2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 化學平衡 新課標.doc

2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 化學平衡 新課標教學目標知識技能：復習和強化對化學平衡狀態(tài)標志的認識、對同一平衡狀態(tài)的判斷；勒沙特列原理的廣泛應(yīng)用，以及化學平衡計算知識。能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學生應(yīng)用化學平衡的概念、平衡移動的原理解決實際問題的能力，以及在化學計算中的另類思維能力。科學思想：通過對化學平衡概念的深刻討論，使學生建立平衡思想，并能廣泛應(yīng)用于一定條件下的可逆過程中?？茖W品質(zhì)：通過化學平衡例題的討論，培養(yǎng)學生認真的審題習慣，多方位的或換位的思維方式，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度?？茖W方法：通過對化學平衡理論的復習，培養(yǎng)學生學會討論問題的科學方法。重點、難點化學平衡概念的深刻剖析和化學平衡移動原理的應(yīng)用。 教學過程設(shè)計 教師活動一、建立化學平衡狀態(tài)的標志【提問】我們根據(jù)什么可以來判斷，在一定條件下，一任意可逆反應(yīng)： mA+nB pC+qD，是否達到了化學平衡狀態(tài)？學生活動回答：一定條件下。正逆反應(yīng)速率相等；平衡混合氣中各組分的體積分數(shù)不變?！具^渡】還有哪些衍生出的因素也可以是建立化學平衡狀態(tài)的標志？討論題：例1 在恒溫下，密閉容器中的可逆反應(yīng)：2SO3（氣） 2SO2（氣）+O2（氣）可用來確定該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 A反應(yīng)容器內(nèi)，壓強不隨時間改變B單位時間消耗1molSO3同時生成1molSO2C單位時間消耗1molSO3同時消耗1molSO2D容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不發(fā)生變化例2 在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，不能表明可逆反應(yīng)A（固）+2B（氣） C（氣）+D（氣）+Q已達到平衡狀態(tài)的是 A混合氣體的壓強B混合氣體的密度CB的物質(zhì)的量濃度D反應(yīng)放出的熱量【討論引導】從化學平衡概念的本質(zhì)及它的外延去討論和判斷，但需注意題中可逆反應(yīng)的特征、物質(zhì)的狀態(tài)。討論：回答 例1中可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積不相等，故可以通過容器內(nèi)壓強不再改變來確定反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，A正確；B選項只描述了正反應(yīng)速率，C正確。回答：例1未指明密閉容器的體積固定，對于體積可變?nèi)萜?，達平衡與否，容器內(nèi)壓強均不會改變，A不正確?；卮穑豪?中容器的體積雖然固定，但可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積相等，混合氣體的總體積不變，達平衡與否，容器內(nèi)壓強均不會改變，A選項不正確。由質(zhì)量守恒定律來分析，B選項也不正確?；卮穑悍磻?yīng)物A為固體，達平衡前后氣體質(zhì)量不相等，B選項正確。回答：密閉容器的體積固定，雖然混合氣體的總物質(zhì)的量不變，但反應(yīng)過程中成分氣體的物質(zhì)的量在改變，濃度在改變，所以C選項正確；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D選項也正確?！驹u價】例1中的A、B、D三個選項均不正確，只有C正確。例2中只有A選項不能表明可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)?！拘〗Y(jié)】化學平衡的判斷（標志）1從反應(yīng)速率：v正=v逆來判斷。正逆反應(yīng)的描述：同一物質(zhì) 消耗和生成反應(yīng)物和生成物 消耗或生成速率相等：同一物質(zhì) 速率的數(shù)值相等不同物質(zhì) 速率的數(shù)值與系數(shù)成正比即相等2從混合氣體中成分氣體的體積分數(shù)或物質(zhì)的量濃度不變來判斷。3從容器內(nèi)壓強、混合氣體平均分子量、混合氣體的平均密度、反應(yīng)的熱效應(yīng)不變等來判斷，與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等，容器的體積是否可變，物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)過程中有無明顯的熱效應(yīng)等因素有關(guān)，應(yīng)具體情況具體分析。二、同一平衡狀態(tài)【提問】從化學平衡的概念出發(fā)，化學平衡的建立與哪些條件有關(guān)？回答：反應(yīng)溫度、壓強、物質(zhì)的量濃度?！具^渡】對于同一可逆反應(yīng)，如果反應(yīng)的起始態(tài)不同，所達到的平衡狀態(tài)，是否相同呢？討論題：例1 可逆反應(yīng)3H2+N2 2NH3，在一固定容積的容器內(nèi)，500Fe為催化劑，三種不同的初始態(tài)：3molH2、1molN2，2mol NH3，1.5 mol H2、0.5 mol N2、1mol NH3，發(fā)生反應(yīng)達到平衡時，混合氣體中NH3的體積分數(shù)是否相同？例2 在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行反應(yīng)：A（氣）+B（氣） 2C（氣）。已知加入1mol A和2mol B達到平衡后，生成amol C，此時在平衡混合氣體中C的摩爾分數(shù)為R。若在相同的條件下，向同一容器中加入2mol A和4mol B，達平衡后的C物質(zhì)的量為多少？此時C在平衡混合氣體中的摩爾分數(shù)與R的關(guān)系？【討論引導】注意例1、例2中相關(guān)可逆反應(yīng)的特征。在討論例2時，可將濃度的改變轉(zhuǎn)化為容器體積的改變，從而由平衡移動的角度分析。討論：回答：例1，溫度相同，容器的體積相同（即壓強相同），雖然起始態(tài)不同，將轉(zhuǎn)換后與中反應(yīng)物的初始濃度相同，所以對同一個可逆反應(yīng)，在相同的條件下，所達到的平衡狀態(tài)是同一平衡狀態(tài)。即三種不同的起始態(tài)的平衡混合體系中NH3的體積分數(shù)相同。回答：例2，由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變，在固定體積的容器中充入2molA和4molB，就相當于把第一個起始態(tài)容器的體積減小到原來的一半，但由于壓強不影響該反應(yīng)平衡狀態(tài)，所以，達平衡時C的物質(zhì)的量為2a mol，C在平衡混合氣體中的摩爾分數(shù)與R相等。【評價】例1的答案正確。對同一可逆反應(yīng)的三種不同的起始態(tài)，在同一溫度和壓強下達到平衡，平衡混合體系中NH3的體積分數(shù)相同。例2答案正確?！拘〗Y(jié)】1可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)的條件有關(guān)，與反應(yīng)的過程無關(guān)。2在相同溫度和相同體積的容器中，同一可逆反應(yīng)：mA+nB pC+qD當m+np+q，由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開始的起始態(tài)，若反應(yīng)物的濃度完全相同，則達到平衡時，為同一平衡狀態(tài)；當m+n=p+q，由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開始的起始態(tài)，若反應(yīng)物的濃度比完全相同，達到平衡時，則為同一平衡狀態(tài)。三、勒沙特列原理的應(yīng)用【討論引導】什么是勒沙特列原理，在化學平衡中的具體體現(xiàn)有哪些？回答（略）?！緩土曈懻摗坑懻擃}：在密閉容器中有可逆反應(yīng)：nA（氣）+mB（氣） pC（氣）Q處于平衡狀態(tài)（已知n+ mp，Q0），則下列說法正確的是 升溫，B/C的比值變小降溫時體系內(nèi)混合氣體平均分子量變小加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大加入催化劑，氣體總的物質(zhì)的量不變加壓使容器體積減小，A或B的濃度一定降低若A的反應(yīng)速率為vA，則B的反應(yīng)速率為vAn/mA B C D【討論引導】注意可逆反應(yīng)的特點，改變條件后的平衡移動方向，以及題中涉及的化學量的概念。討論：回答：此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積的縮小反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)。升高溫度，使平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，平均分子量變大；B的濃度變小，C的濃度增大。增大壓強，使容器的體積變小，各物質(zhì)的濃度應(yīng)增大，但由于平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物氣體A、B的物質(zhì)的量變小，生成物氣體C的物質(zhì)的量增大。正確答案為B。【評價】討論的結(jié)論正確。不僅應(yīng)會判斷平衡移動的方向也應(yīng)會判斷平衡移動后的結(jié)果。【過渡】對于其他平衡體系，如：電離平衡、水解平衡、溶解平衡等，勒沙特列原理是否適用呢？例題 一定溫度下，一定量的水中，石灰乳懸濁液存在下列平衡：Ca（OH）2 Ca2+2OH-，當向懸濁夜中加入少量的生石灰時，下列說法正確的是 A溶液中Ca2+數(shù)目減少BCa2+濃度增大C溶液pH保持不變D溶液pH增大【講解】難溶物在水中存在著溶解和沉淀的可逆過程，在一定條件下，當溶解的速率等于沉淀的速率，就達到了平衡狀態(tài)，稱為溶解平衡。同化學平衡一樣，改變條件，平衡被破壞而發(fā)生移動。應(yīng)用勒沙特列原理來分析例題中的問題?！咎釂枴吭谝欢l件下，石灰乳懸濁液存在著平衡狀態(tài)，那么對于溶液而言，是否處于飽和狀態(tài)？加入生石灰會發(fā)生什么反應(yīng)？對溶解平衡有什么影響？傾聽。思考并議論?；卮穑菏秋柡蜖顟B(tài)。生石灰與溶劑水反應(yīng)，雖然由于溶劑的減少，平衡會發(fā)生移動，但溫度不變，Ca（OH）2的溶解度不變，所以溶液的濃度不變，只是溶質(zhì)和溶劑的量改變。A、C正確。【評價】回答正確。【結(jié)論】凡是存在可逆過程的變化，均會在一定條件下建立平衡狀態(tài)，均可應(yīng)用勒沙特列原理來分析解決平衡移動問題，但不能脫離該問題所涉及的概念。四、化學平衡的有關(guān)計算【引入】在復習化學平衡的計算時，除了常規(guī)的計算方法，還應(yīng)具備一些常用的數(shù)學思想，以及常用的解題方法。傾聽。1極值思想例題：在一定條件下，將物質(zhì)的量相同的NO和O2混合，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO+O2 2NO2，2NO2 N2O4，所得混合氣體中NO2的體積分數(shù)為40，則混合氣體的平均分子量是 A49.6B41.3C62D31【分析】首先確定混合氣體的組成，用常規(guī)方法解題?！疽龑А坑捎诘诙€反應(yīng)是可逆反應(yīng)，故可以采用化學計算中常用的方法極端假設(shè)法?！締⑹尽繕O端假設(shè)法常用在混合物的組成的計算中，同樣也可以應(yīng)用在可逆反應(yīng)的有關(guān)計算中。解題：混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的。（解題過程略）思考：回答：假設(shè)混合氣體只是由1molO2和2mol NO2組成的，其平均分子量為41.3；假設(shè)混合氣體只是由1molO2和1 molN2O4組成的，其平均分子量為62。但實際上混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的，所以平均分子量應(yīng)在二者之間。A正確。2代換思維例題：在一真空的一定體積的密閉容器中盛有1molPCl5，加熱到200時發(fā)生如下反應(yīng)：PCl5（氣） PCl3（氣）+Cl2（氣），反應(yīng)達平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為M。若在同一溫度和容器中，最初投入的PCl5是2 mol，反應(yīng)達平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為N，則M和N的正確關(guān)系是 AMN BMN CM=N D無法比較【分析】在同一容器中投入不同量的反應(yīng)物，即反應(yīng)物的濃度不同，因此，我們可以把兩個獨立的平衡體系看成是在第一個平衡體系的基礎(chǔ)上的平衡移動問題。所以思考時應(yīng)注意濃度的改變對平衡的影響；平衡混合氣體的總體積數(shù)也在改變。思考：提問：平衡移動時PCl5減少的量與投入的PCl5增加的量，哪一個大？思考討論：</PGN0070.TXT/PGN>回答：在同一容器中投入2molPCl5可相當于容器的體積減小一半，相當于對第一個平衡體系增大壓強，使平衡向左移動，PCl5的量增大，B正確?！疽龑А繛榱嘶乇苓@樣的問題，我們可以進行思維代換，把濃度的改變代換為體積的改變，然后再代換為壓強的改變?！締⑹尽慨斝枰容^兩個相同的可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)時，即可采用這樣的代換思維方法：轉(zhuǎn)換為平衡移動問題；3差量方法例題：在一定條件下，合成氨反應(yīng)達到平衡，混合氣中NH3的體積分數(shù)為25，若反應(yīng)條件不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是 A1/5 B1/4C1/3 D1/2【分析】根據(jù)平衡時混合氣中NH3的體積分數(shù)為25，可按常規(guī)計算方法列出方程后解題。解題（略）。【引導】若把有關(guān)化學方程式的差量法計算引入此題中，可簡約思維。3H2+N2 2NH3V變化3L 1L 2L 2L由此可知反應(yīng)過程氣體體積縮小的量即生成NH3的量。【啟示】可逆反應(yīng)是化學反應(yīng)中的一種，反應(yīng)過程中是按反應(yīng)式各物質(zhì)的系數(shù)比變化的，所以差量法經(jīng)常應(yīng)用在化學平衡的計算中。思考解題：回答：設(shè)平衡混合氣體為100L，其中NH3為25L，即反應(yīng)生成NH325L，氣體體積縮小了25L，原反應(yīng)物體積為125L，A正確。五、綜合問題例題：在一容積固定的反應(yīng)容器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側(cè)分別進行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下： A、 B和C均為4.0mol， D為 6.5mol， F為2.0mol，設(shè)E為xmol，x在一定范圍內(nèi)變化時，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。若x=4.5，則右側(cè)反應(yīng)在起始時向_方向進行，欲使起始反應(yīng)維持向該方向進行，則x的取值范圍為_ 。若x分別為4.5和5.0，則在這兩種情況下，當反應(yīng)達平衡時，A的物質(zhì)的量是否相等？_，其理由是_?！痉治觥孔髠?cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達到平衡時，氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知，共12mol，由此進行討論?！疽龑l(fā)】在推算x的取值范圍時，可采用極端假設(shè)法進行討論。思考討論?；卮穑寒攛=4.5時，氣體總物質(zhì)的量為13.0mol，欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol，應(yīng)在起始時向氣體體積縮小的方向進行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，可以通過極端假設(shè)的方法來討論：假設(shè)平衡不移動，x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol；假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動使E為0 mol，（6.5-0.5x）+（2.0+x）=12.0 mol，x=7.0 mol，故x取值范圍為3.5x7.0。當x的取值不同時，反應(yīng)分別達到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol，兩個反應(yīng)的溫度肯定不同，所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。【評價】回答正確?！締⑹尽拷饣瘜W平衡綜合題，應(yīng)圍繞著化學平衡概念，應(yīng)用平衡的基本知識來綜合分析問題，解決問題。 精選題 一、選擇題1在一定溫度下，可逆反應(yīng) A（氣）+3B（氣） 2C（氣）達到平衡的標志是 AC生成的速率與C分解的速率相等B單位時間生成a molA，同時生成 3a molBCA、B、C的濃度不再發(fā)生變化DA、B、C的分子數(shù)比為1232在一真空容器中，充入10molN2、30molH2，發(fā)生如下反應(yīng)：N2+3H2 2NH3，在一定條件下達到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25。若在同一容器中，在相同溫度下，向容器中充入NH3，欲使達到平衡時各成分的質(zhì)量分數(shù)與上述平衡時相同，則起始時NH3的物質(zhì)的量和達平衡時NH3的轉(zhuǎn)化率為 A15mol 25 B20mol 50C20 mol 75 D40mol 803在一固定容積的密閉容器中，充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A（氣）+B（氣） x C（氣），達到平衡后， C的體積分數(shù)為w。若維持容器體積和溫度不變，按0.6 molA， 0.3molB和1.4 molC為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)也為w，則x的值 A1 B2C3 D44在一個固定體積的密閉容器中，保持一定的溫度，進行以下反應(yīng)：H2（氣）+Br2（氣） 2HBr（氣），已知加入1molH2和2mol Br2時，達到平衡后生成a molHBr。在相同條件下，起始加入H2、Br2、HBr分別為x、y、z（均不等于0），如果仍保持平衡時各組分的質(zhì)量分數(shù)不變，以下推斷正確的是 Ax、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是4x+z=2yB達平衡時HBr物質(zhì)的量為（x+y+z）a/3 molC達平衡時HBr物質(zhì)的量為 a molDx、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系為x+y=z5在一真空密閉容器中，通入一定量氣體A，一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（氣） B（氣）+xC（氣），反應(yīng)達到平衡時，測得容器內(nèi)壓強增大了p，若此時A的轉(zhuǎn)化率為a，下列關(guān)系正確的是 A若x=1，則pa B.若x=2，則paC若x=3，則p=a D若x=4，則pa6已知反應(yīng)3A（氣）+B（氣） C（固）+4D（氣）+Q，圖2-14中a、b表示在一定條件下，D的體積分數(shù)隨時間t的變化情況。若使曲線b變?yōu)榍€a，可采取的措施是 A增大B的濃度B升高溫度C縮小反應(yīng)容器的體積（加壓）D加入催化劑7在CuCl2水溶液中存在下列平衡：Cu（H2O）42+4Cl- CuCl42-+4H2O，能使黃綠色氯化銅溶液藍色 黃綠色向藍色轉(zhuǎn)化的操作是 A蒸發(fā)濃縮 B加水稀釋C加入AgNO3溶液 D加入食鹽晶體8在接觸法制硫酸中，進入接觸室的氣體組成為（體積分數(shù)）SO27、O211、N282。在一定條件下達到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率為77，則平衡時氣體總體積是反應(yīng)前的 A38.5 B77C6.4 D97.39一定條件下，在2SO2+O2 2SO3（氣）的化學平衡體系中，各物質(zhì)的濃度分別是2.0molL-1、0.8molL-1、2.4 molL-1，則O2在反應(yīng)初始時的濃度可能是 A0.82.0 molL-1 B02.0molL-1C00.8molL-1 D無法確定10在800時，下列可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)：CO（氣）+H2O（氣） CO2（氣）+H2 （氣），已知CO和H2O（氣）的初始濃度為0.01molL-1時，H2平衡濃度為0.005molL-1。若此時再加入0.02molL-1的H2O（氣），重新達到平衡時，H2平衡濃度為 A0.0025 molL-1 B0.0075 molL-1C0.010 molL-1 D0.015 molL-1二、非選擇題11下列平衡體系均有顏色，改變條件后，平衡怎樣移動？顏色怎樣變化？（1）2NO2（氣） N2O4（氣）+57 kJ，迅速加壓：平衡_，顏色_。加熱：平衡_，顏色_。（2）2HI（氣）=H2（氣）+I2（氣）-Q加壓：平衡_，顏色_。加熱：平衡_，顏色_。加氫氣：平衡_，顏色_。12在某條件下，容器中有如下平衡反應(yīng)：A+4B 2C+D+Q此時，A、B、C的物質(zhì)的量均為 a mol，而D的物質(zhì)的量為 d mol。（1）改變a的取值，再通過改變反應(yīng)條件，可以使反應(yīng)重新達到平衡，并限定達到新平衡時，D的物質(zhì)的量只允許在 d/2到 2d之間變化，則 a的取值范圍應(yīng)是_（用a和d的關(guān)系式表示）。（2）如果要使本反應(yīng)重新建立的平衡中， D的物質(zhì)的量只允許在d到2d之間取值，則應(yīng)采取的措施是_（從下面列出的選項中選擇）。A升高反應(yīng)溫度 B增大反應(yīng)容器內(nèi)的壓強C增大反應(yīng)容器的容積 D降低反應(yīng)溫度E減小反應(yīng)容器內(nèi)的壓強 F減小反應(yīng)容器的容積13若溫度為830K時，下列可逆反應(yīng)及其平衡具有某些特殊性。 CO+H2O H2+CO2，若起始濃度CO=2molL-1，H2O=3molL-1，反應(yīng)達平衡時，CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為60；如果將H2O的起始濃度加大到6molL-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為75。請注意上述有關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)出其中規(guī)律。填寫以下空白：設(shè)830K時，起始濃度CO=a molL-1，H2O=b molL-1，達平衡時H2= cmol L-1。（1）當b不變時， a減小，重新達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率_ ；H2O轉(zhuǎn)化率_。（2）當a=5， c=20/9時，b=_。 （3）當a=b時，c/a= _。（4）用以表示a、b、c之間的關(guān)系的代數(shù)式_。 答 案 一、選擇題1A、C 2C 3B、C 4A、B 5B、C 6C、D 7B、C提示：從圖象看，改變條件只加快反應(yīng)速率，不使平衡發(fā)生移動。 8D提示：采用差量法計算。 9B提示：采用極值思想來確定取值范圍 10.B二、非選擇題11（1）向右移動 先深后淺 向左移動 變深（2）不移動 變深 向右 移動 變深 向左移動 變淺12（1）a4d（2）D提示：可以將題中的平衡看作是新平衡的起始態(tài)，按照題中給出的D的物質(zhì)的量變化范圍的下限（d/2）和上限（2d）來分別討論。討論時應(yīng)注意平衡移動的方向，由哪一種物質(zhì)來確定a的取值。13（1）提高降低（2）4（3）0.5（4）c/a+c/b