + H2O 2CrO42 + 2H+ K2Cr2O7為橙色，K2CrO4為黃色。實驗步驟：取兩支試管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液，然后按下表步驟操作，觀察并記錄溶液顏色的變化。步驟滴加310滴濃H2SO4滴加1020滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液實

8、驗結(jié)論：【實驗探究二】：探究濃度變化對化學平衡的影響實驗原理：Fe3 3SCN Fe（SCN）3 （紅色）實驗步驟：向盛有5 ml0.005mol/L FeCl3溶液的試管中加入5 ml0.01mol/L KSCN溶液，溶液顯紅色。（1）將上述溶液均分置于兩支試管中；向其中一支試管中加入飽和FeCl3溶液4滴，充分振蕩，觀察溶液顏色變化；向另一支試管滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，觀察溶液顏色變化。（2）向上述兩支試管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液35滴，觀察現(xiàn)象，填寫下表。編號12步驟（1）滴加飽和FeCl3溶液滴加1 mol/L KSCN溶液現(xiàn)象步驟（2）滴加NaOH溶液滴加

9、NaOH溶液現(xiàn)象結(jié)論【思考與交流】1、 上述兩個實驗中，化學平衡狀態(tài)是否發(fā)生了改變？你是如何判斷的？2、從中你能否推知影響化學平衡狀態(tài)的因素？小結(jié)：（1）濃度對化學平衡的影響的規(guī)律在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度或減小生成物濃度，都可以使平衡向著 移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，都可以使平衡向著 移動。（2）用v-t圖表示化學平衡的移動：V正V正 v vV逆V正例：V逆V逆 t t 舊的化學平衡 增大反應物的濃度請同學們用v-t圖表示下列平衡的移動：減少反應物的濃度增大生成物的濃度減少生成物的濃度說明：（1）（2）（3）（4）【實驗探究三】：溫度對化學平衡的影響（閱讀教材30頁實驗

10、2-7）實驗原理：實驗步驟：實驗現(xiàn)象：結(jié)論：v-t圖表示：化學反應速率、化學平衡、平衡移動三者之間的關(guān)系以一般反應：mA（氣）+n B（氣）= p C（氣）+qD（氣）+Q（千焦）通式為例來討論濃度，溫度，壓強，催化劑等對三者的影響極其規(guī)律。反應特征改變條件vt圖象改變條件瞬間達到平衡前平衡移動方向達到新平衡v正v逆v正與v逆的關(guān)系A(chǔ)轉(zhuǎn)化率B轉(zhuǎn)化率Q0升高溫度降低溫度Q 降低溫度m+nV變小增大壓強減小壓強m+n=p+q加入惰性氣體V不變=V變大=V變小增大壓強減小壓強m+np+q加入惰性氣體V不變=V變大V變小增大壓強減小壓強 注:用“=”表示相等 “”表示升高或增加 “”表示降低或減少 “

11、”表示無關(guān)或不變 “V”表示體積 “v”表示速率反饋練習：1、在密閉容器中存在下列平衡： ，CO2的平衡濃度為C1摩/升，現(xiàn)再充入CO2使其濃度達到2C1摩/升，重新達到平衡后， CO2的濃度為C2摩/升(設(shè)溫度不變)，則C1和C2的關(guān)系是（ ） A. C1 C2 D. 2C1 = C22、現(xiàn)有可逆反應2A + B + H2O C + D已達到平衡，往平衡體系中加水稀釋，平衡向_方向移動，理由是_3、對于mA(氣)+nB(氣) pC(氣)+qD(氣)的平衡體系，當升高溫度時，體系對氫氣的相對密度從16.5變成16.9，則下列說法正確的是 （ ） A.m+np+q 正反應是放熱反應 B.m+np

12、+q 正反應是吸熱反應C.m+np+q 逆反應是放熱反應 D.m+n0處于平衡狀態(tài)（已知m+np+q），下列說法正確的是 （ ） 升溫時C（B）/C（C）的值減小 降溫時，體系內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大加入B后，A的轉(zhuǎn)化率變大 ABCD1、對于反應A2+3B2 2AB3以下表示的反應速率中，速率最大的是A、vA=0.4molL-1min-1 B、vB=0.8molL-1min-1C、v=0.6molL-1min-1 D、v=0.01molL-1S-12、在2L密閉容器中，盛有2mol X和2molY物質(zhì)進行如下反應：X(s)+3Y(g) Z(g)，當反應進行到10s后，測得生成0.5mo

13、l Z，這期間的平均反應速率為 A、vX=0.05mols-1 B、vX=0.025molL-1s-1 C、vy=0.05molL-1s-1 D、vy=0.075molL-1s-13、現(xiàn)有三個體積相等的密閉容器中都進行如下反應：CO2+H2 CO+H2O(g)，反應所處的溫度相同，但反應的起始濃度不同，其中甲：H2=CO=amol 乙：CO2=amol H2=2amol 丙CO2=H2=H2O=amol，達到平衡時，CO的濃度由大到小的順序排列正確的是A、丙甲乙 B、甲乙丙 C、乙丙甲 D、乙甲丙4、在一個固定體積的密閉容器中，放入mmol的A和nmol的B，發(fā)生如下反應：mA(g)+nB(g

14、) PC(g)，平衡時C的濃度是wmolL-1，若維持容器的體積不變，起始時放入amolA、bmolB和cmolC，要使平衡時C的濃度仍為wmolL-1，則a、b、c必須滿足的條件是 A、a:b:c=m:n:p B、a:b=m:n和 C、和 D、a=, c=和c=5、對處于化學平衡的體系，以化學平衡與化學反應速率的關(guān)系可知： A、化學反應速率變化時，化學平衡一定發(fā)生移動。 B、化學平衡發(fā)生移動時、化學反應速率一定變化。 C、正反應進行的程度大、正反應速率一定大。 D、只有催化劑存在下，才會發(fā)生化學反應速率變化，而化學平衡不移動的情況。6、在PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，達到平衡

15、后，其它條件不變，向平衡體系中加入37Cl2，達到新平衡后，含37Cl的PCl3的物質(zhì)的量與原平衡相比 A、增大 B、減小 C、不變 D、不能確定7、下列事實不能用勒沙特列原理說明的是A：往氫硫酸溶液中加入鹽酸，S2-降低。B：溫度不變時，敞口久置于空氣中的飽和KNO3溶液含有晶體析出。C：在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，使用較高的溫度有利于提高產(chǎn)量。D：在密閉容器中，水面上方的蒸氣壓強隨溫度升高而增大。8：下列平衡：C2H2+H2 C2H4 2CH4 C2H4+2H2當降低溫度時，式向右移動，式向左移動，試判斷下列式中C+2H2 CH4+Q1 2C+H2 C2H2+2Q22C+2H2 C2H4+2Q3

16、 Q1、Q2、Q3的大小順序為A、Q1Q2Q3 B、Q1 Q3 Q2 C 、Q2 Q1 Q3、 D、Q2Q3 Q19、在CuCl2水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+4Cl- CuCl42-+4H2O能使黃綠 （藍） （綠）色CuCl2溶液向藍色轉(zhuǎn)化的操作是 A、蒸發(fā)濃縮 B、加水稀釋 C、加入AgNO3 D、加入食鹽晶體 10、反應A(g)+xB(g) yC(g)，將A與B按體積比1:x混合反應當A的轉(zhuǎn)化率是50%時，反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的（同溫同壓），則x、y的值可能是 A、3，4 B、3，2 C、3，3 D、1，1 11、在容積一定的密閉窗口中，反應A B(g)

17、+C(s)達平衡，若繼續(xù)升高溫度，容器內(nèi)氣體的密度增大，下列判斷正確的是A、 壓強對該反應的平衡移動沒有影響B(tài)、 在平衡體系中加入C，混合氣體平均分子量增大C、 若正反應為吸熱反應，則A為非氣態(tài)D、 若正反應為放熱反應，則A為氣態(tài)12、 某溫度下，反應H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q,在一帶有活塞的密閉容器中達到平衡，下列說法不正確的是A、 恒溫壓縮體積，平衡不移動，顏色加深B、 恒壓迅速充入HI，開始時正反應速率減小C、 恒容，升溫正反應速率減小D、 恒容，充入H2，I2的百分比含量降低二：填空1、t0C在VL密閉容器中加入vmol N2和3vmol H2，當反應N2+3H2 2NH

18、3達平衡時，混合氣體中N2、H2、NH3分別為A、B、Cmol，仍在t0C，若只改變起始物的加入量，但要維持A、B、C值不變，則在N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示，應滿足的條件是（1） 若X=0，Y=0，則Z=_（2） 若X=0.75vmol，則Y=_ Z=_（3） X、Y、Z應滿足的一般條件，用X、Y、Z的方程式表示式是_、_。2、在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通，發(fā)生反應N2+3H2 2NH3+Q達到平衡，測得混合氣體為7體積（1）保持上述反應溫度不變，設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2、NH3體積，若反應達到平

19、衡后，混合氣體中各物質(zhì)的百分含量仍與上述平衡完全相同，那么： 若a=1, c=2則b=_，在此情況下，反應起始時將向_方向進行。 若規(guī)定起始時反應向逆方向進行，則C的取值范圍是_（2）在上述裝置中，若起始時的a、b、c值均與（1）相同，但需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取措施是_，其原因是_。3、在一個容積不變的反應容器中，要求通過調(diào)節(jié)體系的溫度使下列反應達到平衡時保持容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為12mol，A(g)+2B(g) 2C(g)?，F(xiàn)向反應器中加入6.5molA，X molB，2.0 molC. （1）若x=5.5時，需要降低體系溫度使反應在平衡時達到題設(shè)條件，則正反應為_熱反應。

20、（2）欲使起始反應維持向逆方向移動，則x取值范圍是_【答案】一、 選擇題1、 D 2、AD 3、D 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B9、BC 10、BD 11、CD 12、C二、 填空題：1、 (1) 2vmol (2)2.25v, 0.5v (3) x+2z=v Y+Z=3V2、 (1) 3,逆 1c4(2) 降溫，因為正反應是放熱反應且是體積減小的反應（不能加壓因為與外界大氣相通） 3、（1）放 （2）2.5x3.5化學平衡常數(shù)【學習目標】：1、化學平衡常數(shù)的概念2、運用化學平衡常數(shù)對化學反應進行的程度判斷3、運用化學平衡常數(shù)進行計算，轉(zhuǎn)化率的計算【學習過程】：引言當一個可逆反應達到

21、化學平衡狀態(tài)時，反應物和生成物的濃度之間有怎樣的定量關(guān)系，請完成44頁問題解決，你能得出什么結(jié)論？一、化學平衡常數(shù)1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）2、表達式：對于一般的可逆反應，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）當在一定溫度下達到平衡時，K=cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)閱讀45頁表2-7，你能得出什么結(jié)論？3、平衡常數(shù)的意義：（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的 程度 （也叫 反應的限度 ）。K值越大，表示反應

22、進行得 越完全 ，反應物轉(zhuǎn)化率 越大 ；K值越小，表示反應進行得 越不完全 ，反應物轉(zhuǎn)化率 越小 。（2）判斷正在進行的可逆是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫該反應的濃度商。QcK ，反應向 正反應方向 進行QcK ，反應處于平衡狀態(tài)QcK ，反應向 逆反應方向 進行（3）利用可判斷反應的熱效應若升高溫度，值增大，則正反應為 吸熱 反應(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，值減小，則正反應為 放熱 反應(填“吸熱”或“放熱

23、”)。閱讀45頁表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？二、使用平衡常數(shù)應注意的幾個問題：、化學平衡常數(shù)只與 有關(guān)，與反應物或生成物的濃度無關(guān)。2、在平衡常數(shù)表達式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)c(H2)/c(H2O) Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=c(CO2)/c(CO)3、化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫有關(guān)例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常數(shù)為K3；寫出K1和K2的關(guān)系式： K1=K22 。 寫出K2和K3的關(guān)系式： K2K3=1 。 寫出K1和K3的關(guān)系式： K1K32=1 。三、某個指定反應物的轉(zhuǎn)化率=100%或者=100%或者=100%轉(zhuǎn)化率越大，反應越完全！四、有關(guān)化學平衡