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化学平衡状态 导学案

时间:2015-06-24


选修四 第二章 第三节 化学平衡状态 本章导学: 1.掌握化学反应速率的计算和比较,掌握外界因素对化学反应速率的影响; 2.掌握化学平衡状态的特征、标志和外界因素对化学平衡状态的影响; 3.掌握化学平衡常数的应用和判断化学平衡移动的方向; 4.掌握有关化学平衡的计算题和图像题的做法和技巧。 第三节 第一课时 学习目标: 1. 2. 1. 2. 掌握化学平衡状态的特点 掌握化学平衡状态的判断方法 影响化学反应速率的外界条件有: 等,此外还有光、固体表面积等其他因素。 列举三个学过的可逆反应: 特点: 特点: 特点: 3. 溶解平衡:当固体物质溶解进行到一定程度,固体溶质的 都 填一填: 一. 可逆反应与不可逆反应 1. 2. 3. 概念:在 应称作 特征: 下,既能向 。例如: 方向进行又能向 ”表示,把从左向右的反应称作 。 ; ; 。 4. 不可逆反应:有些化学反应的正反应进行程度特别大,逆反应进行程度太小因而可以忽略,把这 类反应叫做不可逆反应,用“ 二.化学平衡状态 1. 化学平衡状态的建立:在一定的条件下,把一个可逆反应的反应物加入固定体积的密闭容器中, 反应过程如下: ”符号表示,例如: 。 方向进行的化学反应。 ,从右向左的反 表示方法:约定采用“ 。 速率与溶液中溶质的 速 率 相 等 , 此 时 溶 液 处 于 饱 和 状 态 , 溶 液 的 浓 度 和 固 体 溶 质 的 质 量 化学平衡状态

想一想:

反应过程可表示如下:

2.化学平衡状态 (1). 概念:一定条件下,可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各种物质 的 (2). 特征: 保持不变的状态。

注意事项 (1)化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。 (2)对于一个既定的可逆反应,如果其他条件一定,不论采取何种途径(反应是从反应物开始或 从生成物开始),最后都能建立化学平衡状态。 (3)化学平衡状态不会因时间变化而变化。 (4)可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是 v(正)=v(逆), 正是由于各物质的消耗速率与生成 速率相等,才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。 (3).判断化学平衡状态的标志 对于可逆反应 mA(g)+nB(g) 1.根本标志:v(正)=v(逆)≠0 常见形式主要有: (1)同一种物质的生成速率等于消耗速率。 如:v(A)生成=v(A)消耗。 (2)在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。 如 v(A)生成∶v(B)消耗=m∶n。 (3)化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 如:v(A)生成∶v(D)生成=m∶q。 2.特征标志 (1)各组分的浓度不随时间的改变而改变。 (2)各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 (3)某种反应物的转化率不随时间的变化而变化。 (4)当 m+n≠p+q 时,体系的压强或平均相对分子质量不随时间的改变而改变。 试一试 [例 1] (2012·郑州高二检测)下列对于反应 C(g)+H2O(g) ( ) CO(g)+H2(g)的描述正确的是

pC(g)+qD(g)。

A.达平衡时,各反应物和生成物浓度相同 B.增大压强,对此反应速率无影响 C.达平衡时,c(H2O) ∶c(CO)=1 ∶1 D.达平衡时,H2O 转化为 CO 的速率等于 CO 转化为水的速率 [例 2] (2012·宁波模拟)可逆反应:2NO2(g) 达到平衡状态的标志是 ②单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO ③用 NO2、NO、O2 表示的反应速率的比为 2∶2∶1 的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 A.①④⑥ 探究互动: 学生分析两个例题,学生补充,教师总结。 随堂检测: 1. (对应考点一)在密闭容器中于一定条件下进行下列反应: 2SO2+O2 再次平衡时, O 存在于( A.SO2、O2 C.SO2、O2、SO3
18

2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中, ( )

①单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2

B.②③⑤

C.①③④

D.全部

2SO3 当达到平衡时通入 O2,

18

) B.SO2、SO3 D.O2、SO3 答案:C 2Z(气)一定达到

2.(对应考点二)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应 X(气)+2Y(气) 化学平衡状态的是( ) ②X、Y、Z 的浓度不再发生变化

①X、Y、Z 的物质的量之比为 1 ∶2 ∶2

③容器中的压强不再发生

变化 ④单位时间内生成 n mol Z,同时生成 2n mol Y A.①② C.②③ B.①④ D.③④ 答案:C 2NH3 已达到平衡状态的是 ( A.3v 正(N2)=v 正(H2) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) 一定条件 4.(对应考点一)N2+3H2 中正确的是( ) 2NH3 在密闭容器中反应一段时间后,达到平衡状态。则下列说法 B.v 正(N2)=v 逆(NH3) D.v 正(N2)=3v 逆(H2) 答案:C )

3.(对应考点二)下列各关系中能说明反应 N2+3H2

A.N2、H2 不再化合 B.N2、H2、NH3 浓度不再变化 C.N2、H2、NH3 的质量相等 D.改变条件,N2、H2、NH3 的浓度也不再变化 答案:B

5.(探究题)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 KI 溶液于试管中, 滴加 0.1 mol/L FeCl3 溶液 2 mL, 发生如下反应: 2Fe +2I ― →2Fe
+ 3+ - 2

+I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度,他们设计了如下实验:

①取少量反应液,滴加 AgNO3 溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI),证明反应物没有反应完全; ②再取少量反应液, 加入少量 CCl4 振荡, 发现 CCl4 层显浅紫色, 证明萃取到 I2, 即有 I2 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。 (1)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___________________________________________________________ 。 (2)有人认为步骤②适合检验生成 I2 较多的情况,还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了 I2, 这 种方法是__________________________________________。 答案:(1)该反应中 KI 过量,故不能直接检验是否存在 I 则证明还有 Fe 未完全反应 (2)取少量反应液,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明生成了 I2
3+ -

取少量溶液滴加 KSCN 溶液,若出现红色,

(1)可逆反应不可能反应完全,平衡体系中反应物与生成物共存。 (2)可逆反应达到平衡状态的根本标志是 v(正)=v(逆)>0,特征标志主要有各反应组分的物质的量、 浓度或百分量(如物质的量百分含量、体积分数、转化率等)不再随时间的改变而改变。 (3)可逆反应中,用同种物质表示正、逆反应速率时,若速率数值相同,则表示反应达到平衡状态;用 不同种物质表示正、逆反应速率时,若速率数值之比等于对应物质的化学计量数之比,则表示反应达到平 衡状态。 (4)可逆反应达到平衡状态时,反应组分的物质的量或浓度保持不变,但不一定相等,也不一定与化学 方程中对应物质的化学计量数成比例。


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